第05节 液体的表面张力 17张PPT

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第二章　固体、液体和气体
第五节　液体的表面张力
一、有趣的现象
1、荷叶上的水珠
2、空间站上的水珠
3、水面上的蜘蛛
水珠能聚拢，昆虫没有沉入水里，给人感觉液面像一层张紧的膜，即液体表面存在张力，称为液体表面张力。
二、硬币漂浮在水面小实验
拿一阔口容器装大概5厘米高的水，试着将硬币放置水面上
(1)实验一：
实验过程：如图所示，把一根棉线的两端系于铁丝环上(棉线不要张紧)，然后把环浸入肥皂水里，再拿出来，环上就布满了肥皂水的薄膜，观察这时的棉线是张紧还是松弛的．
三．液体的表面现象
实验现象：②刺破棉线右侧的薄膜后，
左侧的薄膜就会收缩，使棉线向左弯成弧形．
重做这个实验，再用热针刺破棉线右侧的薄膜，观察薄膜和棉线发生的变化．
实验现象：①刺破棉线左侧的薄膜后，右侧的薄膜就会收缩，使棉线向右弯成弧形．
用热针刺破棉线左侧的薄膜，观察薄膜和棉线发生的变化
实验过程：如图所示，把一个棉线圈系在铁丝环上，使环上布满肥皂水的薄膜，观察此时的棉线圈是松弛还是张紧的．
(2)实验二：
实验结论：液体的表面就像张紧的橡皮膜一样，具有收缩的趋势．
用热针刺破棉线圈里的肥皂膜，观察棉线圈外的薄膜和棉线圈有什么变化．
实验现象：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．
四、液体表面张力及其微观解释(如图)
①分子力特点：分子作用球是半径等于分子有效作用距离的球，液体内部的分子A受到的所有球内分子对它的作用力为零，表面层分子B受到的斥力可认为是球对称的，但缺少了表面层外分子的引力，因此分子B受到的引力的合力垂直液面指向液内．
表面层：液体和气体接触的表面存在的液体薄层．
②表面特性：因把液体内部的分子移到表面层去时，分子力做负功，分子势能增加，所以分子在表面层时比在液体内具有较大的势能，表面层越大，分子数越多，表面层的势能就越大，液体表面减小时，表面层的势能就要减少，而势能又总有减少的倾向，因此，液体表面具有收缩的趋势．
注意：(1)表面张力形成的原因也可从分子间距离上来解释，表面层中相邻分子间距离大于r0，分子力表现为引力，引力方向沿液面的切向，但每个分子受到周围多个分子对它的引力，合力方向是竖直向下的．
(2)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．
(3)表面张力的大小除了跟边界线长度有关外，还跟液体的种类、温度有关．
③表面张力的方向：表面张力的方向和液面相切，垂直于液面上的各条分界线．如图所示．
表面张力的定义：
在液体表面上想象的画一根直线，直线两旁的液膜一定存在着相互作用的拉力，液体表面出现的这种张力，称为表面张力．
例1
(多选)液体表面张力产生的原因是(　　)
A．表面张力产生在液体表面层，它的方向跟液面垂直
B．表面张力产生在液体表面层，它的方向跟液面相切
C．表面张力产生在液体附着层，它的方向跟液面垂直
D．作用在任何一部分液面上的表面张力，总是跟这部分液面的分界线垂直
五、课堂训练
解析：液体表面张力产生在液体表面层，与液面相切，B选项正确；如果在液体表面画一条线，线两侧的液体之间的作用力是引力，引力方向与这条分界线垂直，D选项正确．
答案：BD
方法总结：液体表面张力产生的原因是由于液体表面分子蒸发，使得分子间距离大于r0而产生引力，引力总是与液体表面相切，与液面任意一条分界线垂直．
例题2、下列现象中，不是由表面张力引起的现象是(
)
A．木块浮在水面上
B．水中的气泡呈球形
C．荷叶上的小水珠呈球形
D．洗头发时，当头发浸泡在水中时呈散开状，露出水面后头发聚拢到一起
解析：答案A.木块浮在水面上是因为浮力的原因；气泡呈球形、露珠呈球形都是因液面具有收缩的趋势，是液体表面张力的表现；湿头发粘在一起时，水的表面积才能大大减小，也是液体表面张力的表现．
六、作业：课本37页第3题
先动手做实验，再分析原因