【高中物理】液体 课件 2022-2023学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册.pptx

液体液体5液体1.通过实验,观察液体的表面张力现象。2.知道生活中的液体表面张力现象,知道液体表面张力形成的原因。3.理解浸润和不浸润的概念及相关现象,了解毛细现象并用分子动理论解释。4.知道什么是液晶,了解液晶的特性及应用。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现象吗?问题导入问题导入 我们发现；一些昆虫可以停在水面上；叶面上的露珠呈球形我们发现；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。这些现象表明，液体表面可能具有与内部不同的性质。一、液体的表面张力一、液体的表面张力一、液体的表面张力一、液体的表面张力表面层表面层分子比较稀疏分子比较稀疏，分子间距，分子间距rr0 r r0 0分子间作用力表现为分子间作用力表现为引力引力。1 1、液体的表面层特点、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使液面收缩绷紧绷紧，使其收缩到表面积最小。，使其收缩到表面积最小。2 2、液体的表面张力、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 1 2 2 M NF21F12液体表面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 3、液体表面张力的作用效果、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 表面张力会使液面收缩，使其收缩到表面积最小。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。周长相同时，圆面积最大。1 1、还记得、还记得普通高中教科书物理必修第一册普通高中教科书物理必修第一册中展示的中展示的“太空授课太空授课”画面吗？在空间站里，水滴的形画面吗？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，而在表面张力的作用是使液面收缩，而在体积相同体积相同的各种的各种形状中，形状中，球形表面积最小球形表面积最小，如果如果完全消除重力的影响完全消除重力的影响，再大的液滴也会收缩成规则的球形再大的液滴也会收缩成规则的球形。但但由于重力作用由于重力作用，液滴会，液滴会呈呈扁平球扁平球，因，因液滴越小，重力的影响越小，故液滴越液滴越小，重力的影响越小，故液滴越小，形状就越接近球形小，形状就越接近球形。2 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？、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。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。薄膜薄膜对水黾的对水黾的作用力作用力使其停在水面上使其停在水面上薄膜薄膜有收缩的趋势，有收缩的趋势，“包裹包裹”着水杯的杯口。着水杯的杯口。二二二二、浸润与不浸润、浸润与不浸润、浸润与不浸润、浸润与不浸润水可以润湿玻璃，但水不能润湿蜡。水可以润湿玻璃，但水不能润湿蜡。1 1、浸润和不浸润现象、浸润和不浸润现象不浸润：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。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：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 2、浸润的微观解释、浸润的微观解释附着层附着层固固体体液液体体附着层：液体和固体接触位置形成的液体薄膜附着层：液体和固体接触位置形成的液体薄膜固体分子固体分子对附着层内液体分子的吸对附着层内液体分子的吸引力引力大于大于液体内部液体内部分子间的吸引分子间的吸引附着层内分子比液体附着层内分子比液体内部密集（内部密集（r r0 0）附着层内分附着层内分子相互吸引子相互吸引附着层有附着层有收缩趋势收缩趋势一种液体浸不浸润固体与一种液体浸不浸润固体与两种物质性质两种物质性质有关有关观察毛细现象观察毛细现象细细玻璃管内水的液面比槽中玻璃管内水的液面比槽中水面水面高高管的管的内径越小内径越小，上述，上述现象就越明显现象就越明显。细细玻璃管内水银液面比槽中玻璃管内水银液面比槽中水银面水银面低低毛细管毛细管内外液面的高度差内外液面的高度差与毛细管的内径有与毛细管的内径有关关，毛细管，毛细管内径越小内径越小，高度差越大高度差越大。3 3、毛细现象、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。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，当管中液体上升到一定高度时，管内高为管内高为h的液体所受的液体所受重力重力与表面张力平衡，与表面张力平衡，液面稳定在一定的高度液面稳定在一定的高度。mg由于由于液体浸润管壁液体浸润管壁，液面弯曲。液体，液面弯曲。液体表面张力表面张力形成向上的拉力形成向上的拉力，这个力，这个力使管中液体向上运动使管中液体向上运动。毛细管：毛细管：能够发生毛细现象的细管叫做毛细管。能够发生毛细现象的细管叫做毛细管。