2.5 液体 课件-2026-2027学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

该高中物理课件聚焦液体的表面张力、浸润与不浸润、毛细现象及液晶的特点与应用，通过荷叶水珠成球、钢针漂浮等情境导入，以生活现象为学习支架，引导学生从观察到理解成因，构建完整知识脉络。 其亮点在于情境探究与问题驱动结合，如“水桥”实验分析表面张力成因（物理观念），AI解读助力科学推理（科学思维），液晶应用联系科技（科学态度与责任）。采用实例解析与重难突破，学生提升现象解释能力，教师可高效落实核心素养。

第二章 5.液体 学习目标 1.了解液体的表面张力现象,能解释液体表面张力产生的原因。(物理观念) 2.了解浸润和不浸润现象及毛细现象,知道毛细现象的产生原因。(物理观念) 3.了解液晶的特点及其应用。(物理观念) 基础落实·必备知识全过关 一、液体的表面张力 1.表面层:液体表面有一层跟气体接触的　　　　,叫作表面层。  2.分子力的特点 在液体内部,分子间的平均距离r略小于　　　　,分子间的作用力表现为　　　　__________;在表面层,分子比较　　　　,分子间距离r略大于　　　　,分子间的作用力表现为　　　　。  3.表面张力 (1)定义:液体表面的使液体表面　　　　的力,叫作液体的表面张力。  方向与液面相切 (2)作用效果:使液体表面具有　　　　的趋势。  薄层 斥力 r0 稀疏　 r0 引力 绷紧 收缩 二、浸润和不浸润 1.浸润和不浸润 (1)一种液体会　　　　某种固体并　　　　在固体的表面上,这种现象叫作　　　　;一种液体不会润湿某种固体,也就不会附着在这种固体的表面,这种现象叫作　 。  (2)浸润和不浸润是　 　　　作用的表现。  同一液体对某些固体浸润,对另外一些固体可能不浸润 润湿 附着 浸润 不浸润 分子力 2.毛细现象 (1)毛细现象:浸润液体在细管中　　　　的现象,以及不浸润液体在细管中　　　　的现象,称为毛细现象。 (2)毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关,毛细管的内径越小,高度差　　　　。  上升还是下降由两物体共同决定  上升 下降 越大 三、液晶 1.液晶:是介于固态和液态之间的一种物质状态。 2.特点: (1)液晶态既具有液体的　　　　性,又在一定程度上具有晶体分子的 　　　　　　排列的性质。  (2)分子取向排列的液晶具有光学各向　　　性。  流动 规则 异 微思考·情境探究 情境1荷叶上的小水珠呈球形,轻轻晃动也不易散开;钢针轻轻放在水面上能漂浮而不下沉。 (1)使水珠成球形、钢针漂浮的原因是什么? (2)该力的作用方向有何特点? 提示 (1)液体的表面张力。 (2)与液面相切,使液体表面绷紧。 情境2电子手表、手机显示屏利用特殊材料,既有液体的流动性,又有晶体的光学各向异性,电压可改变其透光性。 (1)该材料是什么? (2)它兼具哪两类物质的特性? 提示 (1)液晶。(2)液体和单晶体。 基础转化·夯实基础提能力 基础转化点1 液体的表面张力 AI解读由水珠呈球形、钢针浮于水面等现象,理解液体的表面张力是表面分子引力的宏观表现,能判断方向与作用效果,常见于生活现象解释题。 1.下列关于液体的表面张力的说法正确的是(　　) A.液体的表面张力的存在,使得表面层内分子的分布比内部要密集些 B.液体的表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离,分子力表现为引力,产生表面张力 C.液体的表面层分子间只有引力而无斥力是产生液体的表面张力的原因 D.液体的表面张力的方向指向液体内部,使液体表面有收缩趋势 B 解析 液体的表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离,分子力表现为引力,从而产生表面张力,B正确,A错误;液体的表面层分子间既有引力又有斥力,但引力大于斥力,从而表现为引力,C错误;液体的表面张力的方向总是跟液面相切,D错误。 2.把一条细棉线的两端系在铁丝环上,棉线处于松弛状态,将铁丝环浸入肥皂液,拿出来时环上留下一层肥皂液的薄膜,这时薄膜上的棉线仍是松弛的,如图所示,用烧热的针刺破a部分的薄膜,则观察到棉线的形状为(　　) D 解析 先把一条棉线系在铁丝环上,再把环在肥皂液里浸一下,使环上存在肥皂液薄膜。膜中分子间的距离比液体内部大一些,分子间的相互作用表现为引力,所以产生收缩效果;用烧热的针刺破a部分的薄膜,b部分中的水膜能使b部分的面积最小。故选D。 