2019-2020学年高中物理 第3章 液体 第1节 液体的表面张力随堂演练巩固提升 鲁科版选修3-3

1 第第 1 1 节节 液体的表面张力液体的表面张力 随堂检测 1 液体表面张力产生的原因是 a 在液体的表面层 分子间距大 分子之间斥力消失 只有引力 b 由于气体分子对表面层液体分子的吸引 c 在液体的表面层里 由于分子间距比液体内部大 分子间引力大于斥力 d 由于受到指向液体内部的吸引力作用 解析 选 c 在液体内部 分子间距约为r0 分子间引力与斥力大致相等 在表面层 分子间距大于r0 分子间引力大于斥力 合力为引力 即表面张力 2 关于液体的表面张力 下列说法中正确的是 a 液体表面张力是液体各部分之间的相互吸引力 b 液体表面层分子的分布比内部稀疏 分子力表现为零 c 不论是水还是水银 表面张力都会使表面收缩 d 表面张力的方向与液面垂直 解析 选 c 液体表面张力就是液体表面各部分之间相互吸引的力 a 错 液体的表面 层分子要比内部稀疏些 分子间的距离较内部分子间的距离大 表面层分子间表现为引力 b 错 液体的表面张力总使液面具有收缩的趋势 c 对 液体表面张力的方向总是与液面相 切 总是跟液面分界线相垂直 d 错 3 多选 下列现象中 能说明液体存在表面张力的有 a 水黾可以停在水面上 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 选 ab 水黾可以停在水面上和露珠呈球形均是由于液体表面张力的作用 c d 两选项中的现象均是由于分子的无规则运动 4 液体表面具有收缩趋势的原因是 a 液体可以流动 b 液体表面层分子间距小于液体内部分子间距 2 c 与液面接触的容器壁的分子 对液体表面分子有吸引力 d 液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离 解析 选 d 由于液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离 所以表面层的 分子间的作用力为引力 这种力使液体表面层的相邻部分之间相互吸引 产生的吸引力即 表面张力 表面张力使液体表面有收缩的趋势 5 试解释下列现象 1 手套被雨水浸湿后很难从手上脱下 2 如有两枚硬币漂浮于水面上 且两者间距约 1 cm 时 两硬币会急剧地相吸靠近 为什么 解析 1 因为湿手套的纤维间的空隙中有水 水跟空气接触的表面层具有收缩趋势 这种收缩趋势使手套纤维间距离缩小 于是手套的表面积减小 使手套紧箍在手上很难脱 下 2 当漂浮于水面的两枚硬币相距较近时 两硬币之间的水面呈凸曲面状 此时由于水 的表面张力 将使其表面收缩 表面张力的方向总是沿着液面的切线方向 使两个硬币在 水平方向上各自受力不平衡 左边硬币在水平方向上承受表面张力的合力指向右 而右边 硬币受到的合力指向左 因而发生相互 吸引 的现象 答案 见解析 课时作业 一 单项选择题 1 关于液体 下列说法正确的是 a 液体的性质介于气体和固体之间 更接近气体 b 液体表现出各向异性 c 液体分子的热运动与固体类似 主要表现为在固定的平衡位置附近做微小振动 d 液体的扩散比固体的扩散快 解析 选 d 液体分子间距离与固体分子间距离接近 都不易被压缩 故 a 错 液体由 大量暂时形成的小区域构成 这种小区域杂乱无章地分布着 因而液体表现出各向同性 故 b 错 液体分子与固体分子都在平衡位置附近做微小振动 所不同的是液体没有固定的 平衡位置 故 c 错 液体的扩散要比固体的扩散快 故 d 对 2 液体表面张力产生的原因是 a 液体表面层分子较紧密 分子间斥力大于引力 3 b 液体表面层分子较紧密 分子间引力大于斥力 c 液体表面层分子较稀疏 分子间引力大于斥力 d 液体表面层分子较稀疏 分子间斥力大于引力 解析 选 c 液体表面层分子间距离介于气体和液体之间 液体分子力可认为是零 则 表面层分子力表现为引力 故 c 正确 3 关于液体表面的现象 下列说法正确的是 a 液体表面层的分子分布比内部密 b 液体有使其体积收缩到最小的趋势 c 液体表面层分子之间只有引力而无斥力 d 液体有使其表面积收缩到最小的趋势 解析 选 d 液体表面层的分子分布比内部稀疏 故 a 错误 液体由于表面张力作用 