人教版(新教材)高中物理選擇性必修第三冊PAGEPAGE12.5液體〖教學目標〗（一）知識技能1、知道液體表面有收縮的趨勢；了解液體表面張力的意義和方向。2、知道液體對固體有浸潤和不浸潤的特點，了解毛細現(xiàn)象。3、了解液晶的特點及應(yīng)用。（二）過程與方法通過實驗，觀察液體的表面張力現(xiàn)象，解釋表面張力產(chǎn)生的原因，交流討論生活中表面張力現(xiàn)象的實例。（三）情感、態(tài)度與價值觀通過對本節(jié)的學習，認識到物理學對人類生活的巨大貢獻，培養(yǎng)熱愛物理，熱愛生活的情操。〖教學過程〗一．新課導入觀察下列圖片，思考現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。二．新課學習1.液體的表面張力實驗一：把一條細棉線的兩端系在鐵絲環(huán)上，要使棉線處于略為松弛的狀態(tài)。然后將鐵絲環(huán)浸入肥皂液里，再拿出來時環(huán)上就留下了一層肥皂液的薄膜。這時薄膜上的棉線仍是松弛的。用燒熱的針刺破棉線某一側(cè)的薄膜，觀察薄膜和棉線發(fā)生的變化。現(xiàn)象：用燒熱的針刺破棉線某一側(cè)的薄膜后，另一半肥皂膜就會立即收縮把松弛的棉線繃緊，并且始終向著肥皂膜一側(cè)收縮實驗二：把一個棉線圈系在鐵絲環(huán)上，使環(huán)上布滿肥皂水的薄膜，這時膜上的棉線圈是松弛的。用熱針刺破棉線圈里的肥皂膜，觀察棉線圈外的薄膜和棉線圈有什么變化？現(xiàn)象：刺破棉線圈里的薄膜后，棉線圈外的薄膜就會收縮，使棉線圈張緊成圓形。教師分析：液體與氣體接觸的表面層中的分子分布較內(nèi)部稀疏（如圖所示），分子間距大于分子力平衡時的距離r0(而液體內(nèi)部分子間的距離可以認為等于r0，分子間相互作用的引力和斥力可認為相等)，分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力，從而使液體表面像一塊張緊了的膜，各部分之間存在相互吸引的力，即表面張力。在表面張力的作用下液體表面形成一個“彈性薄膜”。表面張力的作用使得液體表面具有收縮的趨勢，在體積相等的各種形狀的物體中，球形物體的表面積是最小的，所以露珠、水銀、失重狀態(tài)下的水滴等等呈現(xiàn)球形。特別提醒：表面張力不是指個別分子間的相互引力，而是表面層中大量分子間的引力的宏觀表現(xiàn)。凡液體與氣體接觸的表面都存在表面張力。2.浸潤和不浸潤（1）實驗：兩塊方形潔凈的玻璃片上各滴一滴水和一滴水銀，觀察兩種液滴在玻璃片上的狀態(tài)。再用潔凈的玻璃片分別浸入盛有水和水銀的燒杯內(nèi)，玻璃片從水中取出時其上附著一層水，而玻璃片從水銀中取出時玻璃片上不附著水銀。（2）說明浸潤和不浸潤的定義液體與固體接觸時，液體與固體的接觸面擴大而相互附著的現(xiàn)象叫做浸潤。如果接觸面趨于縮小而不附著，則叫做不浸潤。浸潤和不浸潤是發(fā)生在兩種材料(液體與固體)之間的，與這兩種物質(zhì)的性質(zhì)都有關(guān)系，不能單說哪一種材料浸潤或不浸潤。如：水能浸潤玻璃，但不能浸潤石蠟；水銀不能浸潤玻璃，但能浸潤鋅。（4）浸潤和不浸潤的微觀解釋液體與固體接觸處形成一個液體薄層，叫做附著層。附著層里的分子既受固體分子的吸引，又受到液體內(nèi)部分子的吸引。如果受到固體分子的吸引力較弱，附著層的分子就比液體內(nèi)部稀疏，在附著層里分子間吸引力較大，造成跟固體接觸的液體表面有縮小的趨勢，形成不浸潤。反之，如果附著層分子受固體分子吸引力相當強，附著層分子比液體內(nèi)部更密集，附著層就出現(xiàn)液體相互推斥的力，造成跟固體接觸的液體表面有擴展的趨勢，形成浸潤。3.毛細現(xiàn)象（1）實驗:將幾根內(nèi)徑不同的細玻璃管插入水中，觀察實驗現(xiàn)象。學生觀察并討論:管內(nèi)水面比容器里的水面高，管的內(nèi)徑越小，管內(nèi)水面越高。實驗還表明把內(nèi)徑不同的細玻璃管插在汞中，管內(nèi)汞面比容器里的汞面低，管的內(nèi)徑越小，管內(nèi)汞面越低。（2）像這種浸潤液體在細管內(nèi)液面升高的現(xiàn)象和不浸潤液體在細管內(nèi)液面降低的現(xiàn)象，叫做毛細現(xiàn)象。