液体表面张力
液体表面张力实验原理
液体表面张力实验原理
液体表面张力实验的原理是基于液体分子之间的相互作用力。
液体分子在表面上受到向内的吸引力，使得液体的表面呈现出一种收缩状态，这种收缩状态可以被测量和描述为液体的表面张力。
液体表面两侧的分子力不平衡。
在液体表面上，由于液体分子不像内部处那样受到周围分子的吸引，因此存在相应的张力作用于液体表面。
这一张力试图使液体表面最小化，即使液体分子尽可能地靠拢，从而形成一个比内部分子之间更加密集的层。
液体表面上的分子之间的吸引力是由于分子间的范德华力所产生的。
通过测量液体表面张力，可以得到液体表面的张力系数。
常见的实验方法是利用各种装置来测量液滴、泡沫或液面曲面的形状，并通过计算和分析来获得液体表面张力的数值。
例如，一个常用的实验方法是测量液滴的形状，并根据杨-拉
普拉斯方程来计算液体表面张力。
杨-拉普拉斯方程描述了液
体滴对应的曲面形状与液体表面张力之间的关系。
通过测量液体滴的半径和液滴高度，并使用该方程，可以计算出液体表面张力的数值。
另一种常见的实验方法是利用测力计测量液体升降管上的液体高度差。
通过确定液体高度差和管半径之间的关系，可以计算出液体表面张力的数值。
总之，液体表面张力实验的原理是通过测量液体表面的形状或液体高度差来计算液体表面张力的数值，从而了解液体分子间相互作用的程度和性质。
8液体的表面张力现象详解
接触角：在液体、固体壁和空气交界处做液体表面的 切面，此面与固体壁在液体内部所夹的角度就称为这种液 体对该固体的接触角。
q 角为锐角时，液体润湿固体; q 角为钝角时，液体不 润湿固体；如果q = 0，液体将延展在全部固体表面上，这 时液体完全润湿固体；如果q = 180º，则液体完全不润湿固
体。水润湿玻璃，故其接触角是锐角，水与洁净的玻璃润
22:34
15
3、毛细管公式
根据流体静力学原理和弯曲液面下 的附加压强公式，液体在毛细管中上升 （或降低）的高度为：
h 2a cosq gr
此式表明，毛细管中液面上升高度与液体的种类（它决定液
体的密度和表面张力系数a）、组成毛细管的材料（接触角 q与其有关）及管径有关。
22:34
16
22:34
22:34
1
22:34
2
许多现象表明，液体表面具有自动收缩的趋势，液面 的周界上受到一个拉力F，此力
3
二、表面张力和表面张力系数
在液体表面内任一截线两边， 相邻两部分液面之间存在相互作 用的拉力，此力与截线垂直并与 该处液面相切，这种力称为液体 的表面张力。表面张力是液体表 面的内力，通常把液面与固体周 界之间相互作用的拉力也叫表面 张力。因为此力跟粘附在固体周 界上的液体表面与相邻液面之间 的内力在数值上是相等的。
湿程度最大, q = 0。水银不润湿玻璃，接触角为钝角，数值 为q = 138º。
22:34
12
润湿和不润湿现象的产生，主要是由于液体分子间的 引力与固体分子与液体分子间的相互引力间的强弱对比不 同所引起的。在液体与固体接触处，沿固体壁有一层液体 称为附着层，其厚度等于液体分子间引力的有效作用距离 或液体分子与固体分子之间引力的有效作用距离。在附着 层中，液体分子受固体分子引力的合力称为附着力，受其 余液体分子引力的合力称为内聚力。当内聚力大于附着力 时，附着层内较多的液体分子被吸引到液体内部，这与液 体自由表面相类似，附着层有收缩倾向，呈现不润湿现象。 当附着力大于内聚力时，分子在附着层中的势能比在液体 内部要低得，更多的分子进入附着层，使附着层有伸张倾 向，即液体沿固体表面扩展，呈现润湿现象。
液体表面张力的微观解释
液体表面张力的微观解释
液体表面张力是指液体表面上的分子之间的相互作用力所产生
的张力。
在液体表面上，分子之间的相互作用力比在内部更强，因此会形成一个类似于薄膜的结构。
这种结构使得液体表面的分子排列更加有序，因此需要更多的能量才能改变液体表面的形状。
液体表面张力的微观解释是基于分子之间的相互作用力。
分子之间的相互作用力包括分子间的吸引力和斥力。
在液体表面上，分子之间的吸引力会导致表面分子向内部移动，而分子之间的斥力则会导致表面分子向外部移动。
这种相互作用力的平衡状态形成了表面张力。
当液体表面有外界影响时，比如加入一根细管或者把一个物体浸入液体中，液体表面的分子会发生调整，以达到新的平衡状态。
这种调整需要消耗一定的能量，因此表面张力也就成为液体对外界影响的一种阻力。
总之，液体表面张力是液体分子之间相互作用力的结果，其微观解释基于分子之间的吸引力和斥力。
了解液体表面张力的原理可以帮助我们更好地理解液体的性质和行为。
- 1 -。
液体张力简单计算
液体张力简单计算液体的张力是指液体表面上的一个薄膜，由于表面分子之间的吸引力而产生的一种力。
它是由摩尔表面能决定的，用单位面积的液体表面的能量来表示。
在医学领域中，液体张力对于了解很多生理和病理过程都具有重要意义。
例如，液体张力在细胞生物学中起着关键作用，影响细胞的形状和功能。
此外，液体张力还与血液和生理液体的运输和血管的稳定性有关。
因此，了解如何计算液体张力对于医学研究和实践非常重要。
液体张力的计算涉及到液体表面上的张力力和表面积。