基础转化点2 浸润与不浸润 AI解读根据附着层分子疏密与液面凹凸,区分浸润、不浸润,明确其产生原因。常出现在玻璃管、水、水银相关实验情境。 3.(多选)将玻璃管和塑料管分别插入水中,管中液面如图所示,下列说法正确的是(　　) A.形成左边液面的原因是水分子之间的斥力 B.左边管为玻璃管 C.形成右边液面的原因是材料分子间的引力 D.右边液面是不浸润现象 BD 解析 根据液面的形状可以判断左边管子是浸润的,右边管子是不浸润的,所以左边管子为玻璃管,B、D正确;浸润是由于玻璃分子对外层水分子的引力大于内层水分子的引力,液面为凹形,A错误;不浸润是由于材料分子对外层水分子的引力小于内层水分子的引力,液面为凸形,C错误。 4.小明发现倒酱油的时候总会有一些酱油沿着瓶口流到瓶子外面,他认为如果选用合适的瓶口材料就能保持瓶子清洁。酱油滴在两种材料表面的形状如图所示,下列说法正确的是(　　) A.酱油与甲材料不浸润 B.酱油与乙材料浸润 C.酱油瓶口的材料选用乙材料较合适 D.水银在两种材料表面的形状一定与酱油滴形状相同 C 解析 只要选择酱油不浸润的材料做酱油瓶就能保持瓶子清洁,从图示的情况可以看出酱油与甲材料是浸润的,与乙材料是不浸润的,所以应该选择乙材料,A、B错误,C正确;液体在某种材料表面的形状不但与浸润和不浸润有关,而且与液体的体积有关,即使是浸润的,液滴的体积不同其形状也不同,所以无法确定水银在两种材料表面的形状是否与酱油滴的形状相同,D错误。 基础转化点3 毛细现象 AI解读能由浸润、不浸润解释毛细管内液柱的升降,知道管越细现象越明显,建立现象间的逻辑联系,多用于实验与简答。 5.(多选)下列现象中与毛细现象有关的是(　　) A.砖块吸水 B.毛巾的一角浸入水中,水会沿毛巾上升,使毛巾湿润 C.洗净的衣服在太阳下被晒干 D.钢笔从墨水瓶里把墨水吸入笔中 AB 解析 砖块、毛巾、棉花、木材、粉笔等物体内部有许多细小的管道,可起到毛细管的作用,水会在这些细小的管道中上升,A、B正确;洗净的衣服在太阳下被晒干,这是蒸发现象,C错误;钢笔是靠大气压强把墨水吸入笔中的,D错误。 6.如图所示,两端开口的细玻璃管竖直插入水中,由于毛细现象管中水会沿管上升一段高度。如果沿虚线处将玻璃管上方截去,则稳定后的现象是 (　　) D 解析 将两端开口的细玻璃管竖直插入水中,玻璃管内液面高于管外液面,这种现象称为毛细现象。玻璃管内液面凹下,说明水浸润玻璃管。如果沿虚线处将玻璃管上方截去,则稳定后的现象是D项图。故选D。 基础转化点4液晶的结构特点和特性 AI解读掌握液晶兼具液体流动性与晶体各向异性,理解其在显示器件中的工作原理,形成“结构—性质—应用”的物理思维。 7.某种液晶材料在不同条件下的分子排列示意图如图甲、乙、丙所示,下列说法不正确的是(　　) A.图甲为温度较低时液晶凝固成的结晶态, 分子取向有序,分子的重心位置也有序 B.图乙是液晶态,分子在某些方向的排列比较整齐,具有各向异性 C.图丙是液晶态,分子进入无序状态,具有液体的流动性 D.液晶态既有液体的流动性,又具有晶体的各向异性 C 解析 图甲为温度较低时液晶凝固成的结晶态,分子取向有序,分子的重心位置也有序,故A正确,不符合题意;当温度升高时,晶体中分子的热运动增强,使分子重心位置的有序性消失,转为液晶态,分子排列情况如图乙所示,液晶态既具有液体的流动性,又在一定程度上具有晶体分子的规则排列的性质,表现出各向异性,故B、D正确,不符合题意;当温度进一步升高时,分子取向有序性也消失,完全进入无序的状态,变成液态,如图丙所示,故C错误,符合题意。 8.液晶显示器是一种采取液晶为材料的显示器,由于机身薄、省电、辐射低等优点深受用户的青睐,下列关于液晶的说法正确的是(　　) A.液晶都是人工合成的,天然的液晶并不存在 B.液晶既有液体的流动性,又有光学的各向同性 C.当某些液晶中渗入少量多色性染料后,在不同的电场强度下,对不同颜色的光的吸收强度不一样,这样就能显示各种颜色 D.液晶的结构与液体的结构相同 C 解析 液晶有人工合成的,也有天然的,例如液晶也存在于生物结构中,A错误;液晶既有液体的流动性,又有光学的各向异性,B错误;当某些液晶中渗入少量多色性染料后,在不同的电场强度下,对不同颜色的光的吸收强度不一样,这样就能显示各种颜色,C正确;液晶是介于液态与固态之间的一种物质状态,结构与液体的结构不同,D错误。 重难探究·能力素养全提升 命题角度 液体表面张力的成因分析 1.液体表面张力的成因 (1)分子间距离特点:由于蒸发现象,液体表面分子分布比内部分子稀疏。液体内部分子间距离略小于r0,分子间的作用力表现为斥力,而液体表面层分子之间距离略大于r0,分子力表现为引力。