（3）浸潤液體與毛細管內(nèi)壁接觸時，液體表面彎曲，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，形成向上的作用力，對液體產(chǎn)生向上的提拉作用。于是管內(nèi)液體上升，直到表面張力向上的提拉作用與管內(nèi)升高的液柱所受的重力達到平衡時，管內(nèi)液體才停止上升，穩(wěn)定在一定的高度。不浸潤液體在毛細管里下降則是由于表面張力的收縮作用總是力圖使凸形表面的面積減小，形成向下的作用力。使液體向下運動而導致的。（4）毛巾吸水、磚塊吸水、燈芯吸油，都是這個原因。土壤中有許多毛細管，容易將地下水吸上來，有時為了防止水分蒸發(fā)，就將地表面的土鋤松，以破壞過多的毛細管。毛細現(xiàn)象在生理中有很大的作用，因為植物與動物的大部分組織，都是以各種各樣的細微管道連通起來的。4.液晶液晶：介于固態(tài)和液態(tài)之間的一種物質(zhì)狀態(tài)。液晶的特點①液晶具有液體的流動性.②液晶具有光學、電學等方面的各向異性.③液晶分子的排列不穩(wěn)定，微小的外界變動都會改變分子排列，從而改變液晶的某些性質(zhì).如溫度、壓力、摩擦、電磁作用、容器表面的差異等都能改變液晶的光學性質(zhì).④天然存在的液晶很少，多數(shù)液晶是人工合成的.液晶的用途：液晶可用作顯示元件，在生物醫(yī)學、電子工業(yè)、航空工業(yè)中都有重要應(yīng)用課堂練習1．如圖所示，金屬框上陰影部分表示肥皂膜，它被棉線分割成a、b兩部分．若將肥皂膜的a部分用熱針刺破，棉線的形狀是下圖中的哪一個()圖3〖答案〗D2．(多選)關(guān)于浸潤和不浸潤現(xiàn)象，下列說法中正確的是()A．水銀是浸潤液體，水是不浸潤液體B．在內(nèi)徑小的容器里，如果液體能浸潤容器壁，則液面成凹形，且液體在容器內(nèi)上升C．如果固體分子對液體分子的引力較弱，就會形成浸潤現(xiàn)象D．在人造衛(wèi)星中，由于一切物體都處于完全失重狀態(tài)，所以一個固定著的容器中裝有浸潤其器壁的液體時，必須用蓋子蓋緊，否則容器中液體一定會沿器壁流散〖答案〗BD3．用內(nèi)徑很小的玻璃管做成的水銀氣壓計，其讀數(shù)比實際氣壓()A．偏大B．偏小C．相同D．無法解釋〖答案〗B4．關(guān)于液晶，下列說法中不正確的是()A．液晶態(tài)是介于固態(tài)和液態(tài)之間的中間態(tài)B．液晶具有流動性C．液晶表現(xiàn)出各向同性D．液晶表現(xiàn)出各向異性〖答案〗C2.5液體〖教學目標〗（一）知識技能1、知道液體表面有收縮的趨勢；了解液體表面張力的意義和方向。2、知道液體對固體有浸潤和不浸潤的特點，了解毛細現(xiàn)象。3、了解液晶的特點及應(yīng)用。（二）過程與方法通過實驗，觀察液體的表面張力現(xiàn)象，解釋表面張力產(chǎn)生的原因，交流討論生活中表面張力現(xiàn)象的實例。（三）情感、態(tài)度與價值觀通過對本節(jié)的學習，認識到物理學對人類生活的巨大貢獻，培養(yǎng)熱愛物理，熱愛生活的情操。〖教學過程〗一．新課導入觀察下列圖片，思考現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。二．新課學習1.液體的表面張力實驗一：把一條細棉線的兩端系在鐵絲環(huán)上，要使棉線處于略為松弛的狀態(tài)。然后將鐵絲環(huán)浸入肥皂液里，再拿出來時環(huán)上就留下了一層肥皂液的薄膜。這時薄膜上的棉線仍是松弛的。用燒熱的針刺破棉線某一側(cè)的薄膜，觀察薄膜和棉線發(fā)生的變化。現(xiàn)象：用燒熱的針刺破棉線某一側(cè)的薄膜后，另一半肥皂膜就會立即收縮把松弛的棉線繃緊，并且始終向著肥皂膜一側(cè)收縮實驗二：把一個棉線圈系在鐵絲環(huán)上，使環(huán)上布滿肥皂水的薄膜，這時膜上的棉線圈是松弛的。用熱針刺破棉線圈里的肥皂膜，觀察棉線圈外的薄膜和棉線圈有什么變化？現(xiàn)象：刺破棉線圈里的薄膜后，棉線圈外的薄膜就會收縮，使棉線圈張緊成圓形。教師分析：液體與氣體接觸的表面層中的分子分布較內(nèi)部稀疏（如圖所示），分子間距大于分子力平衡時的距離r0(而液體內(nèi)部分子間的距離可以認為等于r0，分子間相互作用的引力和斥力可認為相等)，分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力，從而使液體表面像一塊張緊了的膜，各部分之間存在相互吸引的力，即表面張力。