根据液体张力的定义，液体表面上的张力力可以表示为表面张力系数乘以单位长度的液体分子数：F=γL其中，F是液体表面上的张力力，γ是液体的表面张力系数，L是液体表面的长度。
液体的表面张力系数是衡量液体表面张力强弱的一个重要物理量。
它反映了液体分子之间相互吸引的力量大小。
液体表面张力系数的单位是N/m，在国际单位制中，液体表面张力系数的标准单位是N/m。
液体表面的长度是指液体表面上的一个线段的长度。
液体表面的长度可以通过实验测量得到，也可以通过理论计算得到。
当液体表面为平面时，液体表面的长度可以直接测量得到。
例如，可以使用一个千分尺或显微镜测量液体表面上的线段的长度，然后将其除以一个合适的比例因子，以得到实际的长度。
当液体表面不是平面时，如液滴或气泡等形状时，液体表面的长度可以通过理论计算得到。
一种常用的计算液体表面曲线的方法是利用杨-拉普拉斯方程，该方程描述了液体表面的曲率与液体内部压强之间的关系：ΔP=2γ/R其中，ΔP是液体表面内外压力的差，γ是液体的表面张力系数，R 是液体表面的曲率半径。
根据上述公式，可以通过测量液体表面内外压力的差，计算液体表面的曲率半径。
通过测量液体表面的曲率半径，可以得到液体表面的长度。
液体张力的计算在医学领域中具有广泛的应用。
例如，在研究细胞表面张力时，可以通过测量细胞表面的长度和细胞表面张力系数，计算细胞表面的张力。
在研究血液和生理液体的运输和血管的稳定性时，可以通过测量液体表面的长度和液体表面张力系数，计算液体表面的张力。
液体的表面张力
小结 表面张力 表面能
f = α ⋅l
E = αS
2α 球形液面附加压强 P S = R 2α 2α cosθ = h= 毛细现象 ρgR ρgr
Homework
• 4-10, 4-11，4-13，4-13，4-15 ， ， ，
• 2.假如两种同温度液体混合时不发生 假如两种同温度液体混合时不发生 化学反应，也不分层， 化学反应，也不分层，且体积不变 为分体积之和）， ），请你猜想混合液 （为分体积之和），请你猜想混合液 体的表面张力系数，并说明理由。 体的表面张力系数，并说明理由。
接触角
在固体与液面之间通过液 体内部的夹角。 体内部的夹角。
θ =0
完全润湿
0 <θ <
润湿
π
π
2
2
<θ <π
θ =π
不润湿
完全不润湿
液面在坚直毛细管中的改变
PA = PC = PD = P0
2α PB = PA − R = PC − ρgh
2α 2α cosθ h= = ρgR ρgr
气体栓塞 液体在细管中流动时, 液体在细管中流动时,由于存在气 泡而导致的流动受阻的现象。 泡而导致的流动受阻的现象。
完整肥皂膜
剌破一边后
肥皂膜使软线绷紧的演示
1.表面张力的大小和方向 表面张力的大小和方向 (Magnitude and direction of surface tension ）
表面张力的方向 (Direction of surface tension） ）
表面张力方向：垂直于分界线并与液体表面相切。 表面张力方向：垂直于分界线并与液体表面相切。
4α Ps = PC − PA = R
液体表面张力
液体表面张力引言液体表面张力是物理学中一个重要的概念，用来描述液体表面的特性。
液体表面张力对许多自然现象和工程应用都有影响，如液体的凸起和凹陷、液滴的形成与分裂以及液体在导管中的上升与下降等。
本文将介绍液体表面张力的基本原理、测量方法和影响因素。
基本原理液体表面张力是指液体分子间存在的相互作用力，使液体表面不容易被扩展的性质。
液体分子间的吸引力使液体分子在表面聚集，形成一个相对紧凑的层。
这种表面上分子的紧密堆积导致表面张力的产生。
液体表面张力的数学描述可以用表面张力系数来表示，记作T，单位是N/m。
表面张力系数是单位长度上作用在液体表面上的力与作用在该表面上液体的长度之比。
液体表面张力可以导致一些有趣的现象，如水珠的形成和浸润。
当水滴滴在一个水平表面上时，液体表面张力使得水滴呈现出球状。
而浸润现象则是液体在固体表面上的扩展与附着。
测量方法提升法提升法是一种常用的测量液体表面张力的方法。
其基本原理是通过在液体中插入一个单独的物体（如金属环），然后通过逐渐提升该物体直至脱离液体表面。
通过测量所需的提升力和物体周长，可以计算出液体表面张力。
静力法静力法是利用一个浮标并将其部分浸入液体中来测量液体表面张力的方法。
静力法的测量原理是根据液体表面张力使得液体表面的压强在垂直方向上呈现不均匀分布的特点，从而引起浸入液体的浮标受力。
比重差法比重差法是通过测量液体和另一种具有不同密度的液体的接触角来计算液体表面张力的方法。
液体的接触角可以通过测量两种液体在接触面上所形成的弯曲程度来确定，接触角的数值与液体表面张力有关。
影响因素液体表面张力受到许多因素的影响，下面介绍其中几个主要因素：温度温度对液体表面张力的影响主要是通过影响液体分子间的相互作用力。
一般来说，随着温度的升高，液体的分子动能增加，分子间的相互作用力减弱，导致液体表面张力减小。
溶液浓度溶液浓度对液体表面张力的影响可以是正的或者负的，取决于溶质和溶剂之间的相互作用力。
液体表面张力论文素材
