高中物理·選修3-3·魯科版第2節毛細現象第3節液晶高中物理·選修3-3·魯科版第2節毛細現象1

[目標定位]1.理解浸潤現象和不浸潤現象產生的原因．2.理解毛細現象產生的原因并能用毛細現象解釋相關現象．3.掌握液晶的特點．[目標定位]1.理解浸潤現象和不浸潤現象產生的原因．22一、浸潤與不浸潤1．定義： (1)浸潤：液體

在固體表面上的現象． (2)不浸潤：液體

在固體表面上的現象．附著不附著一、浸潤與不浸潤附著不附著32．產生的原因： (1)三個相關概念 ①附著層：液體跟固體接觸時，在

形成的液體薄層． ②內聚力：附著層中的液體分子受到的液體內部分子的

． ③附著力：附著層中的液體分子受到的固體分子的

． (2)產生原因分析：由于內聚力與附著力的大小不同． ①當內聚力

附著力時，液體不浸潤固體； ②當附著力

內聚力時，液體浸潤固體．接觸處吸引力吸引力大于大于2．產生的原因：接觸處吸引力吸引力大于大于4二、毛細現象1．定義：浸潤液體在細管里

的現象和不浸潤液體在細管里

的現象．2．毛細管：能夠發生

的管．3．特點：水在玻璃管中會出現

(填“凸形”或“凹形”)彎月面，水銀在玻璃管中則會出現

(填“凸形”或“凹形”)彎月面．且管的內徑越小，前者水面越

，后者水銀面越

．上升下降毛細現象凹形凸形高低二、毛細現象上升下降毛細現象凹形凸形高低5三、液晶1．定義：既具有像液體那樣的

和連續性，又具有晶體那樣的各向異性特點的

．2．分類：

、膽甾型、近晶型．3．性質：外界條件的微小變化，會引起液晶分子

的變化，從而改變液晶的某些性質，如溫度、壓力、摩擦、電磁作用、容器的表面差異等，都可以改變液晶的

性質．4．應用： (1)

； (2)液晶測溫.流動性流體向列型排列光學液晶顯示器三、液晶流動性流體向列型排列光學液晶顯示器6一、浸潤和不浸潤1．附著層 (1)定義：液體跟固體接觸處形成的液體薄層． (2)特點：附著層中的液體分子同時受到液體內部分子的吸引力(內聚力)和固體分子的吸引力(附著力)．一、浸潤和不浸潤72．液體能否浸潤固體由內聚力和附著力大小決定 (1)內聚力大于附著力，附著層的分子比液體內部稀疏，附著層內出現與液體表面張力相似的收縮力，此時跟固體接觸的液體表面有縮小的趨勢，形成不浸潤． (2)內聚力小于附著力，附著層中的分子比液體內部更密．附著層中出現液體相互推斥的力，此時跟固體接觸的液面有擴展的趨勢，形成浸潤．2．液體能否浸潤固體由內聚力和附著力大小決定83．液體能否浸潤固體，取決于兩者的性質，而不單純由液體或固體單方面性質決定．同一種液體，對一些固體是浸潤的，對另一些固體是不浸潤的．如：水能浸潤玻璃，而不能浸潤石蠟；水銀不能浸潤玻璃，但能浸潤鋅板．3．液體能否浸潤固體，取決于兩者的性質，而不單純由液體或固體9【例1】

關于浸潤和不浸潤，下列說法正確的是() A．水是浸潤液體，水銀是不浸潤液體 B．在內徑小的容器里，如果液體能浸潤器壁，液面呈凸形 C．如果固體分子跟液體分子間的引力比較弱，就會形成浸潤現象 D．鴨的羽毛上有一層很薄的脂肪，使羽毛不被水浸潤【例1】關于浸潤和不浸潤，下列說法正確的是10答案D解析同一種液體對不同的固體，可能浸潤，也可能不浸潤，A錯；液體浸潤器壁，液面呈凹形，B錯；固體分子跟液體分子間的引力較弱，會形成不浸潤現象．所以C選項錯，脂肪不被水浸潤，故D正確．答案D11針對訓練1

