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

bài 37 các hiện tượng bề mặt của chất lỏng

7 639 4

Đang tải... (xem toàn văn)

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 7
Dung lượng 27,48 KB

Nội dung

- Hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng; phương, chiều, độ lớn của lực căng bề mặt.. GV: Chiếc lưỡi dao lam có thể nổi trên mặt nước khi nó đặt nằm ngang, nhưng lại bị chìm vào trong nước

Trang 1

Ngày soạn: 1/ 4/ 2015.

Ngày giảng: 6/ 4/ 2015

Tiết 63: CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG

I MỤC TIÊU.

1 Kiến thức.

- Mô tả được thí nghiệm về hiện tượng căng bề mặt

- Nói rõ được phương, chiều, độ lớn của lực căng bề mặt Nêu được ý nghĩa và đơn vị đo của hệ số căng bề mặt

2 Kĩ năng

- Vận dụng công thức tính lực căng bề mặt để giải các bài tập.

3 Thái độ

- Có thái độ tích cực trong học tập và tiếp thu kiến thức mới

- Hứng thú và yêu thích môn học

II TRỌNG TÂM.

- Hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng; phương, chiều, độ lớn của lực căng bề mặt

III PHƯƠNG PHÁP, PHƯƠNG TIỆN.

1 Phương pháp

- Nêu và giải quyết vấn đề kết hợp với thảo luận

- Thí nghiệm

2 Phương tiện.

- Sách giáo khoa, phấn, bảng

- Máy tính, máy chiếu

- Bộ dụng cụ thí nghiệm khảo sát hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng

IV TIẾN TRÌNH DẠY HỌC.

1 Ổn định lớp (1 phút).

Lớp 10A9

2 Kiểm tra bài cũ (3 phút).

GV: Phát biểu và viết công thức tính nở dài của vật rắn? Giải thích ý nghĩa của các đại lượng trong công thức?

HS: Sự nở dài (vì nhiệt) là sự tăng độ dài của vật rắn khi nhiệt độ tăng

Công thức tính độ nở dài:

Trang 2

Δl = l – lo = α lo Δt Trong đó: Δl: độ nở dài

lo: độ dài của vật ở nhiệt độ đầu to

l: độ dài của vật ở nhiệt độ sau t

Δt = t – to: độ tăng nhiệt độ

α: hệ số nở dài (1/K hoặc K-1) phụ thuộc vào chất liệu vật rắn

3 Bài mới.

Hoạt động 1(1 phút): Đặt vấn đề.

Tại sao những con nhện có thể đi dễ dàng trên nước? cái kim có thể nổi trên mặt nước? giọt nước có dạng gần hình cầu? Để trả lời được những câu hỏi đó chúng ta cùng nghiên cứu bài 37, tiết 63: Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng

Hoạt động 2(14 phút): Tìm hiểu hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng.

GV: Chiếc lưỡi dao lam có thể nổi trên mặt nước

khi nó đặt nằm ngang, nhưng lại bị chìm vào trong

nước khi đặt nó nằm nghiêng là do có hiện tượng

căng bề mặt của chất lỏng Chúng ta cùng nghiên

cứu phần I để tìm hiểu rõ hơn về hiện tượng này

1 Thí nghiệm

Mục đích: Khảo sát hiện tượng xảy ra trên bề mặt

chất lỏng

Dụng cụ: Khung dây đồng có buộc ngang một sợi

chỉ, nước xà phòng

Các em tiến hành TN như sau: Nhúng khung dây

đồng có buộc dây chỉ vào nước xà phòng Sau đó

nhấc nhẹ khung dây đồng ra ngoài để tạo thành một

màng xà phòng phủ kín mặt khung dây

Em hãy nhận xét hình dạng của sợi dây chỉ lúc này?

HS: Sợi dây chỉ có hình dạng không xác định

GV: Chọc thủng phần màng xà phòng ở một bên

của sợi dây chỉ Lúc này sợi dây chỉ có hình dạng

như thế nào?

HS: Sợi dây chỉ có dạng một cung tròn

GV: Nhận xét Vậy chứng tỏ rằng sợi dây chỉ đã bị

I HIỆN TƯỢNG CĂNG

BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG.

1 Thí nghiệm.

-Mục đích: Khảo sát hiện tượng xảy ra trên bề mặt chất lỏng

-Dụng cụ: Khung dây đồng

có buộc ngang một sợi chỉ, nước xà phòng

-Tiến hành TN

Trang 3

màng xà phòng kéo căng và có dạng một cung tròn.

Em có nhận xét gì về diện tích bề mặt phần xà

phòng còn đọng lại trên khung dây so với phần diện

tích màng xà phòng bị mất đi?

HS: Nhỏ hơn

GV: Một thí nghiệm khác: cô có một khung kim

loại và một thanh trượt có thể dịch chuyển dễ dàng

trên khung kim loại Cô đặt ngang thanh trượt trên

khung kim loại, ta thấy thanh đồng không dịch

chuyển Giữ nguyên vị trí của thanh trượt trên

khung KL và nhúng vào trong nước xà phòng Nhấc

khung KL lên Lúc này có hiện tượng gì xảy ra?

