物理鲁科版选修3-3学案：课堂互动 第3章第1节液体的表面张力 含解析
高中物理第3章液体第1节液体的表面张力课件鲁科选修3_3
球形。若露珠过大， 最小 。因此小水珠、小露珠等都呈现_____ 积_____
椭球形 ，完全失重环境下，可形 重力影响不能忽略，则呈 ________
成标准的球形。
[跟随名师· 解疑难]
1．液体表面张力的形成 (1)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)分子力的特点： 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。所以说表面张力是表面层 分子力作用的结果。
[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手) 如图 311 所示，先把一个棉线圈拴在铁丝环 上，再把环在肥皂水里浸一下，使环上布满肥 皂的薄膜。如果用热针刺破棉线圈里那部分薄 膜，则棉线圈将成为 A．椭圆形 C．圆形 ( B．长方形 D．任意形状 )
图 311
解析：由于表面张力的作用，当刺破棉线圈里的薄膜时，棉线 圈外的薄膜就会收缩，使棉线圈张紧成圆形。
答案：C
表面张力及其微观解释
[自读教材· 抓基础] 1．表面层 (1)定义：
薄层 。 液体与气体接触的表面存在的一个_____
(2)特点：
稀疏 。 表面层分子的分布比液体内部_____
2．表面张力 (1)定义：
吸引 的力。 液体表面各部分间相互_____
(2)作用效果：
小 由于表面张力的作用，液体表面总要收缩到尽可能 ____
(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 312 所示。
2019-2020年高中物理 《液体的表面张力》教案 鲁科版选修3-3
2019-2020年高中物理《液体的表面张力》教案鲁科版选修3-3一、教学要求：1．知道液体的宏观性质（具有一定的体积，不易压缩，有流动性），从而了解液体的微观结构：液体的微观粒子也在平衡位置附近做微小的振动，但液体分子没有固定不变的平衡位置．2．能用分子动理论的观点初步说明液体表面张力现象．了解表面张力现象在实际中的应用，并能解释一些简单的自然现象．说明：1．表面张力产生的原因，主要是从分析液体表面层的分子分布比液体内部稀疏得出的．液体表面分子间的相互作用表现为引力，在液体表面各部分间产生了相互吸引的力，即为表面张力．2．对表面张力现象在实际中的应用，学生只要能从液体表面张力要使液面收缩到最小来解释有关现象就可以了．二、典型例题关于液体表面张力的产生原因例1 关于液体的表面张力的下列说法中正确的是（）。
A、由于液体的表面张力使表面层内液体分子间的平均距离小于B、由于液体的表面张力使表面层内液体分子间的平均距离大于C、产生表面张力的原因是表面层内液体分子间只有引力没有斥力D、表面张力使液体的表面有收缩的趋势分析与解：由分子运动论可知：在液体与空气接触面附近的液体分子，液面上方的空气分子对它们的作用极其微弱，所以它们基本上只受到液体内部分子的作用，因而在液面处便形成一个特殊的薄层，称为表面层。
在液体表面层内，分子的分布比液体内部稀疏，它们之间的距离，分子间作用力表现为引力，因此液体表面有收缩的趋势。
答案：D。
关于表面张力的现象例2 下列现象中，由表面张力引起的现象是（）。
A、酒精和水混合后体积减小B、水银温度计中的水银柱的升或降C、荷叶上的小水球呈球形D、洗头发时，当头发浸泡在水中时呈散开状，露出水面后头发聚拢到一起分析与解因为液体表面张力使液面具有收缩的趋势，故选项C和D是正确的。
酒精和水混合后体积减小，是由于分子间存在着空隙形成的。
水银柱的升降是由于水银柱的热胀和冷缩造成的。
答案：C、D。
关于表面张力对肥皂泡的收缩趋势例3 肥皂泡内气体的压强为p，外界大气压强为，则（）。
液体的表面张力-鲁科版选修3-3教案
液体的表面张力-鲁科版选修3-3教案1. 引言表面现象可能是日常生活中最常见的物理现象之一，看到水滴在某些物体表面上形成小球，使得昆虫可以在水面上漂浮等现象是非常普遍的。
这些现象背后的原因是液体表面张力的影响。