毛细现象的产生原因：毛细现象的产生原因：液体浸润管壁液体浸润管壁FFF压力差压力差液体不浸润管壁液体不浸润管壁FF由于由于液体不浸润管壁液体不浸润管壁，液面弯曲。液体，液面弯曲。液体表面张力形成向下的拉力表面张力形成向下的拉力，这个力，这个力使管使管中液体向下运动中液体向下运动。当管中液体下降到一定深度时，管内当管中液体下降到一定深度时，管内外高度差为外高度差为h，管内外的压力差管内外的压力差与与表表面张力平衡面张力平衡，液面稳定在一定的高度。，液面稳定在一定的高度。毛细管毛细管内外液面的高度差内外液面的高度差与毛细管的内径有关与毛细管的内径有关，毛细管，毛细管内径越小内径越小，高度差越大高度差越大。4 4、毛细现象的应用、毛细现象的应用墨汁上升墨汁上升酒精沿灯芯升到顶端酒精沿灯芯升到顶端土壤里有很多毛细管土壤里有很多毛细管农民锄地农民锄地破坏破坏土壤里的毛细管土壤里的毛细管，要，要保存地下的水分保存地下的水分。如果想把地下的水分引上来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，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而且还要使它们变得更细，这时就要用磙子压紧土壤 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：(多选多选)以下说法正确的是以下说法正确的是()A小小昆昆虫虫能能在在水水面面上上自自由由来来往往而而不不陷陷入入水水中中是是液液体体表表面面张张力力在在起起作用作用B小木块能够浮于水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果小木块能够浮于水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果C缝衣针浮在水面上不下沉是重力和水的浮力平衡的结果缝衣针浮在水面上不下沉是重力和水的浮力平衡的结果D喷喷泉泉喷喷射射到到空空中中的的水水形形成成一一个个个个球球形形的的小小水水珠珠是是表表面面张张力力作作用用的结的结果果典例典例1 1课堂练习课堂练习AD解解题题指指导导：表表面面张张力力使使液液体体表表面面层层像像张张紧紧的的弹弹性性膜膜，所所以以对对小小昆昆虫虫有弹力，使液滴呈球形。另外要明确表面张力与浮力的区别。有弹力，使液滴呈球形。另外要明确表面张力与浮力的区别。解解析析：仔仔细观察察可可以以发现，小小昆昆虫虫在在水水面面上上站站定定或或行行进过程程中中，其其腿腿部部位位置置比比周周围水水面面稍稍下下陷陷，但但仍仍在在水水面面上上而而未未陷陷入入水水中中，就就像像踩在在柔柔韧性性非非常常好好的的膜膜上上一一样，因因此此这是是液液体体的的表表面面张力力在在起起作作用用。浮浮在在水水面面上上的的缝衣衣针与与小小昆昆虫虫情情况况一一样，故故A正正确确，C错；小小木木块浮浮于于水水面面上上时，木木块下下部部实际上上已已经陷陷入入水水中中受受到到水水的的浮浮力力作作用用，是是浮浮力力与与重重力力平平衡衡的的结果果，而而非非表表面面张力力在在起起作作用用，B错；喷泉泉喷到到空空中中的的水水分分散散时每每一一小小部部分分的的表表面面都都有有表表面面张力力在在起起作作用用且且又又处于于失失重重状状态，因因而而形形成成球球状状水水珠，故珠，故D正确正确。例2(多选)下列现象中，能说明液体存在表面张力的有A.水黾(一种昆虫)可以停在水面上B.叶面上的露珠呈球形C.滴入水中的红墨水很快散开D.悬浮在水中的花粉做无规则运动解析由于表面张力的存在，使得液体表面如同一张绷紧的橡皮膜，富有弹性且具有使液体收缩到最小的趋势，水黾可以停在水面上，叶面上的露珠呈球形都是由于表面张力存在造成的，故选项A、B正确；滴入水中的红墨水很快散开是扩散现象，悬浮在水中的花粉做无规则运动是由于水分子在做无规则运动造成的，选项C、D错误.拓展提高1、纯水为什么吹不出大泡泡？水本身不太能吹出泡泡。要想让泡泡大一些、保存时间长一些，必须加入肥皂。普通的水，由于水分子互相吸引，彼此紧密连结，使水滴表面看起来像是覆盖着一层薄膜，这就是俗称的“表面张力现象”。普通水的表面张力比较大，而当我们在水中加入肥皂时，会将表面张力减少到约为普通水的三分之一。因为表面张力降低了，水和肥皂混合成的肥皂水具有延展性，可以形成比较大的肥皂泡泡的薄膜。拓展提高2、关于液体表面张力的正确理解是()A.表面张力是液体表面发生形变引起的B.表面张力是液体表面层内分子间引力大于斥力而引起的C.表面张力是液体表面层内分子单纯具有一种引力而引起的D.表面张力就其本质来说也是万有引力解析液体表面层里的分子比液体内部稀疏,分子间的距离比液体内部大些,分子间的引力大于分子斥力,分子间的相互作用表现为引力,故A、C、D错误,B正确。B课堂小结一、液体的表面张力液面各部分间的相互吸引力1.表面张力：2.作用点：在液面断裂处或边缘。4.作用效果：使液面收缩绷紧，使其收缩到表面积最小。3.方向:沿着液面。二、浸润和不浸润1.一种液体会润湿某种固体并附着在固体表面，这种现象叫浸润。2.一种液体不会润湿某种固体也不会附着在固体表面，这种现象叫不浸润。4.浸润与不浸润两种现象的判断：向上弯的是浸润，向下弯的是不浸润。3.一种液体是否浸润某种固体，与这两种物质的性质都有关系。5.浸润液体在细管里上升的现象和不浸润液体在细管里下降的现象，叫做毛细现象。6.能够发生毛细现象的管叫做毛细管。三、液晶：介于固态和液态之间的一种物质状态，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。分子取向排列的液晶具有光学各向异性。