高中物理人教版 (新课标)选修1三、固体和液体教学设计

这是一份高中物理人教版 (新课标)选修1三、固体和液体教学设计，共3页。教案主要包含了固体，液体等内容，欢迎下载使用。

重 点 与 难 点


一、固体


1．晶体与非晶体的区别：


2． 多晶体和单晶体的区别：单晶体表现出良好的各向异性．多晶体是由许多细小的单晶体杂乱集合而成．在多晶体的内部沿着不同的方向单晶体的排列是不整齐的．因此有些多晶体的各向异性表现不出来．例如：多晶体的导热性、导电性是组成多晶体的细小单晶体的平均效果，表现不出各向异性．


3． 如何区别多晶体与非晶体：由于多晶体的外形和各向异性都与非晶体差别不大，所以判断多晶体与非晶体通常用有没有一定的熔点来区分．


二、液体


1．表面张力的发生地点在液体与气体接触的表面层，现象是液体表面有收缩的趋势．


2．液体表面收缩趋势是怎样产生的？


在液体内部，每个分子的周围有许多液体分子，当这个分子在平衡位置时所受到的其他分子的作用力的矢量和为零．但是当这个分子离开平衡位置向某一个方向运动的时候，它要受到其他分子对它的作用力（包括斥力和引力），这些作用力迫使这个分子回到平衡位置去．分子只能在平衡位置附近做振动．


液体表面层的分子，当它从平衡位置向外运动时，受到气体的作用力很小可以忽略不计，可以看作只受到液体里分子的引力，因此它受到的使它回到平衡位置的力比在液体内部要小，因而液体表面层里的分子振动的振幅比液体内部分子的振幅大一些，分子间的距离也就大一些，所以液体表面层里的分子的分布要比液体内部稀疏一些．


在表面层分子间的距离比在液体内部的距离大，分子间的相互作用力表现为引力．


设想在液面上划一条分界线，界线两边液面中的分子就有相互吸引的作用，如图1所示．就整个液面而言，在这种引力的作用下，液体表面就像一张绷紧的弹性薄膜，一旦哪里有破裂和边界，液体表面就会显现出收缩到最小面积的趋势．


简言之：表面张力就是液体表面层各部分之间的相互作用的吸引力，它是由于液体表面层的分子分布比液体内部稀疏产生的．


3．浸润和不浸润


它是由附着层的性质决定的．附着层有缩小趋势就表现为液体不浸润固体；附着层有扩大趋势，就表现为液体浸润固体．


液体的附着层里的分子一方面受到液体内部分子的作用，另一方面受到器壁固体分子的作用．因此附着层分子的分布，比液体表面总要密些．但是比液体内部是疏是密，还要看固体作用力的强弱．


如果固体分子与液体分子间的作用力较弱，附着层里分子的分布比液体内部要疏远些，这样附着层就会出现跟表面张力相似的收缩作用，液体跟固体的接触面有缩小的趋势．这就是液体不浸润固体的现象．如果液体不浸润固体，附着层里的收缩力将接触面下拉而使液体在接近器壁处向下弯曲，液面呈向上凸的形状，如图2甲所示．


如果固体分子与液体分子间的作用力较强，附着层里分子的分布比液体内部要紧密些，这样附着层就会出现跟表层相反的情形，液体的相邻的两部分之间出现互相推斥的作用，使得液体与固体的接触面有扩大的趋势．这就是液体浸润固体的现象．如果液体浸润固体，附着层里的推斥作用将接触面向上扩大而使液体在接近器壁处向上弯曲，液面呈向下凹的形状，如图2乙所示．


4． 毛细现象的解释


将一只玻璃制成的毛细管插入水中，毛细管内的水面比容器里的水面高；将另一只玻璃制成的毛细管插入水银中，毛细管内的水银面比容器里的水银面低．这是为什么？


因为水跟玻璃是浸润的．研究水与管壁接触的附着层，那里的水分子之间存在着相互推斥的作用，使得附着层内的液体沿管壁上升，造成液面弯曲，如图3甲所示．


管内液面弯曲，使得表面层面积变大．表面层的表面张力的收缩作用要使表面积收缩，就像要将绷紧的橡胶膜拉成水平一样，这样就带动着管内表面层以下的液体水柱上升，如图3乙所示．


液面上升后，又会因附着层的推斥力引起液面的弯曲，使液面的表面积增大，如图3丙所示．表面层的表面张力又会使液体上升，减小表面积．


这一过程一直进行到表面张力向上的拉力与管内的水柱的重力相平衡时，才停止下来，如图3丁所示．


可见在毛细现象中，浸润液体的上升，是附着层的推斥作用和表面层的收缩作用共同作用的结果．
晶体
非晶体
外形上
有规则的几何形状
无规则的几何形状
物


理


性


质


上
各向异性
各向同性
导电性
如：方解石
各向同性
导热性
如：云母、石膏晶体
各向同性
熔点
如：具有一定的熔点
各向同性
光的折射
如：方解石
各向同性
弹性和硬度
如：立方体的铜晶体
各向同性