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第四节 液体的表面张力
粤教版（2019）高中物理选择性必修第三册
第二章 气体、液体和固体
新课引入
表面张力
毛细现象
在日常生活中，有时会发现一些有趣的现象:
挂在草叶尖的水珠是球状的，
水黾可停在水面上而不会沉入水里，
硬币能浮在水面上……这些现象都发生在液体的表面
新课引入
表面张力
毛细现象
表面张力现象
【观察与思考】
新课引入
表面张力
毛细现象
【观察与思考】（1）把一条细棉线的两端分别系在铁丝环的两侧，要使棉线处于略为松弛的状态。然后将铁丝环浸入肥皂液里，再拿出来时环上就留下了一层肥皂液的薄膜。这时薄膜上的棉线仍是松弛的（如图甲）。用烧热的针刺破棉线一侧的薄膜，观察薄膜和棉线发生的变化（如图乙）。
新课引入
表面张力
毛细现象
【观察与思考】（2）把一个棉线圈系在铁丝环上，使环上布满肥皂液的薄膜，这时膜上的棉线圈仍是松弛的（如图丙）。用烧热的针刺破棉线圈里的薄膜，观察棉线圈外的薄膜和棉线圈发生的变化（如图丁）。
结论：液体的表面就像绷紧的橡皮膜一样，总是有收缩的趋势。
新课引入
表面张力
毛细现象
表 面 层
气 体
液体内部
表面层分子分布稀疏
分子间距 r > ro
分子间相互作用力主要表现为引力
表面张力的微观解释
新课引入
表面张力
毛细现象
表面张力的微观解释
F
B
A
表面层分子所受合力指向液体内部
表面层分子间的相互吸引力
液体的表面张力
本质原因
液体内部
表 面 层
气 体
新课引入
表面张力
毛细现象
表面张力的方向
思考：实验中弧形棉线所受的张力方向是怎样的？
新课引入
表面张力
毛细现象
表面张力的方向
①
②
在液体表面设想一条任意直线，把液面分成①②两个部分
表面张力方向垂直于所设想的线MN
液体表面张力的分析图
且与液体表面相切
新课引入
表面张力
毛细现象
防水布上的水珠（不浸润）
浸 润:液体与固体的接触面有扩张的趋势,液体会附着在固体上
不浸润:液体与固体的接触面有收缩的趋势,液体不会附着在固体上
玻璃上的水珠（浸润）
浸润与不浸润
新课引入
表面张力
毛细现象
浸 润:液体与固体的接触面有扩张的趋势,液体会附着在固体上
不浸润:液体与固体的接触面有收缩的趋势,液体不会附着在固体上
浸润与不浸润
水的浸润现象
水银的不浸润现象
水的浸润现象
水银的不浸润现象
固体分子
液体内部分子
附着层液体分子
①
②
引力
引力
固体
液体内部
固体
液体内部
附着层
附着层
新课引入
表面张力
毛细现象
浸润与不浸润的微观解释
浸润现象
固体
液体内部
附着层
不浸润现象
固体
液体内部
附着层
①力大于②力
附着层分子间
距离变小
附着层
扩张
液面附着在固体上
分子力
为斥力
浸 润
①力小于②力
附着层分子间
距离变大
附着层
收缩
液面不附着在固体
分子力
为引力
不浸润
新课引入
表面张力
毛细现象
浸润与不浸润的微观解释
新课引入
表面张力
毛细现象
新课引入
表面张力
毛细现象
新课引入
表面张力
毛细现象
毛细现象
浸润液体在毛细管里上升
不浸润液体在毛细管里下降
毛细现象：浸润液体在细管中上升,
不浸润液体在细管中下降的现象
F
F
mg
F
F
是液体的浸润(或不浸润)现象与表面张力现象共同作用的结果。
新课引入
表面张力
毛细现象
毛细现象的应用
田间农作物的重要管理措施是锄地松土，防止土地板结，其目的是破坏土壤里的毛细管，使地下水分不会快速引上而蒸发掉。
纸张、棉花脱脂后能够吸水的原因在于其内部有许多细小的孔道，起到毛细管作用。
√
1．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，棉线的形状是图中的哪一个(　　)
A　 　 　B　 　　C　　 　　D
课堂练习
√
√
2．(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
课堂练习
√
3．(多选)如图所示，液体浸润固体的是(　　)
A　 　B　 　 C　　 　 D
√
课堂练习
4．全红婵夺得2023年跳水世界杯蒙特利尔站女子10米台决赛冠军，她的跳水被惊叹为“物理学的水花不存在了”．下列说法正确的是(　　)
A．运动员出水后泳衣上的水很快滑落，这是因为制造泳衣的材料对水浸润
B．运动员入水激起的水花中，很多呈现球形，这是水的表面张力的作用
C．水池中的水温保持在26 ℃左右，用以保证运动员入水后的舒适度，此时运动员和水池中的水处于热平衡状态
D．运动员入水后，身体周围会出现一些小气泡，这些小气泡在做无规则的布朗运动
√
课堂练习

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