2. 实验目的通过实验测量液体的表面张力来了解表面张力的概念和液体表面张力的影响。
通过实验学习与表面张力相关的技术术语和实验方法。
3. 实验材料•张力计•圆形塑料薄膜•滴定管•5次功率放大镜•温度计•毛细管4. 实验步骤1.安装吸管的张力计:张力计的文字应该在合适的方向上，穿过两个高于平面的空洞，使用张力计自带的装置进行固定。
2.采用吸引法测量乙醇或水的表面张力：首先基准的放置一个塑料靶子在水中，然后将塑料薄膜放在靶子上，用吸管吸水，然后在相当于水面悬壁的背景下，销开吸管，在液体表面停留几秒钟，然后慢慢移除管子。
现象是形成了一个液滴，然后液滴被拉开。
在此过程中，记录下来拉开液滴时的温度，可以通过测量时间器锁定拉开液滴的时间，然后通过张力计读取液滴的表面张力。
3.通过毛细管测试液体的表面张力：将毛细管放在液体中，并浸润至一定长度，当毛细管被提起时，会发现一定长度的液体仍留在管子里。
测量毛细管的直径和被举起的液体高度的距离，再通过相关公式计算液体表面张力。
5. 实验结果与分析本实验将分别运用吸引法和毛细管法来测量两种液体的表面张力。
通过实验，我们发现不同液体的表面张力是不同的，例如，乙醇的表面张力约为22.3 mN / m，而水的表面张力约为72.0 mN / m。
此外，我们还注意到液体表面张力受温度等外部因素的影响。
6. 结论表面张力是一个重要的物理现象，它对于许多生活和研究中的现象都有影响。
通过实验，我们可以了解表面张力的概念、液体表面张力的影响，同时学习到如何进行相关实验。
7. 扩展液体的表面张力还有很多应用，例如许多昆虫和蜘蛛靠表面张力保持在水面上或悬浮在空中，许多工业科技也使用表面张力控制液体。
高中物理第3章液体第1节液体的表面张力知识导航素材鲁科版选修3-3(2021年整理)
第1节液体的表面张力思维激活1。
用纸折一只小船,船尾粘一小块肥皂，轻轻放在清水盆中，纸船会自动前进一小段距离.2。
李晓同学到某风景区爬山，山上有一水潭,水潭中的水是富含矿物质的矿泉水，李晓发现水潭底部有许多硬币,可能是游客投掷的,令人惊奇的是，居然还有硬币在水面上。
3.小孩玩的吹泡泡游戏，吹出的肥皂泡是球形.4。
把毛巾一端放到水里,不一会儿另一端也会变湿。
怎么解释这些现象呢？提示：这些现象都与液体的性质有关，要想解释这些现象，必须了解液体的微观结构。
本节将从液体的微观结构入手,研究液体分子运动的特点，进一步揭示液体的表面张力、浸润、毛细等现象。
自主整理一、液体的表面张力1.实验表明：液体表面具有__________的趋势，这是因为在液体内部分子引力和斥力可以认为相等，而在表面层里分子间距__________,分子间的相互作用力表现为__________的缘故。
液面各部分间的相互吸引的力叫做__________.2。
液体和气体相接触的一个薄层叫__________，液体和固体相接触的一个薄层叫__________.二、液体的微观结构1.液体分子密集在一起，具有__________不易压缩。
2。
分子间距接近__________，相互作用力很大。
3.液体分子在很小的区域内有规则排列,此区域是暂时形成的，边界和大小随时改变，并且杂乱无章地排列，因而液体表现出____________________。
4.液体分子的热运动虽然与固体分子类似，但无长期固定的平衡位置,可在液体中移动,因而显示出__________性,且扩散比固体__________。
高手笔记1。
实验表明：液体的表面都类似于张紧的弹性薄膜,具有收缩的趋势；液体表面这种收缩的趋势，使露珠、乳滴等变成球形。
2。
液体与气体接触的表面形成一薄层，叫表面层。
由于表面层上方是气体，所以表面层内的液体分子受到周围分子作用力小于液体内部分子，表面层里的分子要比液体内部分子稀疏一些，这样表面层分子间引力比液体内部更大一些.在液体内部分子间引力和斥力处于平衡状态，而表面层内由于分子引力较大,因此表面层有收缩的趋势。
高中物理 第3章 液体 第1节 液体的表面张力学案 鲁科版选修3-3