液体表面张力论文素材液体表面张力作为一种物理现象，在科学研究和工程应用中都具有重要的意义。
它描述了液体表面受到的内部相互吸引力与外部环境的相互作用的平衡状态。
液体表面张力不仅影响着液体的形状和流动性质，还在生物、材料、化工等领域发挥着重要作用。
本文将介绍液体表面张力的基本概念和相关理论，探讨其在不同领域的应用以及未来的发展方向。
一、液体表面张力的基本概念和原理液体表面张力是指液体表面上两层分子之间相互吸引的力，它使得液体表面有一定的弹性和膜张力。
液体表面张力主要由分子之间的静电力和范德华力所产生。
当液体分子在表面处聚集形成一个紧密的薄层时，会产生向内的张力，使液体表面呈现收缩状态。
这种张力使得液体在自由表面形成一个面积最小的形状，即球面形状。
二、液体表面张力的测量方法为了研究液体表面张力的性质和测量其数值，科学家们提出了多种测量方法。
其中较为常见的方法有高度差法、悬滴法和浸润法。
1. 高度差法高度差法是通过在容器中加入液体，使其自由下降形成一滴液体，然后测量液体自由下降的高度差来计算液体表面张力。
这种方法简单易行，适用于一些常见的液体的表面张力测量。
悬滴法是通过将液体滴在一支细管的末端，使液体自由滴落，然后测量液体滴落的时间和滴落的体积来计算液体的表面张力。
这种方法适用于各种液体的表面张力测量，尤其在微量液体的测量中更具优势。
3. 浸润法浸润法是将固体材料浸入液体中，通过测量固体材料与液体接触的角度来计算液体的表面张力。
这种方法适用于材料科学领域的研究，可以用于研究材料的润湿性和液体的表面活性。
三、液体表面张力的应用领域液体表面张力在自然界和工业应用中都有广泛的应用。
以下是液体表面张力在几个重要领域的应用举例。
1. 生物领域液体表面张力在生物领域中扮演着重要角色。
例如，昆虫可以利用液体表面张力来行走在水面上，蛙类可以利用液体表面张力将氧气从水中吸入肺部。
此外，液体表面张力也与生物细胞的结构和功能密切相关。
液体的表面张力对流动行为的影响
液体的表面张力对流动行为的影响液体的表面张力是指液体表面发生的各种现象和性质，如液体蓄水的能力、液泡的形成以及各种膜现象等。
它是液体分子内力、分子间的相互作用力以及液体分子表面位置上存在的一种特殊的张力。
表面张力是由于分子间作用力的差异导致的。
在液体中，由于每个分子周围都存在相互作用力，分子内部的作用力会互相抵消，因此只有表面上的分子会受到周围分子的作用力。
这种表面上的分子所受到的作用力比内部的分子所受到的作用力更大，因此表面上的分子比内部的分子更容易发生运动。
液体的表面张力对流动行为有着重要的影响。
下面我将从两个方面，分别是液体的流动性和液体的形态稳定性来进行阐述。
首先，液体的表面张力会影响液体的流动性。
由于液体表面上的分子所受到的作用力较大，使得液体表面层的分子更难发生流动。
当外界施加剪切力时，液体表面的分子会因表面张力而对流动产生阻碍。
这一阻碍效应在微小尺度下尤为明显，可以解释为液体的黏性现象。
表面张力还会导致液体呈现与一般介质不同的流动性质，如毛细现象。
毛细现象是液体表面张力作用下所引起的一种现象，液体从较宽的管道或细管道流入细小的孔隙时，由于内外液体分子表面的作用力不平衡，液体会升高至较高位置形成一定高度的液柱。
这种现象在自然界和工业生产中都有广泛的应用。
其次，液体的表面张力对液体的形态稳定性有着重要影响。
表面张力作用使得液体尽量减少表面积，这就是为什么液体是尽可能形成球状滴的原因。
液滴的形成是由于液体表面张力的收缩作用所导致的，这也是液体在接触固体表面时形成的珠状的形态。
液体表面张力还使得液体在自由接触面上形成膜状结构，这种结构在一些自然现象中广泛存在。
例如，液体在悬崖峭壁上形成的瀑布时，由于表面张力的作用，水流在下落时会形成一条薄薄的水帘，这种膜状结构就是由表面张力所决定的。
此外，液体的表面张力对于物体在液体中的浮沉现象也有重要影响。
根据阿基米德定律，物体在液体中所受到的浮力与被液体浸没的体积有关。
液体中的表面张力研究
液体中的表面张力研究引言液体中的表面张力是一种有趣而又复杂的物理现象，它在我们日常生活的许多方面都扮演着重要的角色。
从咖啡杯中的浮萍，到雨滴在花瓣上的停留，都是由于液体表面的张力引起的。
表面张力的研究不仅能帮助我们理解这些现象，还对许多科学和工程领域有重要的应用。
一、表面张力的概念和原理表面张力是指液体表面上的一种特殊力量，使得液体表面呈现出收缩的趋势。
这种收缩力量的来源是分子间相互作用力。
在液体内部，分子之间通过各种相互作用力紧密相连，形成一个紧密结合的网络。
然而，在表面上，由于没有周围分子的相互作用，表面分子只能收到来自液体内部的相互作用力，这种力量使得表面分子相互靠近，形成一个薄膜，这就是表面张力的来源。
二、测量表面张力的方法测量表面张力的一种常见方法是通过浸润法。
简单来说，就是将一种固体放入液体中观察其沉浮情况。
如果固体被液体完全浸润并迅速下沉，说明液体的表面张力较低；如果固体浮在液体表面，说明液体的表面张力较高。
通过这种方法，可以比较不同液体的表面张力大小。
这对于液体的性质研究和工程应用有很大的帮助。