在表面張力的作用下液體表面形成一個“彈性薄膜”。表面張力的作用使得液體表面具有收縮的趨勢，在體積相等的各種形狀的物體中，球形物體的表面積是最小的，所以露珠、水銀、失重狀態(tài)下的水滴等等呈現(xiàn)球形。特別提醒：表面張力不是指個別分子間的相互引力，而是表面層中大量分子間的引力的宏觀表現(xiàn)。凡液體與氣體接觸的表面都存在表面張力。2.浸潤和不浸潤（1）實驗：兩塊方形潔凈的玻璃片上各滴一滴水和一滴水銀，觀察兩種液滴在玻璃片上的狀態(tài)。再用潔凈的玻璃片分別浸入盛有水和水銀的燒杯內(nèi)，玻璃片從水中取出時其上附著一層水，而玻璃片從水銀中取出時玻璃片上不附著水銀。（2）說明浸潤和不浸潤的定義液體與固體接觸時，液體與固體的接觸面擴大而相互附著的現(xiàn)象叫做浸潤。如果接觸面趨于縮小而不附著，則叫做不浸潤。浸潤和不浸潤是發(fā)生在兩種材料(液體與固體)之間的，與這兩種物質(zhì)的性質(zhì)都有關(guān)系，不能單說哪一種材料浸潤或不浸潤。如：水能浸潤玻璃，但不能浸潤石蠟；水銀不能浸潤玻璃，但能浸潤鋅。（4）浸潤和不浸潤的微觀解釋液體與固體接觸處形成一個液體薄層，叫做附著層。附著層里的分子既受固體分子的吸引，又受到液體內(nèi)部分子的吸引。如果受到固體分子的吸引力較弱，附著層的分子就比液體內(nèi)部稀疏，在附著層里分子間吸引力較大，造成跟固體接觸的液體表面有縮小的趨勢，形成不浸潤。反之，如果附著層分子受固體分子吸引力相當強，附著層分子比液體內(nèi)部更密集，附著層就出現(xiàn)液體相互推斥的力，造成跟固體接觸的液體表面有擴展的趨勢，形成浸潤。3.毛細現(xiàn)象（1）實驗:將幾根內(nèi)徑不同的細玻璃管插入水中，觀察實驗現(xiàn)象。學生觀察并討論:管內(nèi)水面比容器里的水面高，管的內(nèi)徑越小，管內(nèi)水面越高。實驗還表明把內(nèi)徑不同的細玻璃管插在汞中，管內(nèi)汞面比容器里的汞面低，管的內(nèi)徑越小，管內(nèi)汞面越低。（2）像這種浸潤液體在細管內(nèi)液面升高的現(xiàn)象和不浸潤液體在細管內(nèi)液面降低的現(xiàn)象，叫做毛細現(xiàn)象。（3）浸潤液體與毛細管內(nèi)壁接觸時，液體表面彎曲，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，形成向上的作用力，對液體產(chǎn)生向上的提拉作用。于是管內(nèi)液體上升，直到表面張力向上的提拉作用與管內(nèi)升高的液柱所受的重力達到平衡時，管內(nèi)液體才停止上升，穩(wěn)定在一定的高度。不浸潤液體在毛細管里下降則是由于表面張力的收縮作用總是力圖使凸形表面的面積減小，形成向下的作用力。使液體向下運動而導致的。（4）毛巾吸水、磚塊吸水、燈芯吸油，都是這個原因。土壤中有許多毛細管，容易將地下水吸上來，有時為了防止水分蒸發(fā)，就將地表面的土鋤松，以破壞過多的毛細管。毛細現(xiàn)象在生理中有很大的作用，因為植物與動物的大部分組織，都是以各種各樣的細微管道連通起來的。4.液晶液晶：介于固態(tài)和液態(tài)之間的一種物質(zhì)狀態(tài)。液晶的特點①液晶具有液體的流動性.②液晶具有光學、電學等方面的各向異性.③液晶分子的排列不穩(wěn)定，微小的外界變動都會改變分子排列，從而改變液晶的某些性質(zhì).如溫度、壓力、摩擦、電磁作用、容器表面的差異等都能改變液晶的光學性質(zhì).④天然存在的液晶很少，多數(shù)液晶是人工合成的.液晶的用途：液晶可用作顯示元件，在生物醫(yī)學、電子工業(yè)、航空工業(yè)中都有重要應(yīng)用課堂練習1．如圖所示，金屬框上陰影部分表示肥皂膜，它被棉線分割成a、b兩部分．若將肥皂膜的a部分用熱針刺破，棉線的形狀是下圖中的哪一個()圖3〖答案〗D2．(多選)關(guān)于浸潤和不浸潤現(xiàn)象，下列說法中正確的是()A．水銀是浸潤液體，水是不浸潤液體B．在內(nèi)徑小的容器里，如果液體能浸潤容器壁，則液面成凹形，且液體在容器內(nèi)上升