第1节液体的表面张力1.理解液体的表面张力．(重点)2.通过分子动理论的观点解释表面张力的原因．(难点)一、液体表面的收缩趋势1．实验：回形针、硬币漂在水面上(1)现象：当回形针或硬币漂浮在水面上时，托起回形针或硬币的水面稍有弯曲，就像放有圆形小物品的橡皮膜稍有弯曲一样．(2)结论：液面给回形针或硬币等小物品施加了向上的支持力．2．实验：观察肥皂膜的变化(1)现象①铁丝框上的肥皂膜会把滑棍拉回．②肥皂膜里的棉线圈，当刺破圈内肥皂膜，棉线圈外的肥皂膜就会收缩，使棉线张紧，形成圆形．(2)结论：液体的表面类似于张紧的弹性薄膜，具有收缩的趋势．3．实验结论液体表面有一种收缩的趋势．正是这种收缩的趋势使露珠、乳滴等变为球形．小木船漂浮在水面上是由水面的收缩趋势引起的吗？提示：不是．小木船漂浮在水面上是小木船受到了水的浮力引起的，而不是水面的收缩趋势引起的．二、表面张力及其微观解释1．表面层(1)定义：液体与气体接触的表面存在的一个薄层．(2)特点：表面层分子的分布比液体内部稀疏．2．表面张力(1)定义：液体表面各部分间相互吸引的力．(2)作用效果：由于表面张力的作用，液体表面总要收缩到尽可能小的面积．而体积相等的各种形状的物体中，球形物体的表面积最小．因此小水珠、小露珠等都呈现球形．因露珠过大，所受重力影响不能忽略，因而呈椭球形．在完全失重环境下，可形成标准的球形．(1)表面张力的作用是使液面具有收缩的趋势．( )(2)表面张力是液体表面各部分间存在的相互吸引力．( )(3)水黾可以停在水面上不是表面张力引起的．( )提示：(1)√(2)√(3)×液体表面与液体内部分子分布特点1．液体内部分子的运动特点液体中的分子跟固体一样是密集排列在一起的，液体分子的热运动主要表现为在平衡位置附近做微小的振动，但液体分子只在很小的区域内有规则的排列，这种区域是暂时形成的，边界和大小随时改变，有时瓦解，有时又重新形成．液体由大量这种暂时形成的小区域构成，这种小区域在杂乱无章地分布着．2．液体表面分子的分布液体表面附近的分子由平衡位置向外运动时，因为外部空气和蒸汽分子对它的斥力很小，不起显著作用，它只受到内部分子的吸引力，因此使它恢复到平衡位置的作用力就没有在液体内部时大，使得表面层里的分子振动的振幅要比液体内部分子的振幅大，一些动能大的分子就有可能冲出吸引力范围，成为蒸汽分子，结果造成表面层里的分子分布比液体内部的分子分布稀疏，分子间的距离就比较大(r>r0)．(多选)关于液体的说法正确的是( )A．液体分子间的相互作用比固体分子间的相互作用强B．液体分子同固体分子一样，也是密集在一起的C．液体分子的热运动没有长期固定的平衡位置D．液体的扩散比固体的扩散快[思路点拨] 液体的性质来自于其内部及表面的分子分布特点．[解析] 液体具有一定的体积，是液体分子密集在一起的缘故，但液体分子间的相互作用不像固体中的那样强，所以选项B是正确的，选项A是错误的．液体具有流动性的原因是液体分子热运动的平衡位置不固定，液体分子可以在液体中移动；也正是因为液体分子在液体里移动比固体容易，所以其扩散也比固体的扩散快，选项C、D都是正确的．[答案] BCD表面张力的形成及其作用1．表面张力的形成(1)表面层：液体与气体接触的表面存在着一个薄层，叫表面层．(2)微观解释：液体与气体接触的表面层中的分子分布较内部稀疏，分子间距大于分子力平衡时的距离r0(而液体内部分子间的距离可以认为等于r0，分子间相互作用的引力和斥力可认为相等)，分子间的相互作用力表现为引力，从而使液体表面像一块张紧了的膜，各部分之间存在相互吸引的力，即表面张力．液体内部的分子受到邻近分子的引力在各个方向上的合力等于零．而液体表面层分子受到引力的合力指向液体的内部．(3)表面张力的方向：表面张力的方向，与液面相切，垂直于液面上的各条分界线，如图所示．2．表面张力的作用(1)表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体面积趋于最小，而在体积相同的条件下，球形的表面积最小．例如，吹出的肥皂泡呈球形，滴在洁净玻璃上的水银滴呈球形．(由于受重力的影响，往往呈扁球形，在失重条件下呈球形)(2)表面张力的大小除跟边界长度有关外，还跟液体的种类、温度有关．一般情况下，温度越高，表面张力就越小．另外，杂质也会明显地改变液体的表面张力大小．比如洁净的水有很大的表面张力，而沾有肥皂液的水的表面张力就比较小．