2.5 液体 课前导学 2024-2025学年人教版（2019）高中物理选择性必修第三册

2.5 液体
基础知识导学
预习知识点一:液体的表面张力
[科学探究] 把一根棉线系在铁丝环上,使环上布满肥皂液的薄膜, 这时薄膜上的棉线仍是松弛的(如图甲);用烧热的针刺破棉线一侧的薄膜, 观察薄膜和棉线发生的变化如图乙、丙所示.实验结果表明,液体的表面具有　　　　　　.
请看课本第36-37页“液体的表面张力”相关内容,完成下列填空:
(1)表面层:液体跟气体接触表面存在一个薄层,叫作表面层.如图所示是液体表面附近分子分布的大致情况.
表面层特点:由于蒸发,表面层里的分子比液体内部　　　　,分子间的距离比液体内部　　　,分子力表现为　　　　.
(2)表面张力:液体表面存在的使　　　　　　　　的相互吸引力叫作表面张力.
(3)表面张力是表面层内　　　　　作用的结果.表面张力使液体表面具有　　　　　　,使液体表面积趋于　　　　.
预习知识点二:浸润和不浸润
[科学探究] 把一块玻璃分别浸入水和水银里再取出来,可观察到从水银中取出的玻璃上没有附着水银,说明　　　　　　　　　;从水中取出的玻璃上会沾上一层水,说明　　　　　　　.
请看课本第37~38页“浸润和不浸润”相关内容,完成下列填空:
(1)浸润:一种液体会润湿某种固体并　　　　在固体的表面上,这种现象叫作浸润.
(2)不浸润:一种液体不会润湿某种固体,也就不会　　　　在这种固体的表面,这种现象叫作不浸润.
(3)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,叫作毛细现象.在液体和毛细管材料一定的情况下,管的内径　　　　,毛细现象越明显.
预习知识点三:液晶
请看课本第39页“液晶”相关内容,完成下列填空:
(1)概念:有些化合物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,处于这种状态的化合物叫作液晶.
(2)特点
①液晶具有液体的　　　　　.
②液晶具有晶体的光学　　　　　　.
③液晶的　　　　　　很容易在外界的影响(如电场、压力、光照、温度)下发生改变.
基础小题试练
1.关于液体的表面张力，下列说法正确的是( )
A.液体表面张力使其体积有收缩到最小的趋势
B.液体表面层的分子分布比内部密
C.液体表面张力使其表面积有收缩到最小的趋势
D.液体表面层分子之间只有引力而无斥力
2.对于生活中一些现象的解释，下列说法正确的是( )
A.水黾能停在水面而不沉，是浮力作用的结果
B.将棉线圈中的肥皂膜刺破后，会扩出一个圆孔，这是表面张力作用的结果
C.毛细管中液面高于管外液面的是毛细现象，低于管外液面的不是毛细现象
D.玻璃管的裂口在火焰上烧熔后，其尖端会变钝，这是一种浸润现象
3.如图甲所示，系着细棉线的铁丝环从肥皂液里取出时留下一层薄膜，用烧热的针刺破左侧薄膜后，棉线和薄膜的形状如图乙所示。则( )
A.图甲中，两侧薄膜对棉线均没有作用力
B.图甲中，薄膜的表面层与内部分子间距离相等
C.图乙中，薄膜收缩使棉线绷紧
D.图乙中，棉线某处受薄膜作用力方向沿棉线切线方向
4.如图所示为在观察液体中小颗粒的布朗运动时每隔30 s记下小颗粒位置的放大图，下列说法正确的是( )
A.图线表示液体分子无规则运动的轨迹
B.图线表示固体小颗粒无规则运动的轨迹
C.做布朗运动的固体颗粒越大，布朗运动越明显
D.固体颗粒的无规则运动是因为受到各个方向液体分子撞击的力不平衡
5.如图所示，铁丝环上布满肥皂液的薄膜，系在环上的棉线呈现松弛状态，细线上A点受到右侧薄膜张力F的方向可能正确的是( )
A.① B.② C.③ D.④
答案以及解析
1.答案：C
解析：液体由于表面张力作用，有使其表面积收缩到最小的趋势，不是使其体积收缩到最小，A错，C对;液体表面层的分子分布比内部稀疏，B错误;液体表面层分子之间既有引力也有斥力，只是分子间距离较大，表现为引力，D错误。
2.答案：B
解析：水黾能停在水面而不沉，是液体表面张力作用的结果，A错误;毛细管中液面高于管外液面或低于管外液面是由液体是否浸润管壁决定的，这都是毛细现象，C错误;玻璃管的裂口在火焰上烧熔后，其尖端变钝，这是表面张力作用的结果，不是浸润现象，D错误。
3.答案：C
解析：AB.图甲中，薄膜的表面层分子间距离大于内部分子间距离，产生了表面张力，两侧薄膜对棉线均有作用力。故AB错误；
CD.图乙中，由于表面张力薄膜收缩使棉线绷紧，棉线某处受薄膜作用力方向与棉线垂直。故C正确；D错误。
故选C。
4.答案：D
解析：根据题意，每隔30 s把观察到的小颗粒的位置记录下来，然后用直线把这些位置依次连接成折线，故此图象是每隔30 s固体小颗粒的位置，而不是小颗粒的运动轨迹，故AB错误；
液体温度越高，固体颗粒越小，布朗运动越明显，故C错误；
布朗运动是由于液体分子从各个方向对固体颗粒撞击作用的不平衡引起的，故D正确。
故选D。
5.答案：A
解析：作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力。它产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一层薄膜，叫做表面层，表面层里的分子比液体里的分子稀疏，分子间距离比液体内部大一些，分子间的相互作用力表现为引力。所以由于薄膜分子间的相互作用力表现为引力，使右侧薄膜产生收缩效果，则细线上A点受到右侧薄膜张力F的方向可能是①。故选A。