新设计物理选修3-3鲁科课件：第3章 液体3-23-3.ppt

高中物理 选修3 3 鲁科版 第2节节 毛细现细现 象 第3节节 液 晶 目标定位 1 理解浸润现象和不浸润现象产生的 原因 2 理解毛细现象产生的原因并能用毛细现 象解释相关现象 3 掌握液晶的特点 一 浸润与不浸润 1 定义 1 浸润 液体 在固体表面上的现象 2 不浸润 液体 在固体表面上的现象 附着 不附着 2 产生的原因 1 三个相关概念 附着层 液体跟固体接触时 在 形成的 液体薄层 内聚力 附着层中的液体分子受到的液体内部分 子的 附着力 附着层中的液体分子受到的固体分子的 2 产生原因分析 由于内聚力与附着力的大小不同 当内聚力 附着力时 液体不浸润固体 当附着力 内聚力时 液体浸润固体 接触处 吸引力 吸引力 大于 大于 二 毛细现象 1 定义 浸润液体在细管里 的现象和不 浸润液体在细管里 的现象 2 毛细管 能够发生 的管 3 特点 水在玻璃管中会出现 填 凸形 或 凹形 弯月面 水银在玻璃管中则会出现 填 凸形 或 凹形 弯月面 且管的内径越 小 前者水面越 后者水银面越 上升 下降 毛细现象 凹形 凸形 高低 三 液晶 1 定义 既具有像液体那样的 和连续性 又具有晶体那样的各向异性特点的 2 分类 胆甾型 近晶型 3 性质 外界条件的微小变化 会引起液晶分子 的变化 从而改变液晶的某些性质 如温度 压 力 摩擦 电磁作用 容器的表面差异等 都可以 改变液晶的 性质 4 应用 1 2 液晶测温 流动性 流体 向列型 排列 光学 液晶显示器 一 浸润和不浸润 1 附着层 1 定义 液体跟固体接触处形成的液体薄层 2 特点 附着层中的液体分子同时受到液体内 部分子的吸引力 内聚力 和固体分子的吸引力 附 着力 2 液体能否浸润固体由内聚力和附着力大小决定 1 内聚力大于附着力 附着层的分子比液体内部 稀疏 附着层内出现与液体表面张力相似的收 缩力 此时跟固体接触的液体表面有缩小的趋 势 形成不浸润 2 内聚力小于附着力 附着层中的分子比液体内 部更密 附着层中出现液体相互推斥的力 此时 跟固体接触的液面有扩展的趋势 形成浸润 3 液体能否浸润固体 取决于两者的性质 而不 单纯由液体或固体单方面性质决定 同一种液 体 对一些固体是浸润的 对另一些固体是不浸 润的 如 水能浸润玻璃 而不能浸润石蜡 水 银不能浸润玻璃 但能浸润锌板 例1 关于浸润和不浸润 下列说法正确的是 A 水是浸润液体 水银是不浸润液体 B 在内径小的容器里 如果液体能浸润器壁 液面呈凸形 C 如果固体分子跟液体分子间的引力比较弱 就会形成浸润现象 D 鸭的羽毛上有一层很薄的脂肪 使羽毛不被 水浸润 答案 D 解析 同一种液体对不同的固体 可能浸润 也可 能不浸润 A错 液体浸润器壁 液面呈凹形 B 错 固体分子跟液体分子间的引力较弱 会形成不 浸润现象 所以C选项错 脂肪不被水浸润 故D 正确 针对训练1 有的液体和固体接触时 附着层具有 缩小的趋势 这是因为 A 附着层里分子比液体内部分子密集 B 附着层里分子的相互作用表现为斥力 C 附着层里分子的相互作用表现为引力 D 固体分子对附着层里液体分子的引力比液体分 子间的引力强 答案 C 解析 附着层有缩小的趋势 说明不浸润 是因 为附着层里分子比液体内部分子稀疏 固体分子对 附着层里液体分子的引力比液体分子间的引力弱 故C正确 A B D错误 二 毛细现象形成的原因 1 现象 浸润液体在毛细管里上升后 形成凹形 弯月面 不浸润液体在毛细管里下降后形成凸形 弯月面 2 成因 1 浸润液体与毛细管内壁接触时 液体 表面发生弯曲 