也就是说，洁净水的表面具有更大的收缩趋势．表面张力不是指个别分子间的相互引力，而是表面层中大量分子间的引力的宏观表现．凡液体与气体接触的表面都存在表面张力．(多选)有关液体表面张力的下列说法中正确的是( )A．表面张力产生在液体表面层，它的方向跟液面垂直B．表面张力产生在液体表面层，它的方向跟液面相切C．表面张力产生在液体附着层，它的方向跟液面垂直D．作用在任何一部分液面上的表面张力，总是跟这部分液面的分界线垂直[思路点拨] 液体表面张力产生的原因是由于液体表面分子蒸发，使得分子间距离大于r0而产生引力，引力总是与液体表面相切，与液面任意一条分界线垂直．[解析] 液体表面张力产生在液体表面层，与液面相切，B选项正确；如果在液体表面画一条线，线两侧的液体之间的作用力是引力，引力方向与这条分界线垂直，D选项正确．[答案] BD1.对下列现象的成因解释正确的是( )A．小木块能够浮于水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果B．小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中是液体的表面张力与其重力平衡的结果C．喷泉喷射到空中形成一个个球形的小水珠是表面张力作用的结果D．液面为凸形时表面张力使表面收缩，液面为凹形时表面张力使表面伸张解析：选C.木块浮在水面上是浮力与其重力平衡，A错误；小昆虫在水面上不下陷是液膜对其弹力与其重力平衡，B错误；水在表面张力作用下，收缩到表面积最小，即球形，C 正确；不论液面为凸面还是凹面，表面张力的效果总使表面收缩到最小，故D错误．液体表面张力的应用在铁丝框架上有一可以自由滑动的细铁丝ab，如图所示，铁丝长L＝20 cm，框上布满着液膜，使液膜表面积增加ΔS＝200 cm2，需要做多少功？(液体表面单位长度的表面张力d＝72×10－3N/m，摩擦可以不计)[思路点拨] 本题的关键是弄清楚外力做的功和表面张力做的功大小相等．[解析] 液膜形成表面张力，使液膜有收缩趋势，要使液膜增大，必须是外力克服表面张力做功，由于是液膜的两个表面，所以作用在ab杆上的表面张力F＝72×10－3×L×2＝0.144L.克服表面张力做功：W＝Fs′＝0.144Ls′＝0.144×ΔS＝2.88×10－3 J.[答案] 2.88×10－3 J2.如图所示，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部分用热针刺破，棉线的形状是下图中的哪一个( )解析：选D.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部分液膜刺破后，在b部分液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，正确选项为D.[随堂检测]1．液体表面张力产生的原因是( )A．在液体的表面层，分子间距大，分子之间斥力消失，只有引力B．由于气体分子对表面层液体分子的吸引C．在液体的表面层里，由于分子间距比液体内部大，分子间引力大于斥力D．由于受到指向液体内部的吸引力作用解析：选C.在液体内部，分子间距约为r0，分子间引力与斥力大致相等，在表面层，分子间距大于r0，分子间引力大于斥力，合力为引力，即表面张力．2．关于液体的表面张力，下列说法中正确的是( )A．液体表面张力是液体各部分之间的相互吸引力B．液体表面层分子的分布比内部稀疏，分子力表现为零C．不论是水还是水银，表面张力都会使表面收缩D．表面张力的方向与液面垂直解析：选C.液体表面张力就是液体表面各部分之间相互吸引的力，A错．液体的表面层分子要比内部稀疏些，分子间的距离较内部分子间的距离大，表面层分子间表现为引力，B 错．液体的表面张力总使液面具有收缩的趋势，C对．液体表面张力的方向总是与液面相切，总是跟液面分界线相垂直，D错．3．(多选)下列现象中，能说明液体存在表面张力的有( )A．水黾可以停在水面上B．叶面上的露珠呈球形C．滴入水中的红墨水很快散开D．悬浮在水中的花粉做无规则运动解析：选AB.水黾可以停在水面上和露珠呈球形均是由于液体表面张力的作用；C、D 两选项中的现象均是由于分子的无规则运动．