三、表面张力在日常生活中的应用1. 水珠在花瓣上的停留我们经常可以看到雨水滴在花瓣上不马上掉落，这是因为水珠的表面张力的存在。
花瓣表面的微小凹凸会形成一个微小的力场，使水珠受到一种向外的力量。
而水珠表面的张力则会形成一个向内的力量，两者抵消，从而水珠悬浮在花瓣上。
2. 蚊子行走在水面上蚊子能够行走在水面上，也是因为表面张力的存在。
水分子内部的吸引力要比水分子和空气分子间的分子内吸引力要大。
蚊子站在水面上时，它的小腿会破坏水面，水分子会在蚊子腿上形成一个小凹陷，与空气分子产生的力抵消，使蚊子能够行走在水面上。
4. 气泡的形成当我们把一根吸管浸入液体中吹气时，会在液体中形成一个气泡。
这是因为我们通过吸管吹入的气体会产生一个压强，压强增大后，气体的张力也会增大，当张力大于液体表面张力时，气液界面就会脱离液体，形成气泡。
液体表面张力
液体表面张力Ⅰ定义凡作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力。
它产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力。
就象你要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势；也像有无数张手紧紧握在一起似的。
正是因为这种张力的存在，有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如。
Ⅱ影响因素内因:无机液体的表面张力比有机液体的表面张力大的多;水的表面张力72.8mN/m(20℃);有机液体的表面张力都小于水;含氮、氧等元素的有机液体的表面张力较大;含F、Si的液体表面张力最小;分子量大表面张力大;水溶液:如果含有无机盐，表面张力比水大;含有有机物，表面张力比水小。
外因:温度升高表面张力减小;压力和表面张力没有关系。
注:液体(0度以上时)表面张力最弱的是酒精。
Ⅲ测定方法液体表面张力的测定方法分静力学法和动力学法。
静力学法有毛细管上升法、du Noüy 环法、Wilhelmy 盘法、旋滴法、悬滴法、滴体积法、最大气泡压力法;动力学法有震荡射流法、毛细管波法。
其中毛细管上升法和最大气泡压力法不能用来测液- 液界面张力。
Wilhelmy 盘法, 最大气泡压力法, 震荡射流法, 毛细管波法可以用来测定动态表面张力。
由于动力学法本身较复杂, 测试精度不高, 而先前的数据采集与处理手段都不够先进, 致使此类测定方法成功应用的实例很少。
因此, 迄今为止, 实际生产中多采用静力学测定方法。
1.毛细管上升法测定原理:将一支毛细管插入液体中, 液体将沿毛细管上升, 升到一定高度后, 毛细管内外液体将达到平衡状态, 液体就不再上升了。
此时, 液面对液体所施加的向上的拉力与液体向下的力相等。
则表面张力 :γ=ρghr/(2cosθ)式中γ为表面张力, r 为毛细管的半径, h 为毛细管中液面上升的高度, ρ为测量液体的密度, g 为当地的重力加速度, θ为液体与管壁的接触角。
形成液体表面张力的原因
形成液体表面张力的原因
液体表面张力的产生是由于液体分子间的相互作用力引起的。
液体中的分子之间存在着吸引力，即分子间的凝聚力。
当液体表面上的分子被其周围的分子吸引时，液体表面会形成一种类似于弹性膜的张力。
这种表面张力是由于液体中的分子对表面附近的分子施加的吸引力导致的。
液体表面张力的主要原因包括：
1. 范德华力：液体分子之间存在着范德华力，即由于分子极性产生的分子间吸引力。
这种吸引力导致液体分子在液体内部排列紧密，而在表面上则会受到周围液体分子的吸引形成张力。
2. 氢键：某些液体分子之间可以通过氢键进行结合。
氢键是一种特殊的强分子间相互作用力，通常存在于水和其他带有氢原子的分子（如醇类）中。
这种分子间的氢键结合可以增加液体表面张力。
3. 压缩效应：由于液体分子之间的吸引力，液体表面上的分子比液体内部的分子受到更多的平衡压力。
这种压力导致液体表面张力的产生。
总的来说，液体表面张力是由于液体分子间的吸引力导致的，液体表面上的分子受到周围分子的吸引形成一种张力。
这种表面张力使液体表面呈现出一种比较稳定的薄膜状结构。
液体表面张力的阻力计算公式
液体表面张力的阻力计算公式
液体表面张力公式为：
S= ds/de
de为悬滴的最大直径,ds为离顶点距离为de处悬滴截面的直径。
式中b 为液滴顶点O 处的曲率半径。
此式最早是由Andreas, Hauser 和Tucker提出, 若相对应与悬滴的S 值得到的1/H 为已知, 即可求出表( 界) 面张力。
应用Bashforth-Adams 法, 即可算出作为S 的函数的1/H 值。
因为可采用定期摄影或测量ds/de 数值随时间的变化, 悬滴法可方便地用于测定表( 界) 面张力。
扩展资料
液体表面张力的测定方法分静力学法和动力学法。
静力学法有毛细管上升法、du Noüy 环法、Wilhelmy 盘法、旋滴法、悬滴法、滴体积法、最大气泡压力法;动力学法有震荡射流法、毛细管波法。
其中毛细管上升法和最大气泡压力法不能用来测液- 液界面张力。
