高中物理 第3章 固体液体与新材料 3.2 研究液体的表面性质教师用书 沪科版选修3-3-沪科版高二选修3-3物理学案VIP免费

3．2研究液体的表面性质学习目标知识脉络1.了解液体的微观结构.2.知道液体的表面张力现象，理解其产生原因，并能解释相关现象．(重点、难点)3.知道浸润和不浸润现象及产生原因，并能解释相关现象．(重点、难点)4.知道毛细现象及其产生原因，并能解释相关现象．(重点、难点)液体表面张力的产生原因[先填空]1．表面层(1)定义：液体与气体接触的表面存在的一个薄层．(2)特点：表面层分子的分布比液体内部稀疏．2．表面张力(1)定义：使液体表面具有收缩趋势的力叫做表面张力．(2)作用效果：液体的表面就像紧绷着的橡皮膜，它有着一种收缩的趋势．(3)方向：表面张力的方向总是沿着与液面相切的方向，作用在液面一条分界线上的表面张力，总是跟这条分界线垂直．[再判断]1．液体表面张力具有使液体表面收缩的趋势．(√)2．木块浮在水面上是液体表面张力的原因．(×)3．液体分子间的相互作用力比固体分子间作用力弱．(√)[后思考]我们看到的小草上的露珠为什么都是球形的？【提示】这是由于液体表面张力的作用．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．所以露珠呈球形．1．表面张力的形成(1)表面特性及表面张力．1图321如图321所示，在液体内部，液体分子所受的分子力是平衡的，而在表面层里，液体分子所受的分子力是不平衡的，来自液体内部分子的引力要大于来自更接近表面的分子的引力，因此它们有着进入液体内部的趋势，致使液体表面像一张绷紧的膜，这就是液体表面有收缩趋势的微观本质，这种液体表面相互吸引的力，叫做表面张力．图322如果在液面上画一条分界线MN，把液面分为A和B两个部分(如图322)，那么，由于表面层中分子间的引力，液面A对液面B有引力F1，液面B对液面A有引力F2，由于MN处于静止状态，所以F1和F2大小相等，方向相反，它们就是表面张力．(2)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．2．表面张力及其作用(1)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．例如，吹出的肥皂泡呈球形，滴在洁净玻璃板上的水银滴呈球形．但由于受重力的影响，往往呈扁球形，在失重条件下才呈球形．(2)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．液体表面分子的分布液体表面附近的分子由平衡位置向外运动时，因为外部空气和蒸汽分子对它的斥力很小，不起显著作用，它只受到内部分子的吸引力，因此使它恢复到平衡位置的作用力就没有在液体内部时大，使得表面层里的分子振动的振幅要比液体内部分子的振幅大，一些动能大的分子就有可能冲出吸力范围，成为蒸汽分子，结果形成表面层里的分子分布比液体内部的分子分布稀疏，分子间的距离就比较大(r＞r0)．1．下列现象中，哪些是液体的表面张力造成的()A．两滴水银相接触，立即会合并到一起B．熔化的蜡从燃烧的蜡烛上流下来，冷却后呈球形C．用熔化的玻璃制成各种玻璃器皿D．水珠在荷叶上呈球形E．木船漂浮在水面上【解析】用熔化的玻璃制成各种器皿，跟各种模型有关，并非表面张力造成的，E项是浮力等于重力的结果，故本题选A、B、D.【答案】ABD2．关于液体表面张力产生的原因：液体表面层分子比较(填“稀疏”或“紧2密”)，分子间引力斥力(填“大于”或“小于”)．【解析】在液体的表面层，时刻进行的蒸发现象，使得其内的分子比较稀疏，分子间距离比较大，分子间的引力和斥力都较小，但斥力小得更多一些，因此，分子间引力大于斥力．【答案】稀疏大于表面张力的特点1．表面张力是液体分子间的作用力的宏观表现．2．表面张力的方向与液面相切，垂直于分界线．3．表面张力的大小由分界线的长度、液体的种类、纯净度和温度等因素来决定．4．表面张力的作用是使液体表面积有收缩到最小的趋势．浸润与不浸润[先填空]1．定义(1)浸润：液体附着在固体表面上的现象．(2)不浸润：液体不附着在固体表面上的现象．2．产生的原因(1)三个相关概念①附着层：当液体跟固体接触时，在接触处形成的液体薄层．②内聚力：附着层中的液体分子受到的液体内部分子的吸引力．③附着力：附着层中...