4．液体表面具有收缩趋势的原因是( )A．液体可以流动B．液体表面层分子间距小于液体内部分子间距C．与液面接触的容器壁的分子，对液体表面分子有吸引力D．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离解析：选D.由于液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，所以表面层的分子间的作用力为引力，这种力使液体表面层的相邻部分之间相互吸引，产生的吸引力即表面张力；表面张力使液体表面有收缩的趋势．5．试解释下列现象：(1)手套被雨水浸湿后很难从手上脱下．(2)如有两枚硬币漂浮于水面上，且两者间距约1 cm时，两硬币会急剧地相吸靠近，为什么？解析：(1)因为湿手套的纤维间的空隙中有水，水跟空气接触的表面层具有收缩趋势，这种收缩趋势使手套纤维间距离缩小，于是手套的表面积减小，使手套紧箍在手上很难脱下．(2)当漂浮于水面的两枚硬币相距较近时，两硬币之间的水面呈凸曲面状，此时由于水的表面张力，将使其表面收缩，表面张力的方向总是沿着液面的切线方向，使两个硬币在水平方向上各自受力不平衡，左边硬币在水平方向上承受表面张力的合力指向右，而右边硬币受到的合力指向左，因而发生相互“吸引”的现象．答案：见解析[课时作业]一、单项选择题1．关于液体，下列说法正确的是( )A．液体的性质介于气体和固体之间，更接近气体B．液体表现出各向异性C．液体分子的热运动与固体类似，主要表现为在固定的平衡位置附近做微小振动D．液体的扩散比固体的扩散快解析：选D.液体分子间距离与固体分子间距离接近，都不易被压缩，故A错．液体由大量暂时形成的小区域构成，这种小区域杂乱无章地分布着，因而液体表现出各向同性，故B错．液体分子与固体分子都在平衡位置附近做微小振动，所不同的是液体没有固定的平衡位置，故C错．液体的扩散要比固体的扩散快，故D对．2．液体表面张力产生的原因是( )A．液体表面层分子较紧密，分子间斥力大于引力B．液体表面层分子较紧密，分子间引力大于斥力C．液体表面层分子较稀疏，分子间引力大于斥力D．液体表面层分子较稀疏，分子间斥力大于引力解析：选C.液体表面层分子间距离介于气体和液体之间．液体分子力可认为是零，则表面层分子力表现为引力，故C正确．3．关于液体表面的现象，下列说法正确的是( )A．液体表面层的分子分布比内部密B．液体有使其体积收缩到最小的趋势C．液体表面层分子之间只有引力而无斥力D．液体有使其表面积收缩到最小的趋势解析：选D.液体表面层的分子分布比内部稀疏，故A错误；液体由于表面张力作用，有使其表面积收缩到最小的趋势，故B错误，D正确；液体表面层分子之间既有引力也有斥力，只是由于分子间距离较大，表现为引力，故C错误．4．将一枚硬币轻轻地平放在水面上，可以不下沉，此时与硬币重力相平衡的力是( ) A．水面的支持力B．水的表面张力C．水的浮力和表面张力的合力D．水的浮力和空气浮力的合力解析：选A.硬币受到重力和水面给予的支持力作用而平衡，表面张力是水面上各部分水之间的作用力的合力，而不是硬币受到的力；当然支持力的产生是由于水面间的表面张力．硬币并没有浸入水中，故不受浮力作用．5．下列说法中正确的是( )A．不论是何种液体，表面张力总要使液体表面积增大B．表面张力的方向总是向下C．表面层内的液体分子没有斥力，只有引力D．表面层内的液体分子分布比液体内部稀疏，分子间作用力表现为引力解析：选D.表面张力使液面收缩，方向不确定，表面层内分子间引力大于斥力，D选项正确．6．在天平的左盘挂一根铁丝，右盘放一砝码，且铁丝浸于液体中，此时天平平衡，如图所示，现将左端液体下移使铁丝刚刚离开液面，则( ) A．天平仍然平衡B．由于铁丝离开水面沾上液体，重量增加而使天平平衡破坏，左端下降C．由于铁丝刚离开液面，和液面间生成一液膜，此液体膜的表面张力使天平左端下降D．以上说法都不对解析：选C.铁丝在刚离开液面时，和液面之间形成一层膜，膜中分子密度小，分子稀疏，分子力表现为引力，对铁丝产生向下的拉力作用，使天平左端下降．二、多项选择题7．关于液体的说法正确的是( )A．液体表现出各向同性B．