Wilhelmy 盘法, 最大气泡压力法, 震荡射流法, 毛细管波法可以用来测定动态表面张力。
由于动力学法本身较复杂, 测试精度不高, 而先前的数据采集与处理手段都不够先进, 致使此类测定方法成功应用的实例很少。
因此, 迄今为止, 实际生产中多采用静力学测定方法。
液体的表面张力公式
液体的表面张力公式液体的表面张力是指液体表面上的分子相互作用力所形成的张力。
表面张力是液体与气体接触面上表现出来的一种特性。
下面，我们来了解一下液体的表面张力公式及其相关知识。
一、液体的表面张力公式：液体的表面张力公式为：γ = F / l其中，γ表示液体的表面张力，F表示液体分子间的作用力，l表示液体表面上的长度。
二、液体表面张力的测量方法1. 滴下法：常用的测量液体表面张力的方法之一。
2. 垂直片法：也是常用的测量液体表面张力的方法之一。
3. 悬垂法：此法是通过比较液体滴下和外拉半径相等的玻璃纤维细丝的张力来测量表面张力。
三、影响液体表面张力的因素1. 温度：温度升高时，液体分子热运动加剧，表面张力减小。
2. 杂质：杂质的存在破坏了液体表面平衡，表面张力会发生变化。
3. 溶质：液体中溶质浓度增加，表面张力减小。
4. 外电场：在外电场的作用下，液体分子的排列会发生改变，表面张力也会受影响。
5. 分子结构：分子结构的改变也会影响液体表面张力。
四、表面张力在生产、生活中的应用1. 表面张力可用于制作涂层，如热敏记录材料和表面活性剂等。
2. 表面张力可用于泡沫塑料、气柱式夹层玻璃、减速器和润滑剂等制品的生产。
3. 表面张力可用于衣物洗涤、洗涤剂、肥皂等的生产。
4. 表面张力可用于测量液态金属的粘度、测定液态金属的密度等。
5. 表面张力可应用于医学、地质学、纤维工业、石油工业等领域。
总之，液体的表面张力是一种重要的物理性质，其公式和测量方法是我们了解液体性质的基础。
在实际生产和生活中，我们还可以利用表面张力的性质制造出各种生产和生活用品。
液体表面张力系数测定的实验原理
液体表面张力系数测定的实验原理引言液体表面张力是液体分子间的相互作用力在表面处形成的一种力，是导致液体表面上产生“膜状”的现象。
表面张力的大小与液体的性质有关，可以通过实验测定来确定。
本文将详细讨论液体表面张力系数的测定原理及相应的实验方法。
一、实验原理液体表面张力系数是在单位长度上作用垂直于液体表面的力所引起的能量变化，可以用下式进行表示：γ=F l其中，γ表示表面张力系数，F表示作用在液体表面上的力，l表示力的作用长度。
液体表面张力系数的单位是N/m。
二、测定方法液体表面张力系数可以通过静水压力法、杯法和浮物法等多种方法来测定。
其中，静水压力法是最常用的方法之一。
1. 静水压力法静水压力法是利用压强与高度成反比的关系，通过测量液柱高度差来间接计算液体表面张力系数。
实验步骤1.准备两个玻璃杯，并用实验器皿将它们连通。
2.在一个杯子中注入待测液体，使其液面与连通的另一个杯子上的液面保持水平。
3.测量两个液面的高度差ℎ0。
4.在注入液体的杯子中挂一个重物，使液面下降一段距离ℎ。
5.再次测量液面的高度差ℎ′。
6.计算液体表面张力系数γ，公式如下：γ=2(d−D)Vgπℎ其中，d为液体密度，D为水的密度，V为液体体积，g为重力加速度。
2. 杯法杯法是利用液体表面张力对液体表面的收缩力来测定表面张力系数。
实验步骤1.准备一个悬臂杯，并用注射器将它装满待测液体。
2.将注射器与悬臂杯连通，调整注射器，使悬臂杯上的液面与注射器上的液面保持水平。
3.记录注射器中液面下降的长度ℎ。
4.计算液体表面张力系数γ，公式如下：γ=mg 2πR其中，m为注射器中液体的质量，g为重力加速度，R为悬臂杯的半径。
3. 浮物法浮物法是利用液体表面张力对物体浮力的影响来测定表面张力系数。
实验步骤1.选择一个物体，并将其浸入待测液体中，使其浸入深度变为ℎ。
2.测量物体浸入液体前后液面的高度差ℎ′。
3.计算液体表面张力系数γ，公式如下：γ=2gdΔρℎ−ℎ′其中，g为重力加速度，d为液体密度，Δρ为物体的相对密度。
液体的表面张力
液体的表面张力液体表面张力是指液体内部分子力与表面上分子力的平衡状态。
在液体表面上，由于没有边界约束，分子只受到相邻分子的吸引力，所以呈现出较高的拉力和聚集趋势。
在本文中，我将介绍液体表面张力的定义、性质和应用。
一、液体表面张力的定义液体表面张力是指液体中的分子与液体表面上的分子相互作用所形成的张力。
液体表面张力与液体分子间的相互作用力有着密切的关系。
液体分子之间存在着各种相互作用力，如分子间的吸引力、斥力和静电力等。
在液体表面上的分子由于受到周围分子的吸引，导致表面张力的产生。
二、液体表面张力的性质1. 表面张力的测量一种常见的测量液体表面张力的方法是用一个称为“浸没法”的实验。
在这个实验中，我们将一个细长的平板浸入液体中，通过测量液体的上升高度来确定液体的表面张力。
根据勾股定理，液体表面张力与液体上升高度之间存在着一定的数学关系。
2. 表面张力的影响因素液体表面张力受多种因素的影响，其中包括温度、压力和液体种类等。
一般来说，液体的表面张力随着温度的升高而减小，因为温度升高会导致分子间距的增大，从而减弱分子间相互作用力。
