(共22张PPT)
第
节
5
液 体
高中物理 选择性必修第三册
第二章
知道液体的表面涨力,了解表面涨力形成的原因。
了解浸润和不浸润现象,知道毛细现象及形成的原因。
了解液晶的主要性质 ,知道液晶在显示技术中的应用。
学习目标
引入
在杯子中盛满清水。将曲别针一枚一枚依次放入杯中,比一比看谁放入的曲别针数量最多,而杯中的水不会溢出。你能解释这一现象吗?
荷叶上的水珠为圆形
水黾可以停在水面
1.把一条细棉线的两端系在铁丝环上,要使棉线处于略为松弛的状态。然后将铁丝环浸入肥皂液里,再拿出来时环上就留下了一层肥皂液的薄膜。这时薄膜上的棉线仍是松弛的。
用烧热的针刺破棉线某一侧的薄膜,观察薄膜和棉线发生的变化。
2.把一个棉线圈系在铁丝环上,使环上布满肥皂液的薄膜,这时膜上的棉线圈仍是松弛的。
用烧热的针刺破棉线圈里的薄膜,观察棉线圈外的薄膜和棉线圈发生的变化。
实验说明液体表面有什么性质?
液体跟气体接触的表面存在一个薄层,叫做表面层。
1.表面层
在液体内部,分子间平均距离r略小于r0,分子间的作用力表现为斥力;在表面层,分子比较稀疏,分子间距离r略大于r0,分子间的作用力表现为引力。
3. 张力的作用效果:
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张紧,所以叫做液体的表面张力。
2.表面张力:
在体积相等的各种形状中,球形体积最小,露珠和小水银滴都要收缩成球形
2)特点:
例如:
1)定义:
使液面具有收缩的趋势。
一 液体的表面张力
为什么有了表面张力,液滴就有了呈球形的趋势?为什么液滴越小,形状就越接近球形?
【点拨】 表面张力的作用是使液面收缩,而在体积相同的各种形状中,球形表面积最小,故表面张力要使液滴收缩成球形,但由于重力作用,液滴会呈椭球形,因液滴越小,重力的影响越小,故液滴越小,形状就越接近球形.如果完全消除重力的影响,如处在完全失重状态的宇宙飞船中,再大的液滴也会收缩成规则的球形.
知识巩固① 蛛网上的水珠为何呈球状?
结论:表面张力会使液面收缩,
使其收缩到表面积最小。
知识巩固② 弯成弧形的棉线所受张力的方向怎样?
结论:
表面张力的作用是使液体表面形成一层薄膜
液面对回形针的作用其实是这层膜对它有作用
知识巩固③ 液面对缝衣针的作用是液体的表面张力吗?
不是
二 浸润和不浸润
一种液体会湿润某种固体并附着在固体表面上的现象。
一种液体不会湿润某种固体,也就不会附着在固体表面上的现象。
2.不浸润:
水银浸润铅,不浸润玻璃
水浸润玻璃,不浸润蜂蜡或石蜡
水浸润玻璃
水银不浸润玻璃
1.浸润:
3.当液体和与之接触的固体的相互作用比液体分子之间的相互作用强时,液体能够浸润固体。反之,液体则不浸润固体。
4.一种液体是否浸润某种固体,与这两种物质的性质都有关系。
浸润液体在细管中上升的现象,以及不浸润液体在细管中下降的现象,称为毛细现象。
5.毛细现象
水
水银
1)概念:
2)原因:
与表面张力和浸润都有关系
当管中液体上升到一定高度,液体所受重力与液面边缘使它向上的力平衡,液面稳定在一定的高度。
植物的根输送水、下雨时砖墙渗水,锄松土壤,种地时踩实土壤等
3)应用举例
三 液晶
介于固态和液态之间的一种物质状态。
1.液晶:
固态
液态
液晶态
2.特点:
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。分子取向排列的液晶具有光学各向异性。
3.有些物质在特定的温度范围之内具有液晶态;另一些物质,在适当的溶剂中溶解时,在一定的浓度范围具有液晶态。
液晶可以用作显示元件,液晶在生命科学、电子工业、航空工业都有重要应用。
4.用途:
本课小结
一、液体的表面张力:表面层特点决定
二、浸润和不浸润
三、液晶:具有液体的流动性,具有晶体的光学各向异性的特点
当堂检测
1.[多选]关于液体的表面张力,下列说法中正确的是( )
A.表面张力是液体各部分间的相互作用
B.液体表面层分子分布比液体内部稀疏,分子间相互作用表现为引力
C.表面张力的方向总是垂直于液面,指向液体内部的
D.表面张力的方向总是与液面相切
【解析】 A错:表面张力是液体表面层分子间的相互作用,而不是液体各部分间的相互作用。
B对:与气体接触的液体表面层的分子间距离大于分子的平衡距离r0,分子力表现为引力,即存在表面张力。
C错,D对:表面张力使液体表面有收缩的趋势,它的方向跟液面相切。
BD
2.[多选]下列说法正确的是( )
A.把一枚针轻放在水面上,它会浮在水面上,这是水表面存在表面张力的缘故
B.在处于失重状态的宇宙飞船中,一大滴水银会成球状,是因为液体内分子间有相互吸引力
C.将玻璃管的裂口放在火上烧,它的尖端就变圆,是熔化的玻璃在表面张力的作用下,表面要收缩到最小的缘故
D.漂浮在热菜汤表面上的油滴,从上面观察是圆形的,是油滴液体呈各向同性的缘故
AC
3.[多选]如果某液体对某种固体是浸润的,当该液体装在由这种固体物质做成的细管中时,下列说法正确的是( )
A.附着层里分子的密度大于液体内部分子的密度
B.附着层分子的作用力表现为引力
C.管中的液面一定是凹形的
D.液面跟固体接触的面积有扩大的趋势
解析:当某液体对某种固体是浸润时,则该液体附着层分子表现为斥力,附着层内分子间距小于液体内部分子间距,附着层内分子密度大于液体内部分子的密度,液面是凹形的,液面跟固体接触的面积有扩大的趋势。
ACD
4.某液体在器壁附近的液面会发生弯曲,如图所示,对比有下列几种解释,其中正确的是( )
A.表面层Ⅰ内分子的分布比液体内部密
B.表面层Ⅱ内分子的分布比液体内部疏
C.附着层Ⅰ内分子的分布比液体内部疏
D.附着层Ⅱ内分子的分布比液体内部密
解析:A错,B对:液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离,液面分子间表现为引力。
C错:附着层Ⅰ内分子与容器壁间分子引力大于内部液体分子引力,附着层分子距离小,密度大。
D错:附着层Ⅱ内分子与容器壁间吸引力小于内部液体分子引力,附着层分子距离大。
B
5.[多选]下列关于液晶的说法中,正确的是( )
A.液晶是液体和晶体的混合物
B.液晶能像液体一样具有流动性,而其光学性质与某些晶体相似
C.液晶表现各向同性的性质
D.液晶的微观结构介于晶体和液体之间,其光学性质具有各向异性的特点
解析:A错:液晶并不是指液体和晶体的混合物,是物质的一种特殊状态。
B对,C错:液晶像液体一样可以流动,并且光学性质与某些晶体相似,具有各向异性。
D对:根据液晶的特点可知,液晶的微观结构介于晶体和液体之间,其光学性质是各向异性的。
BD
谢 谢!