有的液體和固體接觸時，附著層具有縮小的趨勢，這是因為()A．附著層里分子比液體內部分子密集B．附著層里分子的相互作用表現為斥力C．附著層里分子的相互作用表現為引力D．固體分子對附著層里液體分子的引力比液體分子間的引力強針對訓練1有的液體和固體接觸時，附著層具有縮小的趨勢，這是12答案C解析附著層有縮小的趨勢，說明不浸潤，是因為附著層里分子比液體內部分子稀疏，固體分子對附著層里液體分子的引力比液體分子間的引力弱．故C正確，A、B、D錯誤．答案C13二、毛細現象形成的原因1．現象：浸潤液體在毛細管里上升后，形成凹形彎月面，不浸潤液體在毛細管里下降后形成凸形彎月面．二、毛細現象形成的原因142．成因：(1)浸潤液體與毛細管內壁接觸時，液體表面發生彎曲，呈凹形，表面張力的收縮作用總是力圖使凹形表面的面積縮小，對表面下的液體產生向上的提拉作用，管內液面上升，直到表面張力向上的提拉作用與管內升高的液柱所受的重力達到平衡時，管內液體停止上升，穩定在一定的高度．2．成因：(1)浸潤液體與毛細管內壁接觸時，液體表面發生彎曲15

(2)不浸潤液體則與浸潤液體情況相反，如圖3－2、3－1圖3－2、3－1(2)不浸潤液體則與浸潤液體情況相反，如圖3－2、3－1圖16【例2】

將不同材料制成的甲、乙細管插入相同的液體中，甲管內液面比管外液面低，乙管內液面比管外液面高，則() A．液體對甲材料是浸潤的 B．液體對乙材料是浸潤的 C．甲管中發生的不是毛細現象，而乙管中發生的是毛細現象 D．若甲、乙兩管的內徑變小，則甲管內液面更低，乙管內液面更高【例2】將不同材料制成的甲、乙細管插入相同的液體中，甲管內17答案BD解析液體對固體浸潤的情況下，在附著層分子的排斥力和表面層分子的吸引力的共同作用下，液面將上升，所以A錯、B對；毛細現象是指浸潤液體在細管中上升，以及不浸潤的液體在細管中下降的現象，所以C錯；在液體和毛細管材料一定的情況下，管越細毛細現象越明顯，所以D對．答案BD18借題發揮浸潤是固體分子對液體分子的引力大于液體分子之間的引力，使附著層內分子的分布比液體內部更密，使液體跟固體的接觸面有擴大的趨勢．不浸潤是固體分子對液體分子的引力小于液體分子之間的引力，使附著層內分子的分布比液體內部更稀疏，由于表面張力使液體跟固體的接觸面有收縮的趨勢．毛細現象是指浸潤液體在細管中上升的現象，以及不浸潤的液體在細管中下降的現象．借題發揮浸潤是固體分子對液體分子的引力大于液體分子之間的引19針對訓練2

下列現象中與毛細現象有關的是()A．用吸管從杯中吸水B．毛巾的一角浸入水中，水會沿毛巾上升，使毛巾濕潤C．洗凈的衣服在太陽下被曬干D．鋼筆從墨水瓶里把墨水吸入筆中答案B針對訓練2下列現象中與毛細現象有關的是20解析毛巾、棉花、木材、粉筆等物體內部有許多細小的孔道，可起到毛細管的作用，水會在這些細小的管道中上升，B正確．洗凈的衣服在太陽下被曬干，這是蒸發現象，C錯．用吸管從杯中吸水是靠大氣壓強的作用，鋼筆也是靠大氣壓強把墨水吸入管中的，故A、D錯．解析毛巾、棉花、木材、粉筆等物體內部有許多細小的孔道，可起21三、液晶及其應用1．液晶分子的排列特點：液晶分子的排列特點是從某個方向上看液晶分子的排列比較整齊；但是從另一個方向看，液晶分子的排列是雜亂無章的．2．液晶具有晶體的各向異性的特點．原因是在微觀結構上，從某個方向看，液晶的分子排列比較整齊，有特殊的取向．三、液晶及其應用223．液晶具有液體的流動性．原因是在某些方向上液晶分子排列是雜亂無章的，因而液晶又具有液體的性質，具有一定的流動性．4．液晶的物理性質情況．液晶的物理性質很容易在外界的影響(如電場、壓力、光照、溫度)下發生改變．3．液晶具有液體的流動性．原因是在某些方向上液晶分子排列是雜235．液晶的主要應用： (1)向列型液晶在外加電壓影響下，液晶的分子排列會發生改變，使液晶由透明變為不透明，去掉電壓又恢復透明．利用向列型液晶的這種性質可以制成各種液晶顯示器． (2)膽甾型液晶在溫度改變時會改變顏色．隨著溫度的升高，色彩按紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的順序變化，溫度下降時又按相反順序變色，而且靈敏度很高，在不到1℃的溫差內就可以顯出整個色譜．利用液晶的這種溫度效應可以探測溫度．5．液晶的主要應用：24【例3】

