1. Trang chủ
  2. » Giáo án - Bài giảng

chất lỏng hiện tượng căng bề mặt chất lỏng

3 427 1

Đang tải... (xem toàn văn)

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 3
Dung lượng 50,5 KB

Nội dung

MỤC TIÊU 1.kiến thức - Hiểu được cấu trúc và chuyển động nhiệt của chất lỏng - Hiểu được hiện tượng căng mặt ngoài và lực căng mặt ngoài theo quan điểm năng lượng 2.Kỹ năng - Giải th

Trang 1

Ngày soạn: 7/4/2013

Ngày dạy: 9/4/2013

Tiết 73

CHẤT LỎNG

HIỆN TƯỢNG CĂNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG

I MỤC TIÊU

1.kiến thức

- Hiểu được cấu trúc và chuyển động nhiệt của chất lỏng

- Hiểu được hiện tượng căng mặt ngoài và lực căng mặt ngoài theo quan điểm năng lượng

2.Kỹ năng

- Giải thích được hiện tượng thuộc hiện tượng căng mặt ngoài

II CHUẨN BỊ

- Bộ thí nghiệm xà phòng : Một khay đựng xà phòng, khung kẻm tròn có sợi chỉ …

- Tranh vẽ về phân tử chất lỏng ( Cấu trúc trật tự gần )

III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

 Ổn định lớp học

1) Kiểm tra bài củ :

+ Câu 01 : Định nghĩa và viết công thức sự nở dài ?

+ Câu 02 : Định nghĩa và viết công thức sự nở khối ?

+ Câu 03 : Chó một số thí dụ về ứng dụng của sự nở vì nhiệt ?

2) Nội dung bài giảng :

Phần làm việc của giáo viên Phần ghi chép của học sinh

I CẤU TRÚC CHẤT LỎNG

1) Mật độ phân tử

Mật độ phân tử ở chất lỏng lớn gấp

nhiều lần mật độ phân tử ở chất khí và

gần bằng mật độ phân tử chất rắn

2) Cấu trúc trật tự gần

Chất lỏng có cấu trúc trật tự gần nghĩa

là đối với một hạt nào đó thì các hạt khác

gần kề nó được phân bố có trật tự , càng

đi xa hạt nói trên thì tính trật tự càng mất

dần

Phân bố trật tự gần này không cố định

vì các hạt ở chất lỏng có thể dời chỗ do

chuyển động nhiệt

3) Chuyển động nhiệt ở chất lỏng :

GV thuyết giảng : Trong chất lỏng các

phân tử ở gần nhau sắp xếp theo một trật

tự nhất định , nhưng chỉ được giữ trong

một nhóm phân tử , các nhóm nhỏ phân

tử có trật tự này lại kết hợp với nhau một

cách hỗn độn trong chất lỏng Với cách

sắp xếp này thì có những lỗ trống không

I CẤU TRÚC CHẤT LỎNG 1) Mật độ phân tử

Mật độ phân tử ở chất lỏng lớn gấp nhiều lần mật độ phân tử ở chất khí và gần bằng mật độ phân tử chất rắn

2) Cấu trúc trật tự gần

Chất lỏng có cấu trúc trật tự gần nghĩa là đối với một hạt nào đó thì các hạt khác gần kề nó được phân bố có trật tự , càng đi xa hạt nói trên thì tính trật tự càng mất dần

Phân bố trật tự gần này không cố định vì các hạt ở chất lỏng có thể dời chỗ do chuyển động nhiệt

3) Chuyển động nhiệt ở chất lỏng :

Trong chất lỏng, mỗi phân tử tương tác với các phân tử khác ở gần Nó dao động quanh một vị trí cân bằng tạm thời và từng lúc, do tương tác nó nhảy sang một vị trí mới và lại dao động quanh vị trí cân bằng mới này và cứ thế tiếp tục

4) Thời gian cư trú

Là thời gian một phân tử dao động quanh một vị trí cân bằng tạm thời Khoảng thời gian này có độ lớn trung bình vào bậc 10-11 Nhiệt độ càng cao thời gian cư

Trang 2

có phân tử Như vậy cấu trúc phân tử

chất lỏng có phần giống cấu trúc của

chất kết tinh trong phạm vi nhỏ ( khỏang

vài ba lần kích thước phân tử ) còn trong

phạm vi lớn thì cấu trúc này không còn

giữ được trật tự đều đặn như chất kết tinh

nữa Chất lỏng có cấu trúc phân tử giống

chất vô định hình Do đó sự chuyển từ

trạng thái vô định hình sang trạng thái

lỏng được thực hiện một cách liên túc

4) Thời gian cư trú

GV thuyết giảng : Mỗi phân tử chất lỏng

luôn luôn dao động hỗn độn quanh một vị

trí cân bằng xác định Sau một khỏang

thời gian nào đó phân tử chuyển dời tới

một lổ trống, dao động quanh vị trí cân

bằng mới và để lại ở vị trí cân bằng cũ

một lỗ trống mới … Đây chính là cơ chế

của tính lỏng

II HIỆN TƯỢNG CĂNG MẶT NGOÀI

Thí dụ : Một cái đinh ghim nhờn mỡ có

thể nổi trên mặt nước

1) Thí nghiệm

GV : tiến hành hay mô tả thí nghiệm trên

tranh vẻ Nhúng khung chữ nhật làm

bằng thép mảnh có cạnh AB có thể di

chuyển dể dàng vào nước xà phòng , rồi

lấy ra nhẹ nhàng

Nếu để mặt khung nằm ngang thì thanh

AB bị di chuyển tới vị trí A’B’ do màng

xà phòng bị co lại

- Hiện tượng này chứng tỏ rằng : Từ mặt

thoáng của chất lỏng có lực tác dụng lên

thanh AB  những lực này gọi là căn mặt

ngoài

B

A

B'