液体表现出各向异性C．分子在液体里的移动比在固体中容易得多D．液体中扩散现象是由液体分子运动产生的解析：选ACD.液体由大量暂时形成的杂乱无章分布的小区域构成，所以液体表现出各向同性．所以选项A是正确的，选项B是错误的．液体中扩散现象是由液体分子运动产生的，分子在液体里的移动比在固体中容易得多，所以液体的扩散要比固体的扩散快．选项C、D 都是正确的．8．人类对自然的认识是从宏观到微观不断深入的过程．以下说法正确的是( )A．液体的分子势能与体积有关B．晶体的物理性质都是各向异性的C．温度升高，每个分子的动能都增大D．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用解析：选AD.分子势能与分子间距有关，选项A正确；晶体分为单晶体和多晶体，单晶体的某些性质具有各向异性，而多晶体具有各向同性，选项B错误；温度升高，分子平均动能增大，但每个分子的动能不一定增大，选项C错误；露珠呈球状就是因为液体表面张力的作用，选项D正确．9．下列叙述中正确的是( )A．液体表面张力随温度升高而增大B．液体尽可能的收缩它们的表面积C．液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的分子势能D．液体表面层的分子分布要比液体内部分子分布紧密些解析：选BC.这是有关液体表面分子相互作用的问题，液体的表面层由于和气体接触与内部情况不同，表面层分子的分布要比内部稀疏．这样分子间就表现为引力了，即表面张力，这样液体表面就有收缩到最小的趋势．随温度的升高，表面层分子距离更要增大，引力作用随之减小，所以表面张力要减小，而在液体内，分子间的引力基本等于斥力，当r＝r0时，分子势能最小，在表面层r>r0，所以分子势能比液体内部的分子势能大．10．下列有关表面张力的说法中，正确的是( )A．表面张力的作用是使液体表面伸张B．表面张力的作用是使液体表面收缩C．有些小昆虫能在水面自由行走，这是由于有表面张力的缘故D．用滴管滴液滴，滴的液滴总是球形，这是由于表面张力的缘故解析：选BCD.表面张力的作用效果是使液体表面收缩，由于表面张力，被压弯的液面收缩，使小昆虫浮在液面上；由于表面张力使液滴收缩成球形．三、非选择题11．如图所示，在培养皿内注入清水．让两根细木杆相互平行地浮在水面上，然后在细木杆之间轻轻地滴入几滴酒精，细木杆会“自动”散开．请你解释这一现象．解析：漂浮在水面上的细木杆，原来两边受到大小相等、方向相反的表面张力作用而处于平衡状态，滴入酒精后，细木杆之间液体的表面张力减小，使得内侧的表面张力比外侧的表面张力小，细木杆就被“拉”开了．答案：见解析12.如图所示，把橄榄油滴入水和酒精的混合液里，当混合液的密度与橄榄油密度相同时，滴入的橄榄油呈球状悬浮在液体中，为什么？解析：滴入混合液中的油滴，受到竖直向下的重力和液体对它竖直向上的浮力作用．由于油的密度与液体的密度相同，使得油滴好像处于失重状态．油滴在表面张力的作用下，收缩液面有使液面尽量减小的趋势．因为在同体积的几何体中，球的表面积最小，所以油滴在表面张力作用下收缩成球状悬浮在混合液内．答案：见解析。
高二物理鲁科版选修3-3导学案第3章本章整合
本章整合知识建构专题应用专题一液体的液面性质1．液体表面层内的分子比液体内部分子稀疏，液体分子间表现为引力，即表面张力。
2．液体的表面张力使液面具有收缩的趋势。
3．附着层内的液体分子分布与液体内部液体分子分布的疏密关系，与固体分子对液体分子引力的强弱有关。
4．浸润液体的附着层内液体分子密集，在液体分子间的斥力作用下附着层有扩展趋势，不浸润液体的附着层内液体分子稀疏，附着层内因存在收缩力而具有收缩趋势。
5．毛细现象是浸润与不浸润和表面张力的共同作用而形成的结果。
【例1】下列说法正确的是( )。
