《高二物理备课导学案（人教版2019选择性必修第三册）》2.5 液体（解析版）

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第 5 节　液体
【知识梳理与方法突破】
一、液体的表面张力
1．液体分子分布特点：由于蒸发现象，表面层分子的分布比液体内部稀疏，即表面层分子间的距离比液
体内部分子间的距离大。
2．分子力特点：液体内部分子间引力、斥力基本上相等，而液体表面层分子之间距离较大，分子力表现
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，使液体表面好像一层绷紧的膜。所以说表
面张力是液体表面层分子力作用的结果。
4．表面张力的方向：表面张力的方向和液面相切，垂直于液面上的各条分界线。如图所示。
5．表面张力的作用：表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面积趋于最小。而在体积相同的条件
下，球形的表面积最小。
【例 1】下列现象中哪个不是由表面引力引起的（　　）
A．布伞有孔，但不漏水
B．木块漂浮在水面上
C．草叶上的露珠呈球形
D．玻璃细杆顶端被烧熔后变成圆形
【答案】B
【详解】B.木块漂浮在水面上是木块受到液体的浮力的作用，不是由表面引力引起的，B错误；
ACD 选项的现象都是表面张力的缘故，ACD 正确。本题选择不是由表面引力引起的，故选 B。
【针对训练 1】2021 年12 月9日，我国航天员在空间站成功进行了太空授课。实验时宇航员从注射器中挤
出一滴水，水滴在空中形状是（　　）
A．B．C．D．
【答案】A
【详解】空间站中水滴处于完全失重状态，则在水的表面张力作用下，水滴在空中应该呈现球形。
故选 A。
二、浸润和不浸润、毛细现象、液晶
1．浸润和不浸润现象成因分析
(1)附着层内分子受力情况：液体和固体接触时，附着层的液体分子除受液体内部的分子吸引外，还受到
固体分子的吸引。
(2)浸润的成因：当固体分子对液体分子的吸引力大于液体内部分子力时，附着层内液体分子比液体内部
分子稠密，附着层中分子之间表现为斥力，具有扩张的趋势，这时表现为液体浸润固体。
(3)不浸润的成因：当固体分子对液体分子的吸引力小于液体内部分子力时，附着层内液体分子比液体内
部分子稀疏，附着层中分子之间表现为引力，具有收缩的趋势，这时表现为液体不浸润固体。
2．毛细现象
(1)两种表现：浸润液体在细管中上升，不浸润液体在细管中下降。
甲　　　 乙
(2)产生原因：毛细现象的产生与表面张力及浸润现象都有关系。如图所示，甲是浸润情况，此时管内液
面呈凹形，因为水的表面张力作用，液体会受到一向上的作用力，因而管内液面要比管外高；乙是不浸润
情况，管内液面呈凸形，表面张力的作用使液体受到一向下的力，因而管内液面比管外低。
3．液晶
液晶是介于液体与固体之间的一种中间态的物质，在特定方向上分子排列整齐，其物理性质表现为各向异
性，另一方向上分子排列是杂乱的，具有液体的特征，所以晶体还具有流动性，但液晶并不是液体和晶体
的混合物。
【例 2】如图是分别装有水和水银的两个玻璃杯，下列说法正确的是（　　）
A．水不浸润玻璃
B．水银浸润玻璃
C．水的表面层中的水分子之间的作用力表现为引力
D．水银的表面层中的水银分子之间的作用力表现为斥力
【答案】C
【详解】A．由题图知水浸润玻璃，故 A错误；
B．由题图知水银不浸润玻璃，故 B错误；
CD．表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大，分子间作用力表现为引力，故 C正确，
D错误。故选 C。
【针对训练 2】水对玻璃是浸润液体，而水银对玻璃是不浸润液体，它们在毛细管中将发生上升或下降现
象，现把粗细不同的三根毛细管插入水或水银中，液柱如图所示，其中正确的现象应是（　　）
A．B．C．D．
【答案】D
【详解】AC．水银对玻璃是不浸润液体，不浸润液体在毛细管内附着层液体的分子密度较小，液体分子间
距较大此时附着层内的分子相互作用表现为引力，液面呈现收缩的趋势，即液面下降，故不浸润液体在毛
细管内下降，而且毛细管越细，浸润液体在毛细管内下降的高度越大，故 AC 错误；
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