高中物理魯科版3第三章液體第1節(jié)液體的表面張力 第3章第1節(jié)液體的表面張力_第1頁
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第1節(jié)液體的表面張力學(xué)習(xí)目標(biāo)知識脈絡(luò)1.知道液體表面的收縮趨勢,理解液體表面存在表面張力現(xiàn)象.(重點(diǎn))2.從微觀角度了解液體表面張力的成因.(難點(diǎn))液體表面的收縮趨勢eq\a\vs4\al([先填空])1.實(shí)驗(yàn):回形針、硬幣漂在水面上(1)現(xiàn)象:當(dāng)回形針或硬幣漂浮在水面上時,托起回形針或硬幣的水面稍有彎曲,就像放有圓形小物品的橡皮膜稍有彎曲一樣.(2)結(jié)論:液面給回形針或硬幣等小物品施加了向上的支持力.2.實(shí)驗(yàn):觀察肥皂膜的變化(1)現(xiàn)象①鐵絲框上的肥皂膜會把滑棍拉回.②肥皂膜里的棉線圈,當(dāng)刺破圈內(nèi)肥皂膜,棉線圈外的肥皂膜使棉線張緊,形成圓形.(2)結(jié)論:液體的表面類似于張緊的彈性薄膜,具有收縮的趨勢.3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論由實(shí)驗(yàn)知,液體表面有一種收縮的趨勢,正是這種收縮的趨勢使露珠、乳滴等變?yōu)榍蛐危甧q\a\vs4\al([再判斷])1.液體的表面都有收縮的趨勢.(√)2.昆蟲不落入水中,是因?yàn)槭艿搅讼蛏系闹С至Γ?√)3.體積相同的各種形狀物體中,球形物體表面積最大.(×)eq\a\vs4\al([后思考])小木船漂浮在水面上是由水面的收縮趨勢引起的嗎?【提示】不是.小木船漂浮在水面上是由小木船受到了水對船的浮力引起的,而不是由水面的收縮趨勢引起的.eq\a\vs4\al([合作探討])探討:如圖3-1-1所示是液體表面附近分子分布的大致情況.請結(jié)合圖片思考:液體表面層內(nèi)的分子距離和分子力各有什么特點(diǎn)?圖3-1-1【提示】液體表面層內(nèi)分子間距離較大,大于分子在平衡位置的距離,分子力表現(xiàn)為引力.eq\a\vs4\al([核心點(diǎn)擊])1.液體內(nèi)部分子的運(yùn)動特點(diǎn)在液體內(nèi)部,每個分子周圍有許多分子.當(dāng)某個分子從平衡位置向某一方向運(yùn)動時,它一方面要受到所離開的那個方向的分子的吸引,另一方面又要受到所靠攏的那個方向的分子的推斥.引力和斥力的數(shù)量級相同,通??烧J(rèn)為其大小相等,因此,液體內(nèi)部分子只能在平衡位置附近振動,分子間距等于r0.2.液體表面分子的分布液體表面附近的分子由平衡位置向外運(yùn)動時,因?yàn)橥獠靠諝夂驼羝肿訉λ某饬苄?,不起顯著作用,它只受到內(nèi)部分子的吸引力,因此使它恢復(fù)到平衡位置的作用力就沒有在液體內(nèi)部時大,使得表面層里的分子振動的振幅要比液體內(nèi)部分子的振幅大,一些動能大的分子就有可能沖出吸引力范圍,成為蒸汽分子,結(jié)果形成表面層里的分子分布比液體內(nèi)部的分子分布稀疏,分子間的距離就比較大(r>r0).1.關(guān)于液體表面的收縮趨勢,錯誤的說法是()A.因?yàn)橐后w表面分子的分布比內(nèi)部密集,所以有收縮趨勢B.液體表面分子的分布和內(nèi)部相同,所以有收縮趨勢C.因?yàn)橐后w表面分子的分布比內(nèi)部稀疏,所以有收縮趨勢D.液體表面分子受到與其接觸的氣體分子的斥力作用,使液體表面有收縮趨勢E.液體表面層分子間距r>r0,分子力為引力【解析】液體表面層內(nèi)分子比液體內(nèi)部分子分布稀疏.在液體內(nèi)部分子間的距離是r=r0,分子引力和分子斥力相等,對外表現(xiàn)的分子力為零.在表面層,分子間的距離是r>r0,分子間的作用力表現(xiàn)為相互吸引,它的作用是使液體表面繃緊,有收縮的趨勢,A、B錯誤,CE正確;表面層上方的氣體分子對液體表面分子的吸引力很小,可以忽略,不是使液體表面收縮的原因,故D錯誤.【答案】ABD2.關(guān)于液體表面張力產(chǎn)生的原因:液體表面層分子比較________(填“稀疏”或“緊密”),分子間引力________斥力(填“大于”或“小于”)【解析】在液體的表面層,時刻進(jìn)行的蒸發(fā)現(xiàn)象,使得其內(nèi)的分子比較稀疏,分子間距離比較大,分子間的引力和斥力都較小,但斥力小得更多一些,因此,分子間引力大于斥力.