有使其表面积收缩到最小的趋势 故 b 错误 d 正确 液体表面层分子之间既有引力也有 斥力 只是由于分子间距离较大 表现为引力 故 c 错误 4 将一枚硬币轻轻地平放在水面上 可以不下沉 此时与硬币重力相平衡的力是 a 水面的支持力 b 水的表面张力 c 水的浮力和表面张力的合力 d 水的浮力和空气浮力的合力 解析 选 a 硬币受到重力和水面给予的支持力作用而平衡 表面张力是水面上各部分 水之间的作用力的合力 而不是硬币受到的力 当然支持力的产生是由于水面间的表面张 力 硬币并没有浸入水中 故不受浮力作用 5 下列说法中正确的是 a 不论是何种液体 表面张力总要使液体表面积增大 b 表面张力的方向总是向下 c 表面层内的液体分子没有斥力 只有引力 d 表面层内的液体分子分布比液体内部稀疏 分子间作用力表现为引力 解析 选 d 表面张力使液面收缩 方向不确定 表面层内分子间引力大于斥力 d 选 项正确 6 在天平的左盘挂一根铁丝 右盘放一砝码 且铁丝浸于液体中 此 时天平平衡 如图所示 现将左端液体下移使铁丝刚刚离开液面 则 4 a 天平仍然平衡 b 由于铁丝离开水面沾上液体 重量增加而使天平平衡破坏 左端下降 c 由于铁丝刚离开液面 和液面间生成一液膜 此液体膜的表面张力使天平左端下降 d 以上说法都不对 解析 选 c 铁丝在刚离开液面时 和液面之间形成一层膜 膜中分子密度小 分子稀 疏 分子力表现为引力 对铁丝产生向下的拉力作用 使天平左端下降 二 多项选择题 7 关于液体的说法正确的是 a 液体表现出各向同性 b 液体表现出各向异性 c 分子在液体里的移动比在固体中容易得多 d 液体中扩散现象是由液体分子运动产生的 解析 选 acd 液体由大量暂时形成的杂乱无章分布的小区域构成 所以液体表现出各 向同性 所以选项 a 是正确的 选项 b 是错误的 液体中扩散现象是由液体分子运动产生 的 分子在液体里的移动比在固体中容易得多 所以液体的扩散要比固体的扩散快 选项 c d 都是正确的 8 人类对自然的认识是从宏观到微观不断深入的过程 以下说法正确的是 a 液体的分子势能与体积有关 b 晶体的物理性质都是各向异性的 c 温度升高 每个分子的动能都增大 d 露珠呈球状是由于液体表面张力的作用 解析 选 ad 分子势能与分子间距有关 选项 a 正确 晶体分为单晶体和多晶体 单 晶体的某些性质具有各向异性 而多晶体具有各向同性 选项 b 错误 温度升高 分子平 均动能增大 但每个分子的动能不一定增大 选项 c 错误 露珠呈球状就是因为液体表面 张力的作用 选项 d 正确 9 下列叙述中正确的是 a 液体表面张力随温度升高而增大 b 液体尽可能的收缩它们的表面积 c 液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的分子势能 d 液体表面层的分子分布要比液体内部分子分布紧密些 5 解析 选 bc 这是有关液体表面分子相互作用的问题 液体的表面层由于和气体接触 与内部情况不同 表面层分子的分布要比内部稀疏 这样分子间就表现为引力了 即表面 张力 这样液体表面就有收缩到最小的趋势 随温度的升高 表面层分子距离更要增大 引力作用随之减小 所以表面张力要减小 而在液体内 分子间的引力基本等于斥力 当 r r0时 分子势能最小 在表面层r r0 所以分子势能比液体内部的分子势能大 10 下列有关表面张力的说法中 正确的是 a 表面张力的作用是使液体表面伸张 b 表面张力的作用是使液体表面收缩 c 有些小昆虫能在水面自由行走 这是由于有表面张力的缘故 d 用滴管滴液滴 滴的液滴总是球形 这是由于表面张力的缘故 解析 选 bcd 表面张力的作用效果是使液体表面收缩 由于表面张力 被压弯的液面 收缩 使小昆虫浮在液面上 由于表面张力使液滴收缩成球形 三 非选择题 11 如图所示 在培养皿内注入清水 让两根细木杆相互平行地浮 在水面上 然后在细木杆之间轻轻地滴入几滴酒精 细木杆会 自动 散开 请你解释这一现象 解析 漂浮在水面上的细木杆 原来两边受到大小相等 方向相反的表面张力作用而 处于平衡状态 滴入酒精后 细木杆之间液体的表面张力减小 使得内侧的表面张力比外 侧的表面张力小 细木杆就被 拉 开了 答案 见解析 12 如图所示 把橄榄油滴入水和酒精的混合液里 当混合液