液體的基本性質(zhì) 課件-高二下學(xué)期物理滬科版（2020）選擇性必修第三冊(cè)

11.4液體的基本性質(zhì)為什么綠葉上的水珠是球狀呢？液體表面：與空氣接觸的液體薄層。為什么水黽(mǐn)可以在水面上行走呢？【動(dòng)手試試】漂浮的硬幣【實(shí)驗(yàn)】探究液體表面的特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)儀器：燒杯、肥皂水、針、酒精燈、鐵線(xiàn)圈2個(gè)【實(shí)驗(yàn)】探究液體表面的特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：液體表面有收縮的趨勢(shì)。表面張力：作用在液體表面，使液面具有收縮趨勢(shì)的力。

如圖甲所示是液體表面附近分子分布的大致情況，請(qǐng)分析液體表面層內(nèi)的分子間距離和分子力各有什么特點(diǎn)？液體表面層內(nèi)分子間距離大于r0，分子間作用力表現(xiàn)為引力如圖乙所示昆蟲(chóng)可以停留在水面上而不下沉，與小木塊浮在水面上的道理相同嗎？不同。小昆蟲(chóng)、縫衣針能在水面上不下沉是液體表面張力在起作用。小木塊浮在水面上是重力和水的浮力平衡的結(jié)果我們可以把分子力的作用范圍認(rèn)為是一個(gè)半徑等于分子力有效作用距離的球、這個(gè)球

稱(chēng)為分子作用球。由于分子斥力的有效距離比分子引力的有效作用距離小得多，分子斥力作用球的半徑遠(yuǎn)小于分子引力作用球的半徑.設(shè)液體內(nèi)有一分子A如圖2-4-9所示，由于分子A的引力作用球處于液體內(nèi)部，液體內(nèi)的分子均勻分布，對(duì)于分子A來(lái)說(shuō)其分布是球?qū)ΨQ(chēng)的，因此液體內(nèi)所有分子對(duì)分子A的斥力和引力的合力為零設(shè)在液體表面層內(nèi)有一分子B，如圖2-4-9所示，以分子B為中心的分子作用球一部分在液體外，由于分子斥力作用球的半徑遠(yuǎn)小于分子引力作用球的半徑，分子B的分子斥力作用球仍處于液體內(nèi)，其受到的分子斥力仍是球?qū)ΨQ(chēng)的，但分子B所受的分子引力就不再是球?qū)ΨQ(chēng)的。由于缺少了液體表面層外這部分的引力，作用在分子B上的全部分子引力的合力f垂直液面指向液體內(nèi).由此，液體表面層單位體積內(nèi)的分子數(shù)目相對(duì)液體內(nèi)部會(huì)更少，分子間距相對(duì)更大一些.因而表面層分子間的分子力表現(xiàn)為引力，液體的表面總是有一種收縮的趨勢(shì)，就好像被繃緊的橡皮膜.設(shè)想在液體表面畫(huà)一條直線(xiàn)，如圖所示，則直線(xiàn)兩旁的液膜表現(xiàn)出使液體表面收縮的相互作用的拉力，液體表面出現(xiàn)的這種張力稱(chēng)為表面張力。二、液體的表面張力1.表面層：液體表面與空氣接觸的表面形成一個(gè)薄層叫表面層2.表面張力在液體表面上想象的畫(huà)一直線(xiàn)，直線(xiàn)兩旁的液膜一定存在相互作用的拉力，液體表面出現(xiàn)的這種張力稱(chēng)為表面張力液體的表面并不是一個(gè)幾何面，而是一個(gè)厚度為分子力有效作用距離（數(shù)量級(jí)為10-9m）的薄層例1關(guān)于液體的表面張力，下列說(shuō)法正確的是A.表面張力是液體內(nèi)部各部分之間的相互作用力B.液體表面層分子的分布比內(nèi)部稀疏，分子力表現(xiàn)為引力C.液體的表面張力隨溫度的升高而增大D.表面張力的方向與液面垂直√解析

液體表面層分子比液體內(nèi)部稀疏，故分子力表現(xiàn)為引力，表面張力的方向沿液面的切線(xiàn)方向，與分界線(xiàn)垂直.表面張力是液體表面層分子間的作用力，隨溫度的升高，液體表面層分子間的距離增大，引力作用隨之減小，所以表面張力減小，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤.例2如圖2所示，金屬框架的A、B間系一個(gè)棉線(xiàn)圈，先使框架布滿(mǎn)肥皂膜，然后將P和Q兩部分的肥皂膜刺破，線(xiàn)的形狀將變成下列選項(xiàng)圖中的解析

由于液體表面張力的作用，液體表面有收縮到最小的趨勢(shì)，故C正確.圖2√我們已知道液體跟氣體接觸時(shí)，在接觸的表面存在一個(gè)薄層---表面層，表面層的性質(zhì)決定了液體出現(xiàn)表面引力，使液體具有收縮的趨勢(shì)，那么在液體與固體接觸時(shí)，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢？三、浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)一種液體會(huì)潤(rùn)濕某種固體并附著在固體表面上，這種現(xiàn)象叫做浸潤(rùn)一種液體不會(huì)潤(rùn)濕某種固體，也就不會(huì)附著在這種固體表面上，這種現(xiàn)象叫做不浸潤(rùn)

浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)也是分子力作用的表現(xiàn)。當(dāng)液體與固體接觸時(shí)，接觸的位置形成一個(gè)液體薄層，叫做附著層。附著層的液體分子可能比液體內(nèi)部稀疏，也可能比液體內(nèi)部更密，這決定于液體、固體兩種分子的性質(zhì)。如果附著層的液體分子比液體內(nèi)部的分子稀疏，也就是說(shuō)，附著層內(nèi)液體分子間的距離大于前面說(shuō)過(guò)的分子力平衡的距離r0，附著層內(nèi)分子間的作用表現(xiàn)為引力，附著層有收縮的趨勢(shì)，就像液體表面張力的作用一樣。這樣的液體與固體之間表現(xiàn)為不浸潤(rùn)。如果附著層內(nèi)分子間的距離小于液體內(nèi)部分子間的距離，附著層內(nèi)分子之間的作用表現(xiàn)為斥力，附著層有擴(kuò)展的趨勢(shì)。這樣的液體與固體之間表現(xiàn)為浸潤(rùn)。浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)的形成原因(1)附著層內(nèi)分子受力情況液體和固體接觸時(shí)，附著層的液體分子除受液體內(nèi)部的分子吸引外，還受到固體分子的吸引.(2)浸潤(rùn)的成因當(dāng)固體分子吸引力大于液體內(nèi)部分子力時(shí)，這時(shí)表現(xiàn)為液體浸潤(rùn)固體.或者：附著層內(nèi)分子間距離太小，分子間表現(xiàn)為排斥力，有擴(kuò)展得趨勢(shì)。(3)不浸潤(rùn)的成因當(dāng)固體分子吸引力小于液體內(nèi)部分子力時(shí)，這時(shí)表現(xiàn)為液體不浸潤(rùn)固體.或者：附著層內(nèi)分子間距離太大，分子間表現(xiàn)為引力，有收縮趨勢(shì)