此外，增加压力也会使液体的表面张力减小，因为增加压力会使分子之间更加紧密，从而增大分子间的相互作用力。
3. 表面张力的特性液体的表面张力具有一些特殊的性质，如表面张力使液滴呈现球形状，因为球形是能够使表面积最小化的形状。
此外，表面张力还可以使液体在狭窄的管道中产生毛细现象，即液体可以升高或下降到远高于或远低于液体自身的一级面。
三、液体表面张力的应用液体表面张力在生活和工业中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：1. 液体传输液体的表面张力可以用于液体的传输，例如用于液体泵和液体输送管道中。
液体表面张力的存在可以帮助液体克服重力和摩擦力，从而实现有效的液体输送。
2. 染料和墨水染料和墨水中也存在着液体表面张力的影响。
使用液体表面张力的原理，可以控制染料和墨水在纸张或织物上的分布，从而实现更均匀和准确的染色或印刷效果。
常见液体表面张力现象
常见液体表面张力现象
液体表面张力是指液体表面上的分子间吸引力，是液体特有的物理性质。
在生活中，我们可以观察到许多液体表面张力现象，这些现象不仅美丽，而且蕴含着丰富的科学知识。
1. 水滴在叶片上的珠形现象
当水滴滴在叶片上时，我们可以看到水滴呈现出珠形，这是因为水滴分子间的相互吸引力使得水滴表面张力趋于最小，形成了一个尽可能小的表面积。
在叶片表面，水滴会受到叶片表面分子间的吸引力，这会使得水滴表面张力受到影响，进而形成珠形。
2. 水滴在蜡烛火焰上的跳动现象
将水滴滴在蜡烛火焰上，我们可以观察到水滴在火焰上跳动的现象。
这是因为水滴表面张力的作用，使得水滴在火焰上形成了一个蒸汽层，而这个蒸汽层会受到水滴的重力作用，从而形成跳动现象。
3. 水滴在荷叶上的滑落现象
荷叶表面有微小的凸起，这些凸起会形成许多微小的气泡，从而使荷叶表面呈现出一定的疏水性。
当水滴滴在荷叶表面上时，水滴分子间的相互吸引力会使得水滴形成一个球形，进而在荷叶表面上滑落。
这是因为水滴表面张力趋于最小的原因。
4. 水中的水虫行走现象
在水中观察水虫行走时，我们可以看到水虫表面会形成一层空气膜，使得水虫在水中行走时更加轻松。
这是因为水虫的表面张力使得水在水虫表面形成一个凸起，进而使得水虫周围的水形成一个空气膜，从而减小了水虫与水间的摩擦力。
液体表面张力是一种重要的物理性质，不仅在生活中表现出许多美丽的现象，而且在科研中也有着广泛的应用。
深入研究液体表面张力的机制，对于我们深入理解物理学、化学等学科，都有着重要的意义。
物理-液体表面张力
f1 2πr σ 2 σ pS = 2 = = 2 πr Rr π R
2
对于凹状球形液面， 对于凹状球形液面，用同样的方法可以求得其 附加压强为： 附加压强为：
2 σ pS = − R
6
7
三、与固体接触处液面的性质 在液面与固体的接触处， 在液面与固体的接触处，分 别作液体表面和固体表面的切 面，这两个切面在液体内部的 称为液体与固体的接触 夹角θ，称为液体与固体的接触 角。 接触角为锐角时， 接触角为锐角时，表示液体 润湿固体，如图(a)所示 所示。 润湿固体，如图 所示。若接 触角等于零， 触角等于零，就称液体完全润 湿固体。当接触角为钝角时， 湿固体。当接触角为钝角时， 表示液体不润湿固体，如图(b) 表示液体不润湿固体，如图 所示。若接触角等于π 所示。若接触角等于π， 就称 液体完全不润湿固体。 液体完全不润湿固体。
16
•
3.半径分别为r与2r的同种玻璃毛细管，插 入水中，在两管中水上升的高度是： A粗管比细管高4倍；B两管高度相同； C细管比粗管高2倍；D粗管比细管高2倍 4.写出弯曲液面产生附加压强的公式，并解 释气体栓塞现象。
17
• 5．表面张力产生的原因？ • 6.一矩形金属线框结有表面张力系数为的液 膜，有一边是可滑动的，其长为，如果用 力使滑动边匀速且无摩擦地拉开距离，此 时液膜的表面能比原来： A．增加了 ； B． 没有增加； C．增加了； D． 增加了。 E． C增大，和W均不变。
13
五、气体栓塞
14
六、表面活性物质与表面吸附
• 阅读理解。
15
练习题
• 1．将表面张力系数为4.0×10-3N/m的皂液， 要吹成一个直径为10cm的皂泡，需作功为 ________________。 • 2．肥皂泡的直径为5cm，表面张力系数为 25×10－3N/m，泡内压强比大气压大 _______________Pa。
液体的表面张力
图3-4-1§3．4 液体的表面张力3．4．1、表面张力和表面张力系数液体下厚度为分子作用半径的一层液体，叫做液体的表面层。
表面层内的分子，一方面受到液体内部分子的作用，另一方面受到气体分子的作用，由于这两个作用力的不同，使液体表面层的分子分布比液体内部的分子分布稀疏，分子的平均间距较大，所以表面层内液体分子的作用力主要表现为引力，正是分子间的这种引力作用，使表面层具有收缩的趋势。
液体表面的各部分相互吸引的力称为表面张力，表面张力的方向与液面相切，作用在任何一部分液面上的表面张力总是与这部分液面的分界线垂直。