A'

P

A

B

P P

2) Lực căng mặt ngoài

GV : Hiện tượng thanh AB dịch chuyển

có thể giải thích được nếu ta công nhận từ

mặt thóang của chất lỏng có những lực

tác dụng lên thanh AB gọi là lực căn mặt

ngòai F Nhì hình vẽ trên các em cho biết

phương và chiều của F ?

trú cáng ngắn Ở nhiệt độ không cao, chất lỏng có cấu trúc gần với chất rắn vô định hình  Thời gian cư trú ở chất rắn vô định hình thì lớn hơn rất nhiều

II HIỆN TƯỢNG CĂNG MẶT NGOÀI

Thí dụ : Một cái đinh ghim nhờn mỡ có thể nổi trên mặt nước

Giọt nước có dạng hình cầu Bong bóng xà phòng lơ lững có dạng hình cầu

1) Thí nghiệm

- Dùng một khung hình chữ nhật làm bằng giây thép mảnh có cạnh CD di chuyển dể dàng dọc theo hai cạnh

BC và AC

- Nhúng thẳng đứng khung này vào nước xà phòng rồi lấy ra nhẹ nhàng ta được một màng xà phòng hình chữ nhật Màng xà phòng là một khối dẹt dung dịch xà phòng

- Nếu bây giờ ta nâng khung cho nó dần dần nằm ngang thì sẽ quan sát thấy thanh Chuyển động bị kéo về phía cạnh AB do màng xà phòng thu bé diện tích lại Học sinh vẽ hình

B

A

B'

A'

2) Lực căng mặt ngoài

Nếu ta cho mặt ngoài của chất lỏng giống như một màng căng, gây ra lực tác dụng lên thanh CD Lực này gọi là lực căng mặt ngoài

“Lực căng mặt ngoài đặt lên đường giới hạn của mặt ngoài và vuông góc với nó, có phương tiếp tuyến với mặt ngoài của khối chất lỏng và có chiều sao cho lực có tác dụng thu nhỏ diện tích mặt ngoài của chất lỏng” Lặp đặt thí nghiệm như hình vẽ

Học sinh vẽ hình

Thanh CD phải đủ mảnh để trọng lượng của nó nhỏ hơn lực căng mặt ngoài của màng xà phòng tác dụng lên thanh Ta móc thêm các gia trọng để cân bằng với

Trang 3

HS : Lực F có phương tiếp tuyến với mặt

thóang và vuông góc đường giới hạn mặt

thóang Chiều làm giảm diện tích mặt

thóang

GV : Trình bày phần độ lớn lực căn mặt

ngòai và P = 2F Ở thí nghiệm trên : Đối

với lớp có HS giỏi – khá GV có thể

thuyết giảng giải thích hiện tượng căn

mặt ngòai theo phương pháp cấu trúc

Khi phân tử ở sâu trong lòng chất lỏng

thì lực hút của các phân tử khác lên nó

cân bằng nhau Khi phân tử ở gần mặt

thóang thì hợp lực các lực hút phân tử lên

nó không cân bằng nhau mà hướng vào

trong chất lỏng Các phân tử sát mặt

thóang có xu hướng bị kéo vào trong lòng

chất lỏng, nghĩa là có xu hướng làm cho

diện tích mặt thóang giảm và căng ra

Một khối lỏng bao giờ cũng có mặt

thóang ở dạng sao cho diện tích có giá trị

nhỏ nhất có thể có được Nếu không có

ngọai lực tác dụng thì mặt thóang là mặt

cầu

lực căng mặt ngoài Độ lớn lực căng mặt ngoài F tỉ lệ với độ dài l của đường giới hạn mặt ngoài của khối chất lỏng :

F =  l

 : hệ số căng mặt ngoài ( Suất căng mặt ngoài của chất lỏng )

F :Lực căng mặt ngoài (N)

l : Độ dài đường giới hạn mặt ngoài

Tính chất thu nhỏ diện tích mặt ngoài của chất lỏng này sinh từ lực tương tác giữa các phân tử ở lớp mặt ngoài với các phân tử ở trong lòng chất lỏng

Một phân tử ở lớp mặt ngoài chịu các lực hút hướng về một nữa không gian phía dưới

* Các khối chất lỏng không chịu tác dụng của ngoại lực ( trọng lực ) đều có dạng hình cầu là hình có diện tích mặt ngoài nhỏ nhất ứng với một thể tích nhất định

3) Cũng cố :

1) Mô tả về mật độ phân tử và chuyển động nhiệt của các phân tử chất lỏng

2) Trình bày về lực căng mặt ngòai( điểm đặt, phương, chiều và độ lớn)

3) Hãy nêu hai đặc trưng của cấu trúc chất lỏng ?

4) Dặn dò học sinh :

- Trả lời câu hỏi 1 ; 2; 3

- Làm bài tập : 1; 2; 3

Ngày đăng: 28/03/2016, 10:20

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w