下列關于液晶的說法中正確的是() A．液晶是液體和晶體的混合物 B．液晶分子在特定方向排列比較整齊 C．電子手表中的液晶在外加電壓的影響下，能夠發光 D．所有物質在一定條件下都能成為液晶 答案B 解析液晶是某些特殊的有機化合物，在某些方向上分子排列規則，某些方向上雜亂，液晶本身不能發光，所以選項A、C、D錯，選項B正確．【例3】下列關于液晶的說法中正確的是25借題發揮(1)液晶是既有流動性和連續性，又具有各向異性的流體．(2)向外型液晶在外加電壓下會由透明變為不透明，但液晶本身不會發光．借題發揮(1)液晶是既有流動性和連續性，又具有各向異性的流26再見再見27高中物理·選修3-3·魯科版第2節毛細現象第3節液晶高中物理·選修3-3·魯科版第2節毛細現象28

[目標定位]1.理解浸潤現象和不浸潤現象產生的原因．2.理解毛細現象產生的原因并能用毛細現象解釋相關現象．3.掌握液晶的特點．[目標定位]1.理解浸潤現象和不浸潤現象產生的原因．229一、浸潤與不浸潤1．定義： (1)浸潤：液體

在固體表面上的現象． (2)不浸潤：液體

在固體表面上的現象．附著不附著一、浸潤與不浸潤附著不附著302．產生的原因： (1)三個相關概念 ①附著層：液體跟固體接觸時，在

形成的液體薄層． ②內聚力：附著層中的液體分子受到的液體內部分子的

． ③附著力：附著層中的液體分子受到的固體分子的

． (2)產生原因分析：由于內聚力與附著力的大小不同． ①當內聚力

附著力時，液體不浸潤固體； ②當附著力

內聚力時，液體浸潤固體．接觸處吸引力吸引力大于大于2．產生的原因：接觸處吸引力吸引力大于大于31二、毛細現象1．定義：浸潤液體在細管里

的現象和不浸潤液體在細管里

的現象．2．毛細管：能夠發生

的管．3．特點：水在玻璃管中會出現

(填“凸形”或“凹形”)彎月面，水銀在玻璃管中則會出現

(填“凸形”或“凹形”)彎月面．且管的內徑越小，前者水面越

，后者水銀面越

．上升下降毛細現象凹形凸形高低二、毛細現象上升下降毛細現象凹形凸形高低32三、液晶1．定義：既具有像液體那樣的

和連續性，又具有晶體那樣的各向異性特點的

．2．分類：

、膽甾型、近晶型．3．性質：外界條件的微小變化，會引起液晶分子

的變化，從而改變液晶的某些性質，如溫度、壓力、摩擦、電磁作用、容器的表面差異等，都可以改變液晶的

性質．4．應用： (1)

； (2)液晶測溫.流動性流體向列型排列光學液晶顯示器三、液晶流動性流體向列型排列光學液晶顯示器33一、浸潤和不浸潤1．附著層 (1)定義：液體跟固體接觸處形成的液體薄層． (2)特點：附著層中的液體分子同時受到液體內部分子的吸引力(內聚力)和固體分子的吸引力(附著力)．一、浸潤和不浸潤342．液體能否浸潤固體由內聚力和附著力大小決定 (1)內聚力大于附著力，附著層的分子比液體內部稀疏，附著層內出現與液體表面張力相似的收縮力，此時跟固體接觸的液體表面有縮小的趨勢，形成不浸潤． (2)內聚力小于附著力，附著層中的分子比液體內部更密．附著層中出現液體相互推斥的力，此時跟固體接觸的液面有擴展的趨勢，形成浸潤．2．液體能否浸潤固體由內聚力和附著力大小決定353．液體能否浸潤固體，取決于兩者的性質，而不單純由液體或固體單方面性質決定．同一種液體，對一些固體是浸潤的，對另一些固體是不浸潤的．如：水能浸潤玻璃，而不能浸潤石蠟；水銀不能浸潤玻璃，但能浸潤鋅板．3．液體能否浸潤固體，取決于兩者的性質，而不單純由液體或固體36【例1】