呈凹形 表面张力的收缩作用 总是力图使凹形表面的面积缩小 对表面下的 液体产生向上的提拉作用 管内液面上升 直到 表面张力向上的提拉作用与管内升高的液柱所受 的重力达到平衡时 管内液体停止上升 稳定在 一定的高度 2 不浸润液体则与浸润液体情况相反 如图3 2 3 1 图图3 2 3 1 例2 将不同材料制成的甲 乙细管插入相同 的液体中 甲管内液面比管外液面低 乙管内 液面比管外液面高 则 A 液体对甲材料是浸润的 B 液体对乙材料是浸润的 C 甲管中发生的不是毛细现象 而乙管中发 生的是毛细现象 D 若甲 乙两管的内径变小 则甲管内液面 更低 乙管内液面更高 答案 BD 解析 液体对固体浸润的情况下 在附着层分子的 排斥力和表面层分子的吸引力的共同作用下 液面 将上升 所以A错 B对 毛细现象是指浸润液体 在细管中上升 以及不浸润的液体在细管中下降的 现象 所以C错 在液体和毛细管材料一定的情况 下 管越细毛细现象越明显 所以D对 借题发挥 浸润是固体分子对液体分子的引力大于 液体分子之间的引力 使附着层内分子的分布比液 体内部更密 使液体跟固体的接触面有扩大的趋势 不浸润是固体分子对液体分子的引力小于液体分 子之间的引力 使附着层内分子的分布比液体内部 更稀疏 由于表面张力使液体跟固体的接触面有收 缩的趋势 毛细现象是指浸润液体在细管中上升 的现象 以及不浸润的液体在细管中下降的现象 针对训练2 下列现象中与毛细现象有关的是 A 用吸管从杯中吸水 B 毛巾的一角浸入水中 水会沿毛巾上升 使毛 巾湿润 C 洗净的衣服在太阳下被晒干 D 钢笔从墨水瓶里把墨水吸入笔中 答案 B 解析 毛巾 棉花 木材 粉笔等物体内部有许多 细小的孔道 可起到毛细管的作用 水会在这些细 小的管道中上升 B正确 洗净的衣服在太阳下被 晒干 这是蒸发现象 C错 用吸管从杯中吸水是 靠大气压强的作用 钢笔也是靠大气压强把墨水吸 入管中的 故A D错 三 液晶及其应用 1 液晶分子的排列特点 液晶分子的排列特点是从 某个方向上看液晶分子的排列比较整齐 但是从 另一个方向看 液晶分子的排列是杂乱无章的 2 液晶具有晶体的各向异性的特点 原因是在微 观结构上 从某个方向看 液晶的分子排列比较 整齐 有特殊的取向 3 液晶具有液体的流动性 原因是在某些方向上 液晶分子排列是杂乱无章的 因而液晶又具有液 体的性质 具有一定的流动性 4 液晶的物理性质情况 液晶的物理性质很容易 在外界的影响 如电场 压力 光照 温度 下发 生改变 5 液晶的主要应用 1 向列型液晶在外加电压影响下 液晶的分子 排列会发生改变 使液晶由透明变为不透明 去掉电压又恢复透明 利用向列型液晶的这种性 质可以制成各种液晶显示器 2 胆甾型液晶在温度改变时会改变颜色 随着 温度的升高 色彩按红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫的顺序变化 温度下降时又按相反顺序变色 而且灵敏度很高 在不到1 的温差内就可以 显出整个色谱 利用液晶的这种温度效应可以 探测温度 例3 下列关于液晶的说法中正确的是 A 液晶是液体和晶体的混合物 B 液晶分子在特定方向排列比较整齐 C 电子手表中的液晶在外加电压的影响下 能够发光 D 所有物质在一定条件下都能成为液晶 答案 B 解析 液晶是某些特殊的有机化合物 在某些 方向上分子排列规则 某些方向上杂乱 液晶 本身不能发光 所以选项A C D错 选项B 正确 借题发挥 1 液晶是既有流动性和连续性 又具有 各向异性的流体 2 向外型液晶在外加电压下会由透明变为不透明 但液晶本身不会发光 再见 。