A．液体表面层内的分子间表现为引力因而产生表面张力，使液体表面有收缩到最小的趋势B．水银是浸润液体，水是不浸润液体C．在内径小的容器里，如果液体能浸润器壁，液面成凸形D．植物根部的养分，有些是由于毛细现象升到植物上部枝叶中的解析：由于液体表面层里分子间的距离大于液体内部分子间的距离，所以表面层里分子间表现为引力，这种引力使液面的相邻部分之间产生表面张力，液体表面有收缩的趋势，A选项正确；液体是否浸润固体，是由固体和液体的共同性质决定的，某种液体对有些固体浸润，对另一些固体不浸润，所以B选项错误；在内径小的容器里，如果液体能浸润器壁，附着层里的液体分子间排斥，这种排斥使液面有扩展的趋势，因而液面成凹形，C选项正确；植物根部的养分，有些是由于毛细现象升到植物上部枝叶中的，D选项正确。
答案：ACD专题二液晶的特性和应用液晶是介于固态和液态之间的一种特殊状态，其分子排列既不像固体那样整齐，又不像液态那样杂乱无章，而是排列比较松散，但又有一定取向。
因此液晶在性质上既具有晶体的各向异性，又有液体的流动性。
液晶具有双熔点、电光效应、温度效应、压力效应、化学效应及辐射效应。
其电光效应在显示器件方面有广泛的应用。
【例2】下列说法正确的是( )。
A．液晶就是晶体B．液晶的分子排列是杂乱无章的C．液晶分子的排列是不稳定的，很容易在外界的影响下发生改变D．利用液晶的温度效应可以检查电路中的短路点解析：液晶是一种特殊物质，既不是晶体，也不是液体，分子排列有序但不稳定，所以A、B选项错误，C选项正确；利用液晶的温度效应可以检查电路中的短路点，D选项正确。
高中物理 第3章 液体 3.1 液体的表面张力教案 鲁科版
3.1 液体表面的张力教学目标1．在物理知识方面的要求：（1）知道液体表面有收缩的趋势；了解液体表面张力的意义和方向；了解表面张力系数。
（2）知道液体对固体有浸润和不浸润的特点。
（3）了解毛细现象及其生活和生产中的应用。
2．学习这部分知识时注意培养学生对自然现象的观察能力。
要通过对这部分知识的学习和这部分知识在生活、生产中的应用，来培养和激发学生对物理的兴趣。
重点、难点分析1．通过演示实验，让学生看到液体表面有收缩趋势，液体对固体有浸润和不浸润，细管中液面上升和下降等现象。
2．液体表面收缩现象、浸润与不浸润现象和毛细现象的分子动理论解释是这节课的难点。
表面张力的含义也是让学生不易接受的概念，只能作初级的介绍。
教具1．油滴在水和酒精混合液里呈球形：长方形玻璃缸、酒精和水适当的比例兑成混合液、车用机油，滴入水中呈圆球形悬浮其中。
2．带有绵线的铁丝环、有木把的钢针、烧杯、肥皂液、酒精灯。
3．演示浸润和不浸润：水银、水、玻璃板、锌片、烧杯、实物投影幻灯。
4．演示毛细现象：一组毛细管（内径大小不同）、两臂直径不等的U形玻璃管（两臂的直径比例差别大些）、水、水槽、水银、水银槽、支架、实物投影幻灯。
教学过程引入新课液体与固体、液体相比较，它在宏观上突出的特性是没有一定形状，具有流动性。
但它具有一定的体积，而且不易压缩，这方面特点比较接近固体。
从微观上看，液体内部分子也是密集在一起的，分子间距较小，分子间相互作用力较大。
液体分子运动主要表现为在平衡位置附近做微小振动，在很小区域内，液体分子是有规则排列的。
但是液体分子区别于固体分子，液体分子没有长期固定的平衡位置，不断移动，造成液体具有流动性。
液体有很多区别于固体和气体的性质，今天只研究液体与气体接触的表面层的性质和液体与固体的接触层的一些性质。
新课教学一．液体的表面现象（1）演示实验：长方形玻璃缸内，润滑机油在水和酒精混合液内，呈圆球形悬浮。
我们知道相同体积的各种形状中，只有球形物体的表面积最小。
【2019精选】最新高中物理第3章液体第1节液体的表面张力教学案鲁科版选修3
【2019精选】最新高中物理第3章液体第1节液体的表面张力教学案鲁科版选修31(1)现象：当回形针或硬币漂浮在水面上时，托起回形针或硬币的水面稍有弯曲，就像放有圆形小物品的橡皮膜稍有弯曲一样。
(2)结论：液面给回形针或硬币等小物品施加了向上的支持力。
2．实验：观察肥皂膜的变化(1)现象：①铁丝框上的肥皂膜会把滑棍拉回。
②肥皂膜里的棉线圈，当刺破圈内肥皂膜，棉线圈外的肥皂膜使棉线张紧，形成圆形。
(2)结论：液体的表面类似于张紧的弹性薄膜，具有收缩的趋势。
3．实验结论液体表面有一种收缩的趋势。
正是这种收缩的趋势使露珠、乳滴等变为球形。
[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手)如图311所示，先把一个棉线圈拴在铁丝环上，再把环在肥皂水里浸一下，使环上布满肥皂的薄膜。