關于浸潤和不浸潤，下列說法正確的是() A．水是浸潤液體，水銀是不浸潤液體 B．在內徑小的容器里，如果液體能浸潤器壁，液面呈凸形 C．如果固體分子跟液體分子間的引力比較弱，就會形成浸潤現象 D．鴨的羽毛上有一層很薄的脂肪，使羽毛不被水浸潤【例1】關于浸潤和不浸潤，下列說法正確的是37答案D解析同一種液體對不同的固體，可能浸潤，也可能不浸潤，A錯；液體浸潤器壁，液面呈凹形，B錯；固體分子跟液體分子間的引力較弱，會形成不浸潤現象．所以C選項錯，脂肪不被水浸潤，故D正確．答案D38針對訓練1

有的液體和固體接觸時，附著層具有縮小的趨勢，這是因為()A．附著層里分子比液體內部分子密集B．附著層里分子的相互作用表現為斥力C．附著層里分子的相互作用表現為引力D．固體分子對附著層里液體分子的引力比液體分子間的引力強針對訓練1有的液體和固體接觸時，附著層具有縮小的趨勢，這是39答案C解析附著層有縮小的趨勢，說明不浸潤，是因為附著層里分子比液體內部分子稀疏，固體分子對附著層里液體分子的引力比液體分子間的引力弱．故C正確，A、B、D錯誤．答案C40二、毛細現象形成的原因1．現象：浸潤液體在毛細管里上升后，形成凹形彎月面，不浸潤液體在毛細管里下降后形成凸形彎月面．二、毛細現象形成的原因412．成因：(1)浸潤液體與毛細管內壁接觸時，液體表面發生彎曲，呈凹形，表面張力的收縮作用總是力圖使凹形表面的面積縮小，對表面下的液體產生向上的提拉作用，管內液面上升，直到表面張力向上的提拉作用與管內升高的液柱所受的重力達到平衡時，管內液體停止上升，穩定在一定的高度．2．成因：(1)浸潤液體與毛細管內壁接觸時，液體表面發生彎曲42

(2)不浸潤液體則與浸潤液體情況相反，如圖3－2、3－1圖3－2、3－1(2)不浸潤液體則與浸潤液體情況相反，如圖3－2、3－1圖43【例2】

將不同材料制成的甲、乙細管插入相同的液體中，甲管內液面比管外液面低，乙管內液面比管外液面高，則() A．液體對甲材料是浸潤的 B．液體對乙材料是浸潤的 C．甲管中發生的不是毛細現象，而乙管中發生的是毛細現象 D．若甲、乙兩管的內徑變小，則甲管內液面更低，乙管內液面更高【例2】將不同材料制成的甲、乙細管插入相同的液體中，甲管內44答案BD解析液體對固體浸潤的情況下，在附著層分子的排斥力和表面層分子的吸引力的共同作用下，液面將上升，所以A錯、B對；毛細現象是指浸潤液體在細管中上升，以及不浸潤的液體在細管中下降的現象，所以C錯；在液體和毛細管材料一定的情況下，管越細毛細現象越明顯，所以D對．答案BD45借題發揮浸潤是固體分子對液體分子的引力大于液體分子之間的引力，使附著層內分子的分布比液體內部更密，使液體跟固體的接觸面有擴大的趨勢．不浸潤是固體分子對液體分子的引力小于液體分子之間的引力，使附著層內分子的分布比液體內部更稀疏，由于表面張力使液體跟固體的接觸面有收縮的趨勢．毛細現象是指浸潤液體在細管中上升的現象，以及不浸潤的液體在細管中下降的現象．借題發揮浸潤是固體分子對液體分子的引力大于液體分子之間的引46針對訓練2

下列現象中與毛細現象有關的是()A．用吸管從杯中吸水B．毛巾的一角浸入水中，水會沿毛巾上升，使毛巾濕潤C．洗凈的衣服在太陽下被曬干D．鋼筆從墨水瓶里把墨水吸入筆中答案B針對訓練2下列現象中與毛細現象有關的是47解析毛巾、棉花、木材、粉筆等物體內部有許多細小的孔道，可起到毛細管的作用，水會在這些細小的管道中上升，B正確．洗凈的衣服在太陽下被曬干，這是蒸發現象，C錯．用吸管從杯中吸水是靠大氣壓強的作用，鋼筆也是靠大氣壓強把墨水吸入管中的，故A、D錯．解析毛巾、棉花、木材、粉筆等物體內部有許多細小的孔道，可起48三、液晶