液体 高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

2.5液体1.知道液体的表面张力，了解表面张力形成的原因2.了解浸润和不浸润现象；知道毛细现象及形成的原因3.了解液晶的主要性质，知道液晶在显示技术中的应用学科素养目标：新课导入在杯子中盛满清水。将曲别针一枚一枚依次放入杯中，比一比看谁放入的曲别针数量最多，而杯中的水不会溢出。你能解释这一现象吗？

我们发现;吹出的泡泡，叶面上的露珠呈球形……这些现象表明，液体表面可能具有与内部不同的性质。一、液体的表面张力

我们发现;一些昆虫可以停在水面上;叶面上的露珠呈球形……这些现象表明，液体表面可能具有与内部不同的性质。

1、把一条细棉线的两端系在铁环上，要使棉线处于略为松驰的状态。然后将铁丝环浸入肥皂液里、再拿出来时环上就留下了一层肥皂液的薄膜。这时薄膜上的棉线仍是松弛的。用烧热的针刺破棉线某一側的薄膜，观察薄膜和棉线发生的变化。现象：细棉线被拉直了。结论：液体表面有收缩的趋势。实验

2、把一个棉线图系在铁丝环上，使环上布满肥皂液的薄膜，这时膜上的棉线圈仍是松弛的。用烧热的针刺破棉图里的薄膜，观察棉线圈外的薄膜和棉线圈发生的变化。结论：液体表面有收缩的趋势。现象：棉线圈被拉紧了实验汽表面层液体r>r0

引力液面各部分间的相互吸引力表面张力：（1）（2）作用点：在液面断裂处或边缘。使液面收缩绷紧，使其收缩到表面积最小。方向:沿着液面。作用效果：思考与讨论

还记得《普通高中教科书物理必修第一册》中展示的"太空授课"画面吗?在空间站里，水滴的形状是一个完美的球形。生活中我们还经常看到荷叶上的露珠呈扁平球形等现象。你能解释这是为什么吗?

体积相同，球形的表面积最小。因为重力的作用会使液滴变得有点扁平。问题回顾

表面张力的作用是使液体表面形成一层薄膜，薄膜有收缩的趋势，液面对昆虫的作用其实是液体表面张力作用的结果。同理水杯的水没有溢出。mgF液F液

我们已知道液体跟气体接触时，在接触的表面存在一个薄层---表面层，表面层的性质决定了液体出现表面引力，使液体具有收缩的趋势。那么，液体与固体接触时，会出现什么现象呢？表面张力使液面有收缩的趋势，故往往会误认为收缩后r＜r0。实质上液体表面张力是液体表面层分子间距离大于分子间平衡距离r0时，表现出的分子间的吸引力。特别提醒

二浸润和不浸润一种液体会湿润某种固体并附着在固体表面上的现象。一种液体不会湿润某种固体，也就不会附着在固体表面上的现象。2.不浸润：水银浸润铅，不浸润玻璃水浸润玻璃，不浸润蜂蜡或石蜡水浸润玻璃水银不浸润玻璃1.浸润：3．当液体和与之接触的固体的相互作用比液体分子之间的相互作用强时，液体能够浸润固体。反之，液体则不浸润固体。4．一种液体是否浸润某种固体，与这两种物质的性质都有关系。浸润液体在细管中上升的现象，以及不浸润液体在细管中下降的现象，称为毛细现象。5．毛细现象水水银1)概念：2）原因：与表面张力和浸润都有关系

当管中液体上升到一定高度，液体所受重力与液面边缘使它向上的力平衡，液面稳定在一定的高度。植物的根输送水、下雨时砖墙渗水，锄松土壤，种地时踩实土壤等3）应用举例三、液晶

液晶在现代生活中扮演着重要角色，广泛应用于手机屏幕、平板电视等显示设备中。为什么“液体”和“晶体”联系在一起了？液晶到底是什么物质？构成液晶的分子为有机分子，大多为棒状，其棒长多为棒直径的5倍以上，由于这种长棒状的分子结构，使得分子集合体在没有外界干扰的情况下趋向分子相互平行排列（图2.5-9甲）。液晶液晶具有液体的流动性，但在低温时液晶会凝固成结晶态，不仅分子的取向是有序的，而且分子重心的位置也是有序的（图2.5-9甲）。

如果把结晶态分子的有序排列程度定为1的话，则当温度升高时，晶体中分子的热运动增强，使分子重心位置的有序性消失，转为液晶态（图2.5-9乙），分子取向有序程度也下降为0.6。

当温度进一步升高时，分子取向有序性也消失，完全进入无序的状态，变成液态（图2.5-9丙）液晶可见，液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态。液晶态既具有液体的流动性，又在一定程度上具有晶体分子的规则排列的性质。有些物质在特定的温度范围之内具有液晶态；另一些物质，在适当的溶剂中溶解时，在一定的浓度范围具有液晶态。液晶

分子取向排列的液晶具有光学各向异性，具体地说，沿分子长轴方向上的折射率不同于沿短轴的。入射光的偏振方向与液晶分子长轴的方向成不同夹角时，液晶对光的折射率不同。因此，一束非偏振光射入液晶层后再射出时，由于液晶折射率的各向异性会产生两束光程不同的光。这样两束光在出射点处矢量叠加（等效于干涉），我们在显微镜下就可以观察到某种色光。液晶

液晶的研究在生命科学中也有应用。例如，某些物质水溶液中能够形成薄片状液晶，而这正是生物膜的主要构成部分。目前在实验室中已经可以利用这样的人造生物膜研究离子的渗透性，从而了解机体对药物的吸收等生理过程。另外，在脑、肌肉和视网膜等多种人体组织中都发现了液晶结构，有关液晶的研究已经成为物理科学与生命科学的一个重要结合点。1．关于草、树叶上的露珠呈球形的原因，下列说法中正确的是（）A．露珠呈球形只是因为重力的作用B．露珠受到重力的影响比表面张力小得多，露珠呈球形只能是因为表面张力的作用C．重力和表面张力互相平衡，露珠呈球形是因为水的黏合力D．露珠呈球形是因为重力和表面张力同时作用的结果B2．如图所示，将不同材料制作的甲、乙细管竖直插入水中，甲管内水面低于管外水面，乙管内水面高出管外水面。下列说法正确的是（

）A．水与甲管的现象叫做浸润，水与乙管的现象叫做不浸润B．与甲管接触附着层内的水分子之间的作用表现为斥力C．两图现象均是毛细现象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”的预防离不开口罩，合格的一次性医用防护口罩内侧所用材料对水都是不浸润的，一滴水滴在某一次性防护口罩内侧如图所示，下列正确的是（）A．图中的口