太空授課物理原理知識點:液體表面張力

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高三學(xué)習(xí)指導(dǎo) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

  

  對于此次太空授課,是我國利用載人航天飛行普及航天知識的一次嘗試。授課內(nèi)容主要是介紹失重條件下物體運動的特點、液體表面張力的作用,加深學(xué)生們對質(zhì)量、重量以及牛頓運動定律等基本物理概念的理解。目的是向中小學(xué)生傳遞航天科學(xué)知識,進一步激發(fā)廣大青少年對宇宙空間的向往、對學(xué)習(xí)科技知識的熱情。

  生活中的液體表面張力應(yīng)用實例

  定義:凡作用于液體表面,使液體表面積縮小的力,稱為液體表面張力。

  產(chǎn)生原因:液體跟氣體接觸的表面存在一個薄層,叫做表面層,表面層里的分子比液體內(nèi)部稀疏,分子間的距離比液體內(nèi)部大一些,分子間的相互作用表現(xiàn)為引力。就像你要把彈簧拉開些,彈簧反而表現(xiàn)具有收縮的趨勢。正是因為這種張力的存在,有些小昆蟲才能無拘無束地在水面上行走自如。

  一、怎樣吹出超級肥皂泡

  我們用普通方法配制的肥皂液,很難吹出大肥皂泡。

  這里教你一招:用小刀把香皂切成小薄片,放入杯子里,加熱水?dāng)嚢枞芑,再加入少許砂糖并放入一包茶,蓋上蓋子放一夜。明天,你就可以用這種皂液吹出超級肥皂泡了,還能把這些泡泡捧在手上玩呢!

  含有糖和茶液的肥皂膜,表面物質(zhì)的連接力大大增強了,所以不易破裂。

  二、為什么牙膏能清潔口腔

  液體與氣體接觸的表面層,由于表面張力會出現(xiàn)表面收縮的趨勢;液體與固體接觸的附著層會出現(xiàn)浸潤與不浸潤現(xiàn)象;由于表面層和附著層的影響,在毛細(xì)管內(nèi)又會出現(xiàn)毛細(xì)觀象。這些現(xiàn)象在日常生活中普遍存在。

  大家都知道牙膏對清潔口腔,保護牙齒有良效,為什么牙膏有這樣的效果?除藥物功效外,請你從實踐比較中尋找答案。

  先用清水刷牙洗漱,再用牙膏刷一次牙,比較兩次刷牙的感受。

  用牙膏刷牙時,要多吐出一些牙膏白沫,請注意觀看,牙膏白沫一旦落在水面上,便會立即向四周散開,可見水的表面張力比牙膏液的表面張力大。人們就是利用這個道理來幫助清潔口腔的。刷牙前,先用清水漱漱口,再用牙膏刷牙,這時牙膏液便能在水的表面張力作用下充斥整個口腔,去除口臭和污物就比較徹底了。同樣,肥皂、洗衣粉及洗滌劑等,它們的水溶液的表面張力比清水小得多,洗衣時先把衣物用水浸濕,再把衣物放入肥皂液等溶液中,溶液就充斥到衣服的各個空隙中去,除污去垢潔凈衣物。

  三、為什么水銀落地會形成圓球

  水銀常溫下呈液態(tài),其近似球形的小滴是具有很強的表面張力和與普通表面的弱潤濕作用引起的。表面張力是因液體表層分子間相互作用不同于液體內(nèi)部,從而使表面具有一種特殊性質(zhì)的結(jié)果。水銀滴內(nèi)部分子受到各個方向上分子的作用,因此作用于分子上的力的合力為零。但液體表面的分子受到的合力不為零,表現(xiàn)為一種收縮拉緊的趨勢。潤濕現(xiàn)象也是分子受力的表現(xiàn)。當(dāng)液體與固體接觸時,形成一個液體薄層叫附著層。其中的分子一方面受液體內(nèi)部分子的作用,另一方面受固體分子的作用,根據(jù)二者的性質(zhì)表現(xiàn)為潤濕或不潤濕。如水銀對許多固體都是不潤濕的,既表現(xiàn)為沒有“親和力”,又對金屬鋅表面是潤濕的。因此水銀小滴對一般表面不潤濕,加之較強的表面張力,使得水銀表面不可能擴展開來而是形成近似球形的狀態(tài),以保持能量最低狀態(tài)。


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