表面层分子之间的引力使液面产生了表面张力,使液体表面形成一层绷紧的膜。 (2)液体表面张力的方向:方向和液面相切,垂直于液面上的各条分界线,如图所示。 2.液体表面张力及其作用 液体表面张力使液体表面具有收缩趋势,使液体表面积趋于最小。而在体积相同的条件下,球形的表面积最小。 例题1(多选)(2026黑龙江哈尔滨高二月考)关于液体表面张力,下列说法正确的是(　 　) A.图甲中的液体表面层分子间距离小于平衡距离 B.图甲中的液体表面层分子间距离大于平衡距离 C.图乙中液体表面张力方向与液面相切 D.图乙中液体表面张力方向与分界线垂直 BCD 解析 图甲中液体表面层分子间的距离大于平衡距离,A错误,B正确;图乙中液体表面张力方向与分界线垂直,与液面相切,C、D正确。 例题2如图甲所示,在“天宫课堂”中,航天员演示了“水桥”实验,为我们展示了微重力环境下液体表面张力的特性。“水桥”表面与空气接触的薄层叫表面层,已知分子间作用力F和分子间距r的关系如图乙所示。下列说法正确的是(　　) A.A、B、C中能总体反映该表面层的 水分子之间相互作用的是C位置 B.“水桥”表面层中水分子间的距离与 其内部水分子间的距离相比偏小 C.航天员放开双手两板吸引到一起,该过程分子力做负功 D.“水桥”表面层中两水分子间的分子势能与其内部水分子间的分子势能相比偏小 A 解析 表面层指液体表面与空气接触的薄层,表面层存在液体表面张力,液体表面张力是由表面层液体分子之间的引力作用而产生的,根据图乙可知,A、B、C中能总体反映该表面层的水分子之间相互作用的是C位置,A正确;结合上述可知,表面层内的水分子之间表现为引力作用,则“水桥”表面层中水分子间的距离与其内部水分子间的距离相比偏大,B错误;结合上述,表面层内的水分子之间表现为引力作用,则航天员放开双手两板吸引到一起,该过程分子力做正功,C错误;结合上述,表面层内的水分子之间表现为引力作用,表面层中水分子间的距离与其内部水分子相比偏大,若由内部水分子之间的距离变为表面层中水分子之间的距离,分子引力做负功,可知,“水桥”表面层中两水分子间的分子势能与其内部水分子间的分子势能相比偏大,D错误。 学以致用·随堂检测全达标 1 2 3 1.(液晶)关于液晶,下列说法正确的是(　　) A.液晶是液体和晶体的混合物 B.液晶分子在特定方向排列比较整齐 C.电子手表中的液晶在外加电压的影响下,能够发光 D.所有物质在一定条件下都能成为液晶 B 4 解析 液晶是某些特殊的有机化合物,在某些方向上分子排列规则,某些方向上杂乱,液晶本身不能发光,所以A、C、D错误,B正确。 1 2 3 D 4 2.(浸润和液体表面张力)如图所示,在玻璃蒸发皿中,一滴较小的水银接近球形,一滴较大的水银呈扁平形。那么在处于完全失重的宇宙飞船中,一大滴水银呈现的形状可能是(　　) 1 2 3 4 解析 处于失重状态的宇宙飞船中,重力的作用减弱,液体表面张力的作用会增强,在液体表面张力的作用下,液体表面积减小,在相同的体积下,球的表面积最小,所以在处于完全失重状态的宇宙飞船中,一大滴水银会呈球形。故选D。 1 2 3 B 4 3.(浸润和不浸润、毛细现象)关于浸润和不浸润及毛细现象,下列说法正确的是(　　) A.水银是浸润液体,水是不浸润液体 B.在内径小的容器里,如果液体能浸润容器壁,则液面成凹形,且液体在容器内上升 C.如果固体分子对液体分子的引力较弱,就会形成浸润现象 D.两端开口、内径不同的几支细玻璃管竖直插入水中,管内水柱高度相同 1 2 3 4 解析 液体对固体是否发生浸润现象,是由液体和固体共同决定的,A错误;液体浸润容器壁会形成凹面,且液体在容器中上升,B正确;如果固体分子对液体表面层分子的引力大于液体内部分子的引力,附着层内的分子较密,分子力表现为斥力,会看到液体的浸润现象,C错误;内径不同的几支细玻璃管,管内水柱的高度不同,管越细,高度越高,毛细现象越明显,D错误。 1 2 3 4 A 4.(液体表面张力)防风雨衣采用表面经过特殊涂层处理的织物来制成防水布料,下列说法正确的是(　　) A.图中水滴表面层内分子比水滴内部的分子稀疏 B.水滴和防水布料发生了浸润现象 C.水滴是否浸润防水布料仅由防水布料性质决定 D.水珠呈球状是因为液体表面张力方向垂直于液面向里 1 2 3 4 解析 图中水滴表面层内分子比水滴内部的分子稀疏,接触层内水分子之间的作用表现为引力,A正确;水滴和防水布料不发生浸润现象,B错误;浸润与不浸润现象的本质是分子力的作用,不浸润现象的产生与液体和固体的性质有关,C错误;水珠呈球状是因为液体表面张力方向与液面相切,D错误。 $