2019-2020学年鲁科版物理选修3-3新素养同步讲义：第3章 第2节 毛细现象 第3节 液 晶 Word版含答案

第2节 毛细现象 第3节 液 晶

1.理解浸润和不浸润现象产生的原因．(重点) 2.掌握液晶的特点和应用．(重点) 3．毛细现象产生的原因和生活中的毛细现象．(难点)

一、浸润与不浸润 1．定义

(1)浸润：液体附着在固体表面上的现象． (2)不浸润：液体不附着在固体表面上的现象． 2．产生的原因 (1)三个相关概念

①附着层：液体跟固体接触时，在接触处形成的一液体薄层． ②内聚力：附着层中的液体分子受到的液体内部分子的吸引力． ③附着力：附着层中的液体分子受到的固体分子的吸引力． (2)产生原因分析：由于内聚力与附着力的大小不同． ①当内聚力大于附着力时，液体不浸润固体； ②当内聚力小于附着力时，液体浸润固体．

1．(1)制作毛巾所用的织物能否被水浸润？ (2)为什么能够用墨水在纸上写字？

(3)各种游禽为防止羽毛被水浸润，采取了什么措施？ 提示：(1)毛巾都是用能被水浸润的织物做成的． (2)能够用墨水在纸上写字，是因为所用的纸被墨水浸润．

(3)各种游禽用嘴把由体内分泌出来的油脂涂在自己的羽毛上，使羽毛不被水浸润． 二、毛细现象

1．定义：浸润液体在细管里上升的现象和不浸润液体在细管里下降的现象． 2．毛细管：能够发生毛细现象的管．

3．特点：水在玻璃管中会出现凹形弯月面；水银在玻璃管中则会出现凸形弯月面．且管的内径越小，前者水面越高，后者水银面越低．

2．要想把凝在衣料上的蜡去掉，可以把两层棉纸分别放在蜡迹的上面和下面，然后用热熨斗在棉纸上来回熨烫．为什么这样做可以去掉衣料上的蜡？

提示：放在衣料上、下面的棉纸内有许多细小的孔起着毛细管的作用，当蜡受热熔化成

液体后，由于毛细现象，它们就会被棉纸吸掉．

三、液晶

1．定义：既具有像液体那样的流动性和连续性，又具有晶体那样的各向异性特点的流体．

2．分类：向列型、胆甾型、近晶型．

3．性质：外界条件的微小变化，会引起液晶分子排列的变化，从而改变液晶的某些性质，例如温度、压力、摩擦、电磁作用、容器的表面差异等，都可以改变液晶的光学性质．

4．应用

(1)液晶显示器， (2)液晶测温．

正确理解浸润和不浸润现象

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．微观解释

当液体与固体接触时，附着层中的液体分子受固体分子的吸引比内部液体分子弱，结果附着层中的液体分子比其内部稀疏，这时在附着层中就出现跟表面张力相似的收缩力，使跟固体接触的液体表面有缩小的趋势，因而形成不浸润现象．

相反，如果受到固体分子的吸引相对强，附着层里的分子就比液体内部更密，在附着层里就出现液体分子互相排斥的力，这时跟固体接触的表面有扩展的趋势，从而形成浸润现象．总之，浸润和不浸润现象是分子力作用的宏观表现．

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．

(多选)以下各种说法中正确的是( )

A．因为水银滴在玻璃板上将成椭球状，所以说水银是一种不浸润液体 B．液体对固体是否发生浸润现象，是由液体和固体两者的性质共同决定的

C．在人造卫星中，由于一切物体都处于完全失重状态，所以一个固定着的容器中装有浸润其器壁的液体时，必须用盖子盖紧，否则容器中的液体一定会沿器壁流散

D．当A液体和B固体接触时，发生浸润现象还是发生不浸润现象，关键取决于B固体分子对附着层A液体分子的吸引力比液体内的分子对附着层分子吸引力大些还是小些

[思路点拨] 浸润与不浸润是由液体和固体共同决定的．液体浸润固体，附着层面积要扩张，不浸润固体附着层面积要收缩．产生的条件是固体分子和液体内部分子对附着层分子的吸引力关系，由此可加以分析判断．

[解析] 水银不浸润玻璃，但可能浸润其他固体，所以A错误，B正确．在处于完全失重状态的人造卫星上，如果液体浸润其器壁，液体和器壁的附着层就会扩张，沿着器壁流散，故必须盖紧，C正确．D选项说明了发生浸润和不浸润现象的微观原理，故选B、C、D.

[答案] BCD

某种液体是否为浸润液体，并不完全取决于自身，而是由液体和固体的性质共同决定，因此，不要由某一特例就确定是浸润或不浸润．

1.(多选)若液体对某种固体是浸润的，当液体装在由这种固体物质做成

的细管中时，则( )

A．附着层分子密度大于液体内分子的密度 B．附着层分子的作用力表现为引力 C．管中的液体一定是凹形弯月面的

D．液体跟固体接触的面积有扩大的趋势

解析：选ACD.由于浸润现象，固体分子与液体分子间的引力强，造成附着层内分子的分布就比液体内部更密，这样就会使液体分子间作用力表现为斥力，使液体跟固体接触的面积有扩大的趋势．

对毛细现象的正确理解

1．定义：浸润液体在细管里上升的现象和不浸润液体在细管里下降的现象．

2．现象：浸润液体在毛细管里上升后，形成凹月面，不浸润液体在毛细管里下降后形成凸月面．

3．因素：毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关，毛细管内径越小，高度差越大．

4．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．如图所示．

(1)毛细现象的产生与表面张力及浸润现象都有关系．

(2)毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关，毛细管内径越小，高度差越大．

(多选)把极细的玻璃管插入水中与水银中，如图所示，正确表示毛细现象的是

( )

[思路点拨] 可以从液体是否浸润固体的角度判断液面的形状，由附着层的表面张力判断液面的上升和下降情况．

[解析] 因为水能浸润玻璃，所以A正确，B错误．水银不浸润玻璃，C正确．D项中外面浸润，里面不浸润，所以是不可能的，故正确选项为A、C.

[答案] AC

液体与管浸润，则管壁给液体向上的拉力，液面下凹；液体不浸润管，则管壁给液体向下的拉力，靠近管壁处的液体下降，液面上凸．

2.(多选)用干净的玻璃毛细管做毛细现象的实验时，可以看到( )

A．毛细管插入水中，管越细，管内水面越高，管越粗，管内水面越低 B．毛细管插入水银中，管越细，管内水银面越高

C．毛细管插入跟它浸润的液体中时，管内液面上升，插入跟它不浸润的液体中时，管内液面降低

D．毛细管插入跟它不浸润的液体中时，管内液面上升，插入跟它浸润的液体中时，管内液面下降

解析：选AC.毛细管插入跟它浸润液体中时液面上升，而且管越细，液面越高，管越粗，液面越低．毛细管插入跟它不浸润液体中时，液面下降，而且管越细，液面越低，管越粗，液面越高．