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,第二章 固体、液体和气体 第五节 液体的表面张力,高中物理选修3-3粤教版,目标定位 1.通过实验，观察液体的表面张力现象 2.解释表面张力产生的原因 3.交流讨论日常生活中表明张力现象的实例,液体表面张力及其微观解释 1表面层 (1)液体的表面是一个厚度为分子 (109 m)的 薄层 (2)液体表面层分子的势能比液体内部分子的势能大 (3)液体表面层的分子受到的全部分子引力的合力垂直液面指向液内，因此液体表面就有收缩的趋势,预习导学,有效作用距离,2表面张力 (1)定义：液体表面各部分间相互 的拉力 (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 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 因此小水珠、小露珠等都呈现 若 露珠过大，重力影响不能忽略则呈 完全失重环境 下，可形成标准的球形,预习导学,作用,小,最小,球形,椭球形,一、表面张力及液体的表面现象 1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如，吹出的肥皂泡呈球形，滴在洁净玻璃板上的水银滴呈球形(但由于受重力的影响，往往呈扁球形，在完全失重条件下才呈球形) 2表面张力的大小除了跟边界线长度有关外，还跟液体的种类、温度有关,课堂讲义,课堂讲义,例1 如图251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 ( ),答案 D,课堂讲义,解析 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，而在同周长的几何图形中，圆面积最大，所以棉线被拉成凹的圆弧形状正确选项为D.,课堂讲义,二、表面张力的微观解释 1分子力特点：分子作用球是半径等于分子有效作用距离的球，液体内部的分子A受到的所有球内分子对它的作用力为零，表面层分子B受到的斥力可认为是球对称的，但缺少了表面层外分子的引力，因此分子B受到的引力的合力垂直液面指向液内 图252,课堂讲义,2表面特性：因把液体内部的分子移到表面层去时，分子力做负功，分子势能增加，所以分子在表面层时比在液体内具有较大的势能，表面层越大，分子数越多，表面层的势能就越大，液体表面减小时，表面层的势能就要减少，又势能总有减少的倾向，因此，液体表面具有收缩的趋势,课堂讲义,课堂讲义,例2 (双选)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 答案 BC,课堂讲义,解析 这是有关液体表面层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，宏观上即表面张力，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，即rr0，分子势能最小，在表面层rr0，所以分子势能比液体内部的分子势能大,课堂讲义,借题发挥 表面层液体分子间距离大于r0，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，而由分子间作用的特点可知表面张力将随分子间距的增大而减小,对点练习,单击此处进入 对点练习,
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