液體 高二下學期物理人教版（2019）選擇性必修第三冊

2.5液體1.知道液體的表面張力，了解表面張力形成的原因2.了解浸潤和不浸潤現象；知道毛細現象及形成的原因3.了解液晶的主要性質，知道液晶在顯示技術中的應用學科素養(yǎng)目標：新課導入在杯子中盛滿清水。將曲別針一枚一枚依次放入杯中，比一比看誰放入的曲別針數量最多，而杯中的水不會溢出。你能解釋這一現象嗎？

我們發(fā)現;吹出的泡泡，葉面上的露珠呈球形……這些現象表明，液體表面可能具有與內部不同的性質。一、液體的表面張力

我們發(fā)現;一些昆蟲可以停在水面上;葉面上的露珠呈球形……這些現象表明，液體表面可能具有與內部不同的性質。

1、把一條細棉線的兩端系在鐵環(huán)上，要使棉線處于略為松馳的狀態(tài)。然后將鐵絲環(huán)浸入肥皂液里、再拿出來時環(huán)上就留下了一層肥皂液的薄膜。這時薄膜上的棉線仍是松弛的。用燒熱的針刺破棉線某一側的薄膜，觀察薄膜和棉線發(fā)生的變化?，F象：細棉線被拉直了。結論：液體表面有收縮的趨勢。實驗

2、把一個棉線圖系在鐵絲環(huán)上，使環(huán)上布滿肥皂液的薄膜，這時膜上的棉線圈仍是松弛的。用燒熱的針刺破棉圖里的薄膜，觀察棉線圈外的薄膜和棉線圈發(fā)生的變化。結論：液體表面有收縮的趨勢。現象：棉線圈被拉緊了實驗汽表面層液體r>r0

引力液面各部分間的相互吸引力表面張力：（1）（2）作用點：在液面斷裂處或邊緣。使液面收縮繃緊，使其收縮到表面積最小。方向:沿著液面。作用效果：思考與討論

還記得《普通高中教科書物理必修第一冊》中展示的"太空授課"畫面嗎?在空間站里，水滴的形狀是一個完美的球形。生活中我們還經?？吹胶扇~上的露珠呈扁平球形等現象。你能解釋這是為什么嗎?

體積相同，球形的表面積最小。因為重力的作用會使液滴變得有點扁平。問題回顧

表面張力的作用是使液體表面形成一層薄膜，薄膜有收縮的趨勢，液面對昆蟲的作用其實是液體表面張力作用的結果。同理水杯的水沒有溢出。mgF液F液

我們已知道液體跟氣體接觸時，在接觸的表面存在一個薄層---表面層，表面層的性質決定了液體出現表面引力，使液體具有收縮的趨勢。那么，液體與固體接觸時，會出現什么現象呢？表面張力使液面有收縮的趨勢，故往往會誤認為收縮后r＜r0。實質上液體表面張力是液體表面層分子間距離大于分子間平衡距離r0時，表現出的分子間的吸引力。特別提醒

二浸潤和不浸潤一種液體會濕潤某種固體并附著在固體表面上的現象。一種液體不會濕潤某種固體，也就不會附著在固體表面上的現象。2.不浸潤：水銀浸潤鉛，不浸潤玻璃水浸潤玻璃，不浸潤蜂蠟或石蠟水浸潤玻璃水銀不浸潤玻璃1.浸潤：3．當液體和與之接觸的固體的相互作用比液體分子之間的相互作用強時，液體能夠浸潤固體。反之，液體則不浸潤固體。4．一種液體是否浸潤某種固體，與這兩種物質的性質都有關系。浸潤液體在細管中上升的現象，以及不浸潤液體在細管中下降的現象，稱為毛細現象。5．毛細現象水水銀1)概念：2）原因：與表面張力和浸潤都有關系

當管中液體上升到一定高度，液體所受重力與液面邊緣使它向上的力平衡，液面穩(wěn)定在一定的高度。植物的根輸送水、下雨時磚墻滲水，鋤松土壤，種地時踩實土壤等3）應用舉例三、液晶

液晶在現代生活中扮演著重要角色，廣泛應用于手機屏幕、平板電視等顯示設備中。為什么“液體”和“晶體”聯系在一起了？液晶到底是什么物質？構成液晶的分子為有機分子，大多為棒狀，其棒長多為棒直徑的5倍以上，由于這種長棒狀的分子結構，使得分子集合體在沒有外界干擾的情況下趨向分子相互平行排列（圖2.5-9甲）。液晶液晶具有液體的流動性，但在低溫時液晶會凝固成結晶態(tài)，不僅分子的取向是有序的，而且分子重心的位置也是有序的（圖2.5-9甲）。

如果把結晶態(tài)分子的有序排列程度定為1的話，則當溫度升高時，晶體中分子的熱運動增強，使分子重心位置的有序性消失，轉為液晶態(tài)（圖2.5-9乙），分子取向有序程度也下降為0.6。

當溫度進一步升高時，分子取向有序性也消失，完全進入無序的狀態(tài)，變成液態(tài)（圖2.5-9丙）液晶可見，液晶是介于固態(tài)和液態(tài)之間的一種物質狀態(tài)。液晶態(tài)既具有液體的流動性，又在一定程度上具有晶體分子的規(guī)則排列的性質。有些物質在特定的溫度范圍之內具有液晶態(tài)；另一些物質，在適當的溶劑中溶解時，在一定的濃度范圍具有液晶態(tài)。液晶

分子取向排列的液晶具有光學各向異性，具體地說，沿分子長軸方向上的折射率不同于沿短軸的。入射光的偏振方向與液晶分子長軸的方向成不同夾角時，液晶對光的折射率不同。因此，一束非偏振光射入液晶層后再射出時，由于液晶折射率的各向異性會產生兩束光程不同的光。這樣兩束光在出射點處矢量疊加（等效于干涉），我們在顯微鏡下就可以觀察到某種色光。液晶

液晶的研究在生命科學中也有應用。例如，某些物質水溶液中能夠形成薄片狀液晶，而這正是生物膜的主要構成部分。目前在實驗室中已經可以利用這樣的人造生物膜研究離子的滲透性，從而了解機體對藥物的吸收等生理過程。另外，在腦、肌肉和視網膜等多種人體組織中都發(fā)現了液晶結構，有關液晶的研究已經成為物理科學與生命科學的一個重要結合點。1．關于草、樹葉上的露珠呈球形的原因，下列說法中正確的是（）A．露珠呈球形只是因為重力的作用B．露珠受到重力的影響比表面張力小得多，露珠呈球形只能是因為表面張力的作用C．重力和表面張力互相平衡，露珠呈球形是因為水的黏合力D．露珠呈球形是因為重力和表面張力同時作用的結果B2．如圖所示，將不同材料制作的甲、乙細管豎直插入水中，甲管內水面低于管外水面，乙管內水面高出管外水面。下列說法正確的是（

）A．水與甲管的現象叫做浸潤，水與乙管的現象叫做不浸潤B．與甲管接觸附著層內的水分子之間的作用表現為斥力C．兩圖現象均是毛細現象D．用乙管材料制作防水衣防水效果比甲管材料好C3．“新冠肺炎”的預防離不開口罩，合格的一次性醫(yī)用防護口罩內側所用材料對水都是不浸潤的，一滴水滴在某一次性防護口罩內側如圖所示，下列正確的是（）A．圖中的口