物理人教版（2019）选择性必修第三册2.5液体（共29张ppt）

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高中物理选择性必修第三册 第二章：气体、固体和液体 第5节: 液体
第5节：液体
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我们发现; 一些昆虫可以停在水面上;叶面上的露珠呈球形……这些现象表明，液体表面可能具有与内部不同的性质。
演示小实验
观察肥皂膜和棉线的变化
刺破棉线左侧的薄膜，右侧的薄膜就会收缩，使棉线向右弯成弧形；
刺破棉线圈里的肥皂膜后，棉线圈外的薄膜就会收缩，使棉线圈张紧成圆形。
刺破棉线右侧的薄膜，左侧的薄膜就会收缩，使棉线向左弯成弧形。
液体的表面就好像张紧的橡皮膜一样，具有收缩的趋势。
实验现象
问题2：为什么会出现上述现象？
演示小实验
一、液体的表面张力
表面层分子比较稀疏，分子间距r>r0
r>r0分子间作用力表现为引力。
1、液体的表面层特点
线两侧液体之间的作用力为引力
液体的表面张力
使液面收缩绷紧，使其收缩到表面积最小。
一、液体的表面张力
2、液体的表面张力
(1)产生：液体表面层分子间距较大，分子力表现为引力，宏观表现为液体表面张力。
(2)定义：液体表面层相邻部分之间的吸引力。
（3）方向：平行于液面（与液面相切）。
（4）效果：使液面张紧并收缩。
1
2
M
N
F21
F12
液体表面
由于是任意画的，所以这种力在液体表面层内的各个方向上都存在。
3、液体表面张力的作用效果
表面张力会使液面收缩
表面张力会使液面收缩，使其收缩到表面积最小。
周长相同时，圆面积最大。
一、液体的表面张力
1、还记得《普通高中教科书物理必修第一册》中展示的“太空授课”画面吗？在空间站里，水滴的形状是一个完美的球形。生活中我们还经常看到荷叶上的露珠呈扁平球形等现象。你能解释这是为什么吗？
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，如果完全消除重力的影响，再大的液滴也会收缩成规则的球形。
但由于重力作用，液滴会呈扁平球，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。
一、液体的表面张力
2、为什么那么多曲别针沉入杯中水却还没溢出？为什么水黾可以停在水面上？
表面层分子之间的引力使液面产生了表面张力，使液体表面好像一层绷紧的薄膜。
薄膜对水黾的作用力使其停在水面上
薄膜有收缩的趋势，“包裹”着水杯的杯口。
一、液体的表面张力
一、液体的表面张力
二、浸润与不浸润
水可以润湿玻璃，但水不能润湿蜡。
1、浸润和不浸润现象
不浸润：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的现象。
浸润：一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上的现象：
2、浸润的微观解释
附着层
固体
液体
附着层：液体和固体接触位置形成的液体薄膜
固体分子对附着层内液体分子的吸引力大于液体内部分子间的吸引
附着层内分子比液体内部密集（r附着层内分子相互排斥
附着层有扩展趋势
二、浸润与不浸润
2、浸润和不浸润的微观解释
附着层
固体
液体
固体分子对附着层内液体分子的吸引力小于液体内部分子间的吸引
附着层内分子比液体内部稀疏（r>r0）
附着层内分子相互吸引
附着层有收缩趋势
一种液体浸不浸润固体与两种物质性质有关
二、浸润与不浸润
观察毛细现象
细玻璃管内水的液面比槽中水面高
管的内径越小，上述现象就越明显。
细玻璃管内水银液面比槽中水银面低
二、浸润与不浸润
毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关，毛细管内径越小，高度差越大。
3、毛细现象: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。
当管中液体上升到一定高度时，管内高为h的液体所受重力与表面张力平衡，液面稳定在一定的高度。
mg
由于液体浸润管壁，液面弯曲。液体表面张力形成向上的拉力，这个力使管中液体向上运动。
⑴毛细管：能够发生毛细现象的细管叫做毛细管。
⑵毛细现象的产生原因：
①液体浸润管壁
F
F
二、浸润与不浸润
F压力差
②液体不浸润管壁
F
F
由于液体不浸润管壁，液面弯曲。液体表面张力形成向下的拉力，这个力使管中液体向下运动。
当管中液体下降到一定深度时，管内外高度差为h，管内外的压力差与表面张力平衡，液面稳定在一定的高度。
毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关，毛细管内径越小，高度差越大。
二、浸润与不浸润
4、毛细现象的应用
墨汁上升
酒精沿灯芯升到顶端
土壤里有很多毛细管
农民锄地
破坏土壤里的毛细管，要保存地下的水分。
如果想把地下的水分引上来，就不仅要保持土壤里的毛细管，而且还要使它们变得更细，这时就要用磙子压紧土壤．
二、浸润与不浸润
