内容正文:
实验:硬币上的水滴
1、【猜想】:往硬币上滴水,在水不流下来的情况下,能滴多少滴?
2、【分组实验】:验证你的猜想。
*
3、【思考】:实际的水滴数比我们想象的多。回顾一下,在水流下来之前,滴上去的水在硬币上呈现怎样的形态?
4、【对比实验】:现在,把水换成加了洗手液的水,看看现在能滴多少滴?
观察下列图片,思考现象产生的原因。
露珠是球形的
回形针漂在水面上
球形的肥皂泡
自制小实验:神奇的肥皂水
观看老师的实验视频,
思考其中物理原因。
实验器材:肥皂水,
铁丝环,棉线,笔
为什么戳破其中一边的肥皂膜,另外一边会明显收缩,使得棉线绷成弧形?
液体表面各部分间相互吸引的力,叫做表面张力,液体的表面张力作用效果使液面具有收缩的趋势。
表面张力是什么?
如果在液体表面任意画一条线,线两侧的液体之间的作用力是引力,它的作用是使液体表面绷紧,所以叫液体的表面张力。
液体和气体接触的表面存在一个薄层,叫表面层。表面层分子间距离比液体内部大,表面层的分子力表现为引力。
液体表面为什么会有表面张力呢?
1、从“分子间相互作用力力”的角度解释液体的表面张力
表面层相邻分子间存在净的切向吸引力,这正是表面张力的来源。表面张力的方向平行于液体表面层。
引力分析
A所受引力不为球对称
斥力分析
A所受斥力为球对称
以分子力的作用半径作分子作用球,液体内部分子引力、斥力均可抵消。但在表面层,分子部分在液体外,由于引力的作用距离大于斥力的作用距离,表面层分子所受分子引力不再是球对称,而斥力仍为球对称。所以分子所受合力指向液体内部。
2、从“能”的角度解释液体的表面张力
引力分析
A所受引力不为球对称
斥力分析
A所受斥力为球对称
2、从“能”的角度解释液体的表面张力
表面层分子所受合力指向液体内部,故若把表面层分子移到液体内部,合力做正功,分子势能减少。故表面层分子势能大于液体内部分子势能。
而势能总是有减少的趋势,故液体表面具有收缩的趋势。
表面张力的作用效果
表面张力使液体表面具有收缩趋势,使液体面积趋于最小,而在体积相同的条件下,球体表面积最小。故露珠、肥皂泡均呈现球形。
做一做:
感受表面张力的效果
回形针在水面的有效张力范围内,用水撑起一张“膜”,从而支撑和分摊了回形针在水面的重量,使其不至于下沉。
1、 在本节课开始的实验中,表面张力使得硬币上的水不流下去。但换成加了洗手液的水,水滴数大大减少,为什么?
2、回形针轻放可浮在水面上,是浮力作用还是表面张力作用?如何证明?
2.下面关于液体表面层的一些说法正确的是 ( )
A.液体表面张力,总是垂直于液体表面的
B.表面层分子间有引力存在的同时也有斥力,但是引力大于斥力,所以有表面张力
C.液体表面层的分子分布比液体内部都要密,最产生表面张力的原因
D.处于液体表面层的分子,比起液体内部的分子应有较大的势能
1.下列现象能说明液体的表面张力或表面张力变化的是( )
A.小木块悬浮在水面上静止不动
B.针的表面涂油后能够轻轻放在水面上
C.水面上漂浮的几根火柴棒,在加入肥皂水后,迅速向四周散开
D.在撒有一层粉笔灰的水面上用烧热的铁丝接触后,粉笔灰向四周散开
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