【答案】稀疏大于液體表面層與液體內(nèi)部分子分布特點(diǎn)表面層液體內(nèi)部分子密度稀疏密集分子間距d10-10m<d<10-9md=10-10m分子力表現(xiàn)為引力(合力)斥力與引力平衡(合力為零)表現(xiàn)表面有收縮趨勢不易被壓縮表面張力及其應(yīng)用eq\a\vs4\al([先填空])1.表面層(1)定義:液體與氣體接觸的表面存在的一個薄層.(2)特點(diǎn):表面層分子的分布比液體內(nèi)部稀疏.2.表面張力(1)定義:液體表面各部分間相互吸引的力.(2)作用效果:由于表面張力的作用,液體表面總要收縮到盡可能小的面積.而體積相等的各種形狀的物體中,球形物體的表面積最?。虼诵∷?、小露珠等都呈現(xiàn)球形.若露珠過大,重力影響不能忽略,則呈橢球形.完全失重環(huán)境下,可形成標(biāo)準(zhǔn)的球形.eq\a\vs4\al([再判斷])1.小孩用細(xì)管蘸肥皂水,吹出球形的肥皂泡是因表面張力所致.(√)2.縫衣針漂浮在水面上是因表面張力所致.(√)3.注滿氫氣的彩色氣球飄向空中是因表面張力所致.(×)eq\a\vs4\al([后思考])清晨起來,如果你到開滿鮮花的公園散步,會發(fā)現(xiàn)花蕊上沾滿了露珠,很好看.可你想過沒有,花蕊上的小水珠為什么呈球形呢?【提示】液體表面有一種收縮的趨勢,正是這種收縮的趨勢使小水珠變成球形.eq\a\vs4\al([合作探討])探討1:生活中有些昆蟲能在水面上輕松地跑來跑去,甚至在水面上“亭亭玉立”.它們是受到什么的作用做到的?【提示】水的表面張力作用.探討2:在液體表面畫一條直線,線兩側(cè)的液體之間的作用力是表面張力,那么表面張力的作用是什么?【提示】表面張力的作用是使液體表面繃緊.eq\a\vs4\al([核心點(diǎn)擊])1.表面特性表面層分子之間的引力使液面產(chǎn)生了表面張力,使液體表面好像一層繃緊的膜.所以說表面張力是表面層內(nèi)分子力作用的結(jié)果.2.表面張力的方向表面張力的方向和液面相切,垂直于液面上的各條分界線.如圖3-1-2所示.圖3-1-23.表面張力的大小除了跟分界線長度有關(guān)外,還跟液體的性質(zhì)和溫度有關(guān).一般情況下,溫度越高,表面張力就越?。硗猓s質(zhì)也會明顯地改變液體的表面張力大?。热鐫崈舻乃泻艽蟮谋砻鎻埩Γ从蟹试硪旱乃谋砻鎻埩捅容^?。?.表面張力的作用表面張力使液體表面具有收縮趨勢,使液體表面積趨于最?。隗w積相同的條件下,球形的表面積最小.3.下列有關(guān)表面張力的說法中,正確的是()A.表面張力的作用是使液體表面伸張B.表面張力的作用是使液體表面收縮C.溫度變化時,液體的表面張力不會變化D.有些小昆蟲能在水面自由行走,這是由于有表面張力的緣故E.用滴管滴液滴,滴的液滴總是球形,這是由于表面張力的緣故【解析】表面張力的作用效果是使液體表面收縮;由于表面張力,被壓彎的液面收縮,使小昆蟲浮在液面上;由于表面張力使液滴收縮成球形;表面張力也與溫度有關(guān),故B、D、E正確.【答案】BDE4.下列說法正確的是()A.表面張力就是分子力B.表面張力是表面層分子力的宏觀表現(xiàn)C.水面托起縫衣針表明表面張力與縫衣針的重力相平衡D.表面張力的大小跟液面上分界線的長短有關(guān)E.液體表面好像張緊的橡皮膜具有收縮趨勢【解析】表面張力是液體表面層內(nèi)分子引力的宏觀表現(xiàn),不能說表面張力就是分子力,故A選項(xiàng)錯誤,B正確;縫衣針在水面上靜止是液膜對其彈力與重力平衡,選項(xiàng)C錯誤;表面張力的大小與液面上分界線的長短有關(guān),且表面張力有使液面收縮的趨勢,因此D、E選項(xiàng)正確.【答案】BDE5.將一枚硬幣輕輕地平放在水面上,可以不下沉,下列關(guān)于與硬幣重力相平衡的力的說法,不正確是()【導(dǎo)學(xué)號:30110029】A.水面的支持力B.水的表面張力C.水的浮力和表面張力的合力D.水的浮力和空氣浮力的合力E.水面支持力的產(chǎn)生是由于水的表面張力【解析】硬幣受到重力和水面給予的支持力作用而平衡,表面張力是水面上各部分水之間的作用力的合力,而不是硬幣受到的力;當(dāng)然支

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