第05节液体的表面张力

1 液体的表面张力 2 观察液体表面现象 为什么泡泡膜能呈球形而且被拉得很大而不破裂 3 为什么这只蜥蜴能在水上行走 为什么蛛网上的水珠呈球状 4 5 6 现象 刺破棉线左边的薄膜 右侧的薄膜 使棉线 刺破棉线右侧的薄膜 左侧的薄膜 使棉线 实验一 1 将两端系有红棉线的铁环放入肥皂水中 拿出后 使铁环上布满肥皂膜 将肥皂膜及棉线的位置画于纸上 2 刺破一侧的肥皂膜 仔细观察另一侧肥皂膜和棉线的变化情况 收缩 向右弯成弧形 收缩 向左弯成弧形 一 探究液体表面张力 7 实验二 1 将系有红棉线圈的铁环放入肥皂水中 拿出后 使铁环上布满肥皂膜 2 刺破中间线圈的肥皂膜 仔细观察剩余液面及棉线圈的变化情况 现象 此时棉线圈成 结论 液面有收缩的趋势 且收缩到液面表面积最小 圆形 8 实验三 滴水实验向一角硬币上滴水 看最多能容纳多少滴水而不会溢出来 水面是什么形状 9 实验现象 10 8 实验四 还能装多少枚硬币 一个装满水的杯子 往里面放硬币 还能放多少枚水才溢出来 11 水的表面有一种互相拉着的力 使其表面尽量缩小 这种力叫做水的表面张力 12 二 理论分析 液体表面微观图 表面层是一个厚度大概为10 9m的薄层 液体分子间距比较大 13 1 液面收缩的微观解释 1 从分子力的角度 B分子合力表现为 14 F引 2 1 从功能关系的角度 液体分子从内部A移到表面层B须 所以表面层的分子势能比内部的分子势能 2 势能总是有 的趋势 所以液面有收缩的趋势 大 减少 克服分子引力做功 总结 液面有收缩的趋势 液体表面层收缩的微观解释 15 液体表面张力的分析图 线两侧液体分子之间相互作用的引力 2 具有收缩趋势的液面类似于张紧的弹性膜 表面张力方向垂直于所画的线MN 在液体表面设想一条任意直线 把液面分成两个部分 16 总结 液体表面层的液体分子之间存在相互作用的引力 17 结论 表面张力的作用是使液体表面形成一层薄膜液面对小虫虫的作用其实是这层膜对它有作用 知识巩固液面对小虫虫的作用是液体的表面张力吗 不是 18 知识巩固蛛网上的水珠为何呈球状 结论 表面张力会使液面收缩 并使其表面积收缩到最小 19 1 如下图所示 布满了肥皂膜的金属框架上有一段质量不计的棉纱 现将金属框架下部分的肥皂膜刺破 则棉纱将为下图中的 答案 D 练习 20 2 多选 由表面张力引起的现象是 A 酒精和水混合后体积减小B 水银温度计中的水银柱的升或降C 荷叶上的水珠呈球形D 游泳时 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 因为液体表面张力使液面具有收缩的趋势 故选项C D正确 酒精和水混合后体积减小 是由于分子间存在着空隙形成的 水银柱的升降是由于水银柱的热胀冷缩造成的 答案 CD 21 3 多选 下列说法正确的是 A 小昆虫能在水面自由往来而不陷入水中 是液体表面张力在起作用B 小木块能够负载水面上 是液体表面张力和重力平衡的结果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D 喷泉喷射到空中的水形成一个个球行的小水珠 是表面张力作用的结果 答案 AD 三 浸润和不浸润 放在洁净的玻璃板上的一滴水 会附着在玻璃板上形成薄层 把一块洁净的玻璃片浸入水里再取出来 玻璃表面会沾上一层水 这种现象叫做浸润 放在洁净的玻璃板上的一滴水银 能够在玻璃板上滚来滚去 而不附着在上面 把一块洁净的玻璃片浸入水银里再取出来 玻璃上也不附着水银 这种现象叫做不浸润 对玻璃来说 水是浸润液体 对玻璃来说 水银是不浸润液体 三 浸润和不浸润 把浸润液体装在容器里 例如把水装在玻璃容器里 由于水浸润玻璃 器壁附近的液面向上弯曲 把不浸润液体装在容器里 例如把水银装在玻璃容器里 由于水银不浸润玻璃 器壁附近的液面向下弯曲 同一种液体 对一些固体是浸润的 对另一些固体是不浸润的 水能浸润玻璃 但不能浸润石蜡 水银不能浸润玻璃 但能浸润铅 我们用的毛巾都是用能被水浸润的织物做成的 能够用墨水在纸上写字 是因为所用的纸被墨水浸润 脱脂棉脱脂的目的 在于使它从不能被水浸润变为可以被水浸润 以便吸取药水 各种游禽用嘴把由体内分泌出来的油脂涂在自己的羽毛上 使羽毛不被水浸润 观察浸润液体和不浸润液体在细管里发生的现象 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 能够发生毛细现象的管叫做毛细管 四 毛细现象 毛巾吸汗 砖块吸水 粉笔吸墨水 都是常见的毛细现象 在纸张 棉花 毛巾 粉笔 木材 土壤 砖块等物体内部有许多细小的孔道 起着毛细管作用 原来 浸润液体跟毛细管内壁接触时 引起液面的弯曲 使液面变大 而表面张力的收缩作用要使液面减小 于是管内液体随着上升 以减小液面 直到表面张力向上的拉引作用跟管内升高的液柱的重力达到平衡时 管内液体停止上升 稳定在一定的高度 应用 土壤里有很多毛细管 地下的水分可以沿着它们上升到地面 如果要保存地下的水分 就要把地面的土壤锄松 破坏这些土壤里的毛细管 相反 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 这时就要用滚子压紧土壤 防止 在建筑房屋的时候 在砌砖的地基上铺一层油毡或涂过沥青的厚纸 防止地下的水分沿着砸实的地基以及砖墙的毛细管上升 以使房屋保持干燥 28 课堂小结 液体的表面张力1 方向 2 作用效果 使液面 液面有将液面总面积3 液体表面张力产生的原因 微观分析 从分子力的角度 液体表面层分子间距较 液面分子之间