表面张力的大小与所研究液面和其他部分的分界线长度L 成正比，因此可写成L f σ= 式中σ称为表面张力系数，在国际单位制中，其单位是N/m ，表面张力系数σ的数值与液体的种类和温度有关。
3．4．2表面能我们再从能量角度研究张力现象，由于液面有自动收缩的趋势，所以增大液体表面积需要克服表面张力做功，由图3-4-1可以看出，设想使AB 边向右移动距离△x ，则此过程中外界克服表面张力所做的功为S x AB x f x F W ∆=∆⋅=∆=∆=σσ22外式中△S 表示AB 边移动△x 时液膜的两个表面所增加的总面积。
若去掉外力，AB 边会向左运动，消耗表面自由能而转化为机械能，所以表面自由能相当于势能，凡势能都有减小的趋势，而S E ∞，所以液体表面具有收缩的趋势，例如体积相同的物体以球体的表面积最小，所以若无其他作用力的影响，液滴等均应为球体。
例 将端点相连的三根细线掷在水面上，如图3-4-2所示，其中1、2线各长1.5cm ，3线长1cm ，若在图中A 点滴下某种杂质，使表面张力系数减小到原来的0.4，求每根线的张力。
然后又把该杂质滴在B 点，求每根线的张力：已知水的面表张力系数α=0.07N/m 。
A 滴入杂质后，形成图3-4-3形状，取圆心角为θ的一小段圆弧，该线段在线两侧张力和表面张力共同作用下平衡，则有1)4.0(2sin R a a aT θθ-=，式中cm R πθθ25.2,22sin 1=≈代入后得0,1067.11432=⨯===-T N T T T 。
液体的表面张力
植物生长: 毛细现象对植物生长也具有很重要的意义, 它们所需要的养分和水分就是由根、叶子和茎 中的小管从土壤中吸上来, 输送到绿叶里的。 另外, 土壤中有很多毛细管, 地下的水分沿 着这些毛细管上升到地面蒸发掉．如果要保存 地下的水分来供植物吸收, 就应当锄松表面的土 壤, 切断这些毛细管, 减少水分的蒸发．所以农 民常在雨后给庄稼松土, 来保持水分。
（二）毛细现象 1.实验 （1）实验过程 （2）实验结果: 浸润液体在细管里上升, 不 浸润液体在管里下降。
2.毛细现象的原理
液体为什么能在毛细管内上升或下降呢? 我们已经知道,液体表面类似张紧的橡皮 膜,如果液面是弯曲的,它就有变平的趋势.因此 凹液面对下面的液体施以拉力，凸液面对下面 的液体施以压力。 浸润液体在毛细管中的液面是凹形的,它 对下面的液体施加拉力,使液体沿着管壁上升, 当向上的拉力跟管内液柱所受的重力相等时, 管内的液体停止上升，达到平衡.同样的分析 也可以解释不浸润液体在毛细管内下降的现象。
导入
实验：请一同学滴几滴水在玻璃板上，观察 并描述水的形态
露珠
思考：为什么小液滴和小气泡总是成球 状而不是其它几何形状（如正方 体，多角形等）？
水滴
液体的表面张力
内部：分子与分子之间紧挨，稍 远即吸引，稍近即排斥，基本处于平衡 液体表面：分子较为稀薄，分子间距 大，分子间吸引力大于斥力
课堂寄语
神奇的液体表面张力性质，我们只是了 解了它很小的一部分，它的大小怎么计算， 用什么方法来测定？它的单位又是什么？ 它的方向又是怎样来判断？也许你身边就 有好多表面张力的现象，你发现了吗？ 你身边的微小但显而易见的现象，也许 就蕴含着神奇而奥秘的科学，这些都有待 于我们去发掘，去探索！
3.生活中的毛细现象
2.5液体的表面张力
其受合力与液面垂直，指向液体内部，这使 得表面层内的分子与液体内部的分子不同,都
受一个指向液体内部的合力 f
越靠近表面，受到的f越大；
在f作用下，液体表面的分子 有被拉进液体内部的趋势。
在宏观上就表现为液体 表面有收缩的趋势。
f
f
f
②从能量观点来分析
把分子从液体内部移到表面层，需克服 f⊥ 作功;外力作功,分子势能增加,即表面层内分 子的势能比液体内部分子的势能大，表面 层为高势能区;
可能收缩成最小的宏观张力。
(3)表面张力产生的微观本质
①分子力观点：
f
斥力
既有引力作用，又有斥力作用
R—分子有效作用半径 109 m
d
o•
r0
r
R
引力
分子力是短程力！
分子作用球：
在液体内部P点任取一分子 A ,以A为球心，以分子有效作 用距离为半径作一球，称为 分子作用球 (约
10-9 m) 。
从表面层中Q、R、S点任取一分子，其分子 作用球一部分在液体外，空气密度比水小， 破坏了表面层的分子受力的球对称性；
两个实验
一、表面张力
1.现性薄膜。
说明：液面上存在沿表面的收缩力作用，这种力 只存在于液体表面。
2.表面张力 (1)表面层：在液体与气体交界面，厚度等于分
子有效作用距离(10-9 m) 的一层液体。 (2)表面张力：液体的表面层中有一种使液面尽
任何系统的势能越小越稳定，所以表面层内 的分子有尽量挤入液体内部的趋势，即液面 有收缩的趋势，使液面呈紧张状态，宏观上 就表现为液体的表面张力。
(4). 表面张力
假想在液体表面上有
一根直线，直线两旁的液
F
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
演示实验二
刺破棉线左边的薄膜，右侧的薄膜 收缩，使棉线向右弯成圆弧;刺破棉线 右侧的薄膜，左侧的薄膜收缩,使棉线 向左弯成圆弧.
