高中物理鲁科版 (2019)选择性必修 第三册表面张力和毛细现象学案及答案

这是一份高中物理鲁科版 (2019)选择性必修 第三册表面张力和毛细现象学案及答案，共5页。学案主要包含了表面张力，浸润与不浸润，毛细现象，液晶等内容，欢迎下载使用。
1．观察液体的表面张力现象，了解表面张力产生的原因。 2.了解液体的微观结构、浸润和不浸润现象、毛细现象，了解这些现象的产生原因。 3.了解液晶的特点及其应用。
一、表面张力
1．表面层
(1)表面层：液体与气体接触的表面存在一个薄层，即表面层。
(2)特点：表面层分子的分布比液体内部稀疏，分子间的距离略大于分子力平衡的距离，分子间的作用力表现为引力。
2．表面张力
(1)表面张力： 液体表面各部分间的相互引力，称为表面张力。
(2)作用效果：使液体表面绷紧，液体就像被一层绷紧的弹性膜覆盖着。
二、浸润与不浸润
1．浸润：液体润湿某种固体并附着在该固体表面上的现象。
2．不浸润：液体不润湿某种固体也不附着在该固体表面上的现象。
3．液体能否浸润固体由内聚力和附着力的大小决定。
三、毛细现象
1．定义：浸润液体在细管里上升的现象和不浸润液体在细管里下降的现象，称为毛细现象。
2．毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关，毛细管内径越小，高度差越大。
四、液晶
1．概念：既具有液体那样的流动性和连续性，又具有像晶体那样各向异性特点的流体称为液晶。
2．特点：其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性。
3．应用
(1)液晶显示器：用于电子手表、电子计算器、电脑等。
(2)利用温度改变时液晶颜色会发生改变的性质来探测温度。
(3)液晶在医学上可以用来探查肿瘤；探测微电路中的热点，检查制冷机的漏热等。
判断下列说法是否正确。
(1)表面张力是分子力的宏观表现。( )
(2)表面张力使液体表面具有向外扩张的趋势。( )
(3)有些昆虫可以在水面上自由走动是因为液体表面存在张力。( )
(4)若某种液体浸润某一固体，那么它对所有固体都浸润。( )
(5)液晶的各种物理性质均表现为各向异性。( )
(6)液晶具有液体的流动性，液晶的分子排列与液态相同。( )
提示：(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)×
知识点一 液体的表面张力
如图甲所示，金属框上阴影部分表示肥皂膜。它被棉线分割成a、b两部分。若将肥皂膜的a部分用烧热的针刺破，棉线的形状是图乙中的哪一个？为什么？
[提示] 肥皂膜未被刺破时，作用在棉线两侧的表面张力互相平衡，棉线可以有任意形状。当把a部分肥皂膜刺破后，在b部分肥皂膜表面张力的作用下，棉线将被绷紧。因液体表面有收缩到面积最小的趋势，所以棉线被拉成凹的圆弧形状。故棉线的形状是题图乙中的D。
1．液体表面张力的形成
(1)分子间距离特点：由于蒸发现象，液体表面层分子分布比液体内部稀疏。
(2)分子力特点：液体表面层分子之间的距离略大于分子力平衡的距离，分子间的作用力表现为引力。
(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，使液体表面绷紧。
2．表面张力及作用
(1)表面张力的方向和液面相切。
(2)假想一条分界线MN将液面分割成两部分，液体表面张力示意图如图所示。
(3)表面张力的大小与边界线长度有关，还跟液体的种类、温度有关。
(4)表面张力使液面有收缩的趋势，故往往会误认为收缩后r