高中物理 2.5 液体的表面张力课件 粤教版选修33.ppt

目标导航 预习导引 目标导航 预习导引 一 二 一 液体的表面现象1 肥皂膜实验现象 1 用热针刺破铁丝环上松弛棉线左侧的肥皂膜 右侧液膜收缩 使棉线向右张紧 2 用热针刺破铁丝环上松弛棉线右侧的肥皂膜 左侧液膜收缩 使棉线向左张紧 3 用热针刺破铁丝环中肥皂膜中心棉线圈内的肥皂膜 棉线圈外的肥皂膜收缩 使棉线张紧 形成圆形 2 实验结论 液体表面好像张紧的橡皮膜一样 具有收缩的趋势 目标导航 预习导引 一 二 二 液体的表面张力及其微观解释1 液体的表面层 1 概念 液体跟气体接触的表面存在一个薄层 叫做表面层 2 特点 表面层内分子间的距离大于r0 因此分子间的相互作用表现为相互吸引 2 液体的表面张力 1 定义 如果在液体表面任意画一条线 线两侧的液体之间的作用力是引力 它的作用是使液体表面绷紧 所以叫做液体的表面张力 2 形成原因 液体表面具有收缩的趋势 这是因为在液体内部分子引力和斥力可以认为相等 而在表面层里分子间距较大 分子间的相互作用力表现为引力的缘故 目标导航 预习导引 一 二 小水珠为什么是球形的 答案 液体的表面张力有使液体的表面积收缩到最小的趋势 相同的体积下 球的表面积最小 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 一 表面张力的微观解释1 液体的表面张力的形成 1 分子间距特点 由于蒸发现象 液体表面分子分布比内部分子稀疏 2 分子力特点 液体内部分子间引力 斥力基本上相等 而液体表面层分子之间距离较大 分子力表现为引力 3 表面特性 表面层分子之间的引力使液面产生了表面张力 使液体表面形成一层绷紧的膜 4 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 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 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 在完全失重条件下才呈球形 2 表面张力的形成原因是表面层 液体跟空气接触的一个薄层 中分子间距离大 分子间的相互作用表现为引力 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 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 液体表面层为什么会存在张力 答案 液体表面层的分子分布比液体内部稀疏一些 液体表面层由于分子较稀 分子之间距离就较大些 随距离的增大分子彼此之间的斥力小于引力 在这个特殊层中分子间的引力作用占优势 所以液体表面层中 任何两部分之间存在着相互吸引力 它的作用是使液体表面绷紧 这就是液体的表面张力 表面张力使液体表面收缩到最小 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 例1 多选 下列说法正确的是 a 表面张力就是分子力b 水面托起缝衣针表明表面张力与缝衣针的重力相平衡c 表面张力的大小跟液面上分界线的长短有关d 液体的表面张力好像张紧的橡皮膜具有收缩趋势解析 表面张力是液体表面层内分子引力的宏观表现 不能说表面张力就是分子力 a错误 缝衣针在水面上静止是液膜对它的弹力和重力平衡 b错误 表面张力的大小与液面上分界线的长短有关 且表面张力有使液膜收缩的趋势 c d正确 答案 cd 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 关于液体的表面张力 下面说法正确的是 导学号51140017 a 表面张力是液体内各部分间的相互作用b 表面张力的方向总是沿液体表面分布的c 表面张力的大小与液体的温度无关d 小昆虫能在水面上自由走动与表面张力无关答案 b解析 表面张力是表面层分子间的相互作用 所以a错 表面张力的方向和液面相切 并和两部分的分界线垂直 所以b对 表面张力的大小与液体的温度有关 c错 小昆虫能在水面上自由走动是由于表面张力的存在 选项d错 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 二 液体内部和表面层分子的分布特点1 液体内部分子的运动特点在液体内部 每个分子周围有许多分子 当某个分子从平衡位置向某一方向运动时 它一方面要受到所离开的那个方向的分子的吸引 另一方面又要受到所靠拢的那个方向的分子的排斥 引力和斥力的数量级相同 通常可认为其大小相等 因此 液体内部分子只能在平衡位置附近振动 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 2 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 它表现为内部分子的吸引力 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引力范围 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 分子之间的距离就比较大 r r0 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 例2 多选 下列叙述正确的是 a 液体表面张力随温度升高而增大b 液体尽可能在收缩它们的表面积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解析 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 即表面张力 液体表面就有收缩到最小的趋势 随着温度的升高 表面层分子距离增大 引力作用随之减小 所以表面张力减小 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 分子势能比液体内部的分子势能大 答案 bc 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 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答案 c解析 液体表面层内分子比内部稀疏 所以液体表面层内分子表现为引力 即分子间的引力比斥力大 案例探究 方法规律 正确理解表面张力 多选 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 用滴管滴液体 滴的液滴总是球形 这是由于表面张力的缘故解析 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 表面张力使液滴收缩成球形 答案 bcd 思悟升华 案例探究 方法规律 对于液体的表面张力要明确以下三点 1 液体表面张力的产生是由于液体表面层内的分子比液体内部稀疏 分子间表现为引力 表面张力为表面层里分子的分子力的宏观表现 2 表面张力的作用效果是使液体表面具有收缩到最小的趋势 3 表面张力的方向与液面相切 思悟升华 案例探究 方法规律 思悟升华 1 表面张力是跟液面相切的 如