如果用热针刺破棉线圈里那部分薄膜，则棉线圈将成为( )图311A．椭圆形B．长方形C．圆形 D．任意形状解析：选C 由于表面张力的作用，当刺破棉线圈里的薄膜时，棉线圈外的薄膜就会收缩，使棉线圈张紧成圆形。
1．表面层(1)定义：液体与气体接触的表面存在的一个薄层。
(2)特点：表面层分子的分布比液体内部稀疏。
2．表面张力(1)定义：液体表面各部分间相互吸引的力。
(2)作用效果：由于表面张力的作用，液体表面总要收缩到尽可能小的面积。
而体积相等的各种形状的物体中，球形物体的表面积最小。
因此小水珠、小露珠等都呈现球形。
若露珠过大，重力影响不能忽略，则呈椭球形，完全失重环境下，可形成标准的球形。
[跟随名师·解疑难]1．液体表面张力的形成(1)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)分子力的特点：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。
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课堂互动
三点剖析
表面张力的微观解释
表面张力是作用于液体表面上任一假想分界线的两侧，垂直于该分界线，并与液面相切、能使液面具有收缩趋势的相互吸引的力.
表面张力是由于液体表面层内分子之间的相互作用不同于液体内部，从而使液体表面具有一种特殊性质的结果.研究表明，液体跟气体接触的表面形成一个跟液体内部不同的薄层——表面层，其中的分子要比液体内部稀疏些，即分子平均间距要比液体内部大些.液体分子间既有引力又有斥力，在液体内部一般可以认为它们的大小相等.而在表面层中由于分子间的距离较大，虽然引力和斥力都有所减小，但斥力减小得更多一些，所以表面层中分子间的相互作用表现为引力.这就是表面张力产生的微观原因.表面张力使液面具有收缩的趋势.
【例题】下列叙述中哪点是正确的( )
A.液体表面张力随温度升高而增大
B.液体尽可能在收缩它们的表面积
C.液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的势能
D.液体表面层的分子分布要比液体内部分子分布紧密些
解析：这是有关液体表面分子相互作用的问题.液体的表面层由于和气体接触与内部情况不同，表面层分子的分布要比内部稀疏.这样分子间就表现为引力了，即表面张力，这样液体表面就有收缩到最小的趋势.随温度的升高，表面层分子距离更要增大，引力作用随之减小，所以表面张力要减小.而在液体内，分子间
的引力基本等于斥力，当r≈r
0时，分子势能最小.在表面层，r＞r
，所以分子势
能比液体内部的分子势能大.
答案：BC
点评：表面层液体分子间距离大于r
，升温时，表面层分子距离增大，要克服分子引力做功，故液体分子势能增大.而由分子间作用力的特点可知表面张力将随分子间距的增大而减小.
各个击破
类题演练
下列现象中，哪些现象是由于液体的表面张力而引起的( )
A.液体与固体、气体不同，它在不同容器内，尽管形状不同，但体积相同
B.两滴水银相互接触，立即合并成一滴
C.新的棉织品水洗后都要缩水
D.小昆虫能在水面上自由走动
解析：同一体积的液体在不同容器内有不同的形状，这是由液体分子的排列规律决定的，与表面张力无关.而两滴水银的接触合并、新棉织品水洗后收缩、小昆虫轻爬在水面上，都因为受到液体的表面张力的作用.
答案：BCD
点评：能够学习利用表面张力知识去解决实际问题.同学们可以分析一下“油瓶外总是附有一层薄薄的油”以及“用湿布不易擦去玻璃窗上的灰尘”等现象.
变式提升
如图3-1-3所示，U形框架ABCD上有一个可沿AB、CD移动的长为L的金属丝EF，EF下有钩可挂小物体.将框完全浸没在液体中后，再竖直拉起在BCEF部分形成一层液膜.已知单位长液面上的表面张力为a，逐渐增加钩上小物体的重量，不计EF与框架间的摩擦，EF与所挂物的总重量G达到多少时才能将液膜拉断？
图3-1-3
解析：液膜有前后两个表面，每个表面的表面张力为aL，所以当G=2aL时恰好将液膜拉断，即G至少要达到2aL才能将液膜拉断.
答案：2aL。