构成液晶的分子为有机分子，大多为棒状，其棒长多为棒直径的5倍以上，由于这种长棒状的分子结构，使得分子集合体在没有外界干扰的情况下趋向分子相互平行排列。
液晶具有液体的流动性，但在低温时液晶会凝固成结晶态，不仅分子的取向是有序的，而且分子重心的位置也是有序的
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
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
1、液晶的分子形状及分子排列特征
液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态。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。
三、液晶
2、液晶具有光学各向异性
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。
入射光的偏振方向与液晶分子长轴的方向成不同夹角时，液晶对光的折射率不同。因此，一束非偏振光射入液晶层后再射出时，由于液晶折射率的各向异性会产生两束光程不同的光。这样两束光在出射点矢量叠加（等效于干涉），我们在显微镜下就可以观察到某种色光。
3、在脑、肌肉和视网膜等多种人体组织中都发现了液晶结构
大脑
肌肉
视网膜
三、液晶
4.液晶的一般用途
三、液晶
液体
微观结构
流动性
难压缩
附着层
浸润
不浸润
毛细现象
上升
下降
细管越细高度差越大
液面下凹
液面上凸
表面层
张力
球
液晶
第四态
流动性
各向异性
液体特性
晶体特性
1．关于草、树叶上的露珠呈球形的原因，下列说法中正确的是（　　）
A．露珠呈球形只是因为重力的作用
B．露珠受到重力的影响比表面张力小得多，露珠呈球形只能是因为表面张力的作用
C．重力和表面张力互相平衡，露珠呈球形是因为水的黏合力
D．露珠呈球形是因为重力和表面张力同时作用的结果
B
高中物理选择性必修第三册 第二章：气体、固体和液体 第5节: 液体
2．如图所示，将不同材料制作的甲、乙细管竖直插入水中，甲管内水面低于管外水面，乙管内水面高出管外水面。下列说法正确的是（ ）
A．水与甲管的现象叫做浸润，水与乙管的现象叫做不浸润
B．与甲管接触附着层内的水分子之间的作用表现为斥力
C．两图现象均是毛细现象
D．用乙管材料制作防水衣防水效果比甲管材料好
C
高中物理选择性必修第三册 第二章：气体、固体和液体 第5节: 液体
3．“新冠肺炎”的预防离不开口罩，合格的一次性医用防护口罩内侧所用材料对水都是不浸润的，一滴水滴在某一次性防护口罩内侧如图所示，下列正确的是（　　）
A．图中的口罩为不合格产品
B．图中水滴表面层内分子比水滴的内部密集
C．用该口罩内侧材料做成容器装水，液面为凸液面
D．水珠呈球状是因为表面张力方向垂直于液面向里
C
高中物理选择性必修第三册 第二章：气体、固体和液体 第5节: 液体
4．下列说法正确的是（　　）
A．液晶是一种晶体
B．所有的晶体都表现为各向异性
C．产生表面张力的原因是表面层内液体分子间的平均距离小于r0
D．毛细管越细，产生的毛细现象就越显著
D
高中物理选择性必修第三册 第二章：气体、固体和液体 第5节: 液体
5．下述说法正确的是（　　 ）
A．液体表面层分子分布比液体内部稀疏，分子间相互作用力表现为引力
B．浸润液体和不浸润液体在毛细管中都上升
C．浸润现象中，附着层的液体分子分布比液体内部密集
D．不浸润现象中，附着层力的分子分布比液体内部稀疏
ACD
高中物理选择性必修第三册 第二章：气体、固体和液体 第5节: 液体
6．下列说法正确的是（ ）
A．液晶像液体一样具有流动性而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性
B．浸润和不浸润是分子力作用的表现，如果附着层内分子间的距离小于液体内部分子间的距离，这样的液体与固体之间表现为浸润
C．浸润液体在细管中下降的现象，以及不浸润液体在细管内上升的现象，称为毛细现象
D．液体具有流动性是因为液体分子间没有相互作用力
E．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果
ABE
高中物理选择性必修第三册 第二章：气体、固体和液体 第5节: 液体
7．以下对固体、液体的描述，正确的是（　　）
A．晶体有确定的熔点以及各向异性的特点
B．同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，有的物质还可能形成不同的晶体
C．液体的表面张力是由于液体表面层分子密度比较密集，分子间的作用力表现为斥力的缘故
D．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
BD
高中物理选择性必修第三册 第二章：气体、固体和液体 第5节: 液体
8．下列现象是由于液体的表面张力而引起的是（　　 ）
A．液体与固体、气体不同，它在不同容器内，尽管形状不同，但体积相同
B．两滴水银相互接触，立即合并成一滴
C．新的棉织品水洗后都要缩水
D．小昆虫能在水面上自由走动
BCD
高中物理选择性必修第三册 第二章：气体、固体和液体 第5节: 液体