片段教学 > > 思考
思考:液体分子在表面层与它在液体、气体中分布有 什么不同，分子间作用力又是怎样的？
汽 表面层 液体
表面层分子间距比较 稀疏； 分子间距r>r0 ； 分子间的作用表现为 相互吸引。
片段教学 > > 课后探究
4
课后探究，课堂小结
怎样配制肥皂液，才能吹出超级 泡泡？
教学过程 > > 课堂小结
课堂小结
1、液体与气体接触的表面有收缩的趋势，液面内相 邻两部分之间的彼此相互吸引力叫表面张力。 2、液体表面张力大小的影响因素：温度、液体种类 3、液体表面张力方向：平行于液面
板书设计
演示实验一：硬币的“漂浮”
水面对硬币 的作用力是 怎么产生的？
片段教学 > > 教师演示
演示实验二
一条细棉线系在铁丝环上，使棉线 处略为松驰状态，将铁丝环浸入肥皂液 里，再拿出来时环上就留下一层肥皂液 的薄膜，这时薄膜上的棉线仍是松驰的， 用烧热的针刺破某一侧的薄膜，观察现 象
片段教学 > > 教师演示
片段教学 > > 思考讨论
思考 水珠为什么呈球形？
片段教学 > > 课后探究
课后探究
怎样配制肥皂液，才能吹出超级 泡泡？
高中物理——液体表面张力
谢 谢！
具备基本探究能力 具有一定的观察、综合分析能力 以形象思维为基本思维方式
液体表面张力 > > 主讲内容 > > 教学目标
方 面
知识与 技能 过程与 方法
目 标
（1）分析并掌握液体的表面张力的产生原因、大小和 方向 （1）通过对比的实验方法培养独立思考能力 （2）观察各种演示实验并参与探究、讨论和分析，学 习微观现象解释宏观现象的方法 （1）培养对自然现象的观察能力
教学过程 > > 新课教学 > > 学生实验
学生实验：硬币“沉浮”实验（一）
清水
向清水中加冰水
结论1：同种液体，在不同温度条件下表面张力不同
教学过程 > > 新课教学 > > 学生实验
学生实验：硬币“沉浮”实验（一）
清水
加入洗洁精后
结论2：不同种液体，表面张力不同
教学过程 > > 新课教学 > > 表面张力的方向
液体表面张力
一、液体表面张力
1、产生原因：液面分子间的相互吸引。
2、定义：在宏观上表现为使液体表面收缩 的力。
3、大小
4、方向
高中物理——液体表面张力
液体表面张力
片段教学
湖北师范学院 杨冰鹏
教学过程 > > 导入新课
创设情境，导入新课
水珠为什么会呈球形？
片段教学 > > 情景导入 > > 教师演示
液体表面张力
参赛者：杨冰鹏
高中物理——液体表面张力 > > 主讲内容
液体表面张力 > > 主讲内容 > > 教材分析
地位:本节内容是“分子动理论”的具体应用。
作用 :承接分子动理论和各物态变化关系等内 容，又为本节后面的毛细现象和液晶内容 做了铺垫，起着承上启下的作用。
液体表面张力 > > 主讲内容 > > 学情分析
2
演示实验，新课教学
演示实验一
导入猜想
水面上的昆虫
将硬币投入清水中
液面对硬币的作用力是什么力？
教学过程 > > 新课教学 > > 表面张力产生原因
演示实验二
教学过程 > > 新课教学 > > 表面张力产生原因
液体微观图分析
பைடு நூலகம்
分析归纳
产生原因：液体分子间的相 互吸引
定义：在宏观表现上使液体 表面收缩的力
液体表面张力的方向 回顾实验
微观分析 方向：跟液面平行
教学过程 > > 新课教学 > > 课堂讨论
3
随堂讨论，课外扩展
思考：水珠为什么呈球形？
结论：表面张力有使表面收缩到最小的趋势，而在 体积一定时，球状的表面积最小。
教学过程 > > 新课教学 > > 课外扩展
课外扩展
刷牙前，先用清水漱漱口，再用牙膏刷牙，这 时牙膏液便能在水的表面张力作用下充斥整个口腔， 去除口臭和污物就比较彻底了。
5 6
液体表面张力 > > 主讲内容 > > 教学过程
1 2 3
创设情境，导入新课 演示实验，新课教学 随堂讨论，课外扩展 课后探究，课堂小结
4
教学过程 > > 导入新课
1
创设情境，导入新课
水珠为什么会呈球形？
教学过程 > > 演示实验
现象：水面凸起但水没有溢出
可见:水面就像一张有弹性的膜
教学过程 > > 新课教学 > > 表面张力产生原因
情感态度 （2）经历演示实验的观察、参与、交流，养成积极探 价值观 索的科学态度和合作精神。
液体表面张力 > > 主讲内容 > > 重点难点
液体表面张力 的产生原因、 大小和方向
液体表面张 力的方向
重 点
1
难 点
2
液体表面张力 > > 主讲内容 > > 教学方法
1
讲授法
2
3
教学方法
演示实验法
分析归纳法 讨论法 总结反思法 自主探究法 4
液体表面微观图
片段教学 > > 表面张力大小
在液体表面设想一条任意直线，把液面分成两个部分
N
①
线两侧液体之间的 作用力为引力
F1
②
F2
使液体表面收缩
M
液体表面张力的分析图
液体的表面张力
片段教学 > > 表面张力原因、定义
一、液体表面张力
产生 原因
液面分子间的相互吸引
定义
在宏观表现上使液体 表面收缩的力