HS: Xuất hiện màng xà phòng trên khung dây

GV: Cô thả tay giữ thanh trượt ra thì có hiện tượng

gì?

HS: Thanh trượt trượt trên khung dây

GV: Diện tích màng xà phòng sau khi thanh trượt

lớn hơn hay nhỏ hơn diện tích ban đầu?

HS: Nhỏ hơn

GV: Vậy chứng tỏ màng xà phòng đã bị co lại

Từ hai TN trên ta có nhận xét gì về diện tích bề mặt

của chất lỏng?

HS: Bề mặt của chất lỏng luôn có xu hướng tự co

lại tới diện tích nhỏ nhất có thể

GV: Nhận xét Thanh trượt chuyển động được

chứng tỏ phải tồn tại một lực kéo thanh trượt về để

diện tích màng xà phòng nhỏ nhất Người ta gọi đó

là lực căng bề mặt của chất lỏng

Kết luận: Bề mặt của chất lỏng luôn có xu hướng tự co lại tới diện tích nhỏ nhất có thể

Hoạt động 3 (18 phút): Tìm hiểu về lực căng bề mặt.

Trang 4

Để xác định được điểm đặt, phương, chiều, độ lớn

của lực này ta cùng nghiên cứu phần 2 Lực căng bề

mặt

Trong TN vừa rồi ta thấy lực căng bề mặt đã kéo

thanh trượt dịch chuyển, vậy lực căng bề mặt có

điểm đặt ở đâu?

HS: Ở trên thanh trượt

GV: Đúng rồi Mà thanh trượt nằm trên mặt chất

lỏng nên ta có thể nói: Lực căng bề mặt có điểm đặt

tại đoạn đường bất kì trên bề mặt chất lỏng

Ta thấy thanh trượt dịch chuyển vuông góc với

khung kl Vậy lực căng bề mặt có phương như thế

nào?

HS: Có phương vuông góc với thanh trượt

GV: Vậy tức là có phương vuông góc với đoạn

đường bất kì trên bề mặt chất lỏng Nhưng phương

vuông góc đó vuông góc với bề mặt chất lỏng thì có

đúng không?

HS: Không

GV: Vậy thì nó phải như thế nào?

HS: Nằm trên bề mặt của chất lỏng hay tiếp tuyến

với bề mặt chất lỏng

GV: Vậy ta có kết luận gì về phương của lực căng

bề mặt?

HS: Phương: vuông góc với đoạn đường này, tiếp

tuyến với bề mặt chất lỏng

GV: Chiều của nó như thế nào?

HS: Chiều: làm giảm diện tích bề mặt chất lỏng

GV: Bằng thực nghiệm người ta đã chỉ ra rằng: Độ

lớn của lực căng bề mặt F tác dụng lên một đoạn

thẳng có độ dài l tỉ lệ với độ dài l :

f = σ l Trong đó: f: lực căng bề mặt (N)

σ: hệ số căng mặt ngoài (N/m)

l: độ dài của đoạn đường mà lực căng

mặt ngoài tác dụng (m)

Nếu thanh trượt có độ dài là a thì độ dài đoạn

đường mà lực căng ngoài tác dụng bằng bao nhiêu?

HS: Bằng a

GV: Không đúng Các em chú ý: Vì màng chất lỏng

có hai mặt (mặt trên và mặt dưới) nên độ dài đoạn

đường mà lực căng ngoài tác dụng phải bằng 2a

Vậy lực căng mặt ngoài lên một đoạn đường được

tính theo công thức nào?

2 Lực căng bề mặt.

Lực căng bề mặt có:

Điểm đặt: đoạn đường bất kì trên bề mặt chất lỏng

Phương: vuông góc với đoạn đường này, tiếp tuyến với bề mặt chất lỏng

Chiều: làm giảm diện tích bề mặt chất lỏng

Độ lớn:

f = σ l Với: f: lực căng bề mặt

σ: hệ số căng mặt ngoài (N/m)

l: độ dài của đoạn đường mà lực căng mặt ngoài tác dụng

Trang 5

HS: f = σ 2a với a là độ dài đoạn đường.

GV: Tương tự như vậy em hãy nêu công thức tính

lực căng bề mặt tác dụng lên vòng dây chỉ trong

hình 37.2?

HS: Fc = σ 2 L = σ 2πD

với L= πD là chu vi vòng dây chỉ có đường kính D

GV: Các em hãy quan sát bảng 37.1 Ta thấy ở bảng

1: với các chất lỏng khác nhau thì có hệ số σ khác

nhau.Vậy em có nhận xét gì về giá trị của hệ số

căng mặt ngoài σ ?

HS: Hệ số căng mặt ngoài σ phụ thuộc vào bản chất

GV: Ở bảng 2: Nước ở các nhiệt độ khác nhau có

hệ số σ khác nhau, nhiệt độ càng tăng thì giá trị của

hệ số σ càng giảm Vậy em có nhận xét gì?

HS: Nhiệt độ của chất lỏng, σ giảm khi nhiệt độ

tăng

GV: Nhận xét, kết luận: Giá trị của σ phụ thuộc vào

bản chất và nhiệt độ của chất lỏng: σ giảm khi nhiệt

độ tăng

Nếu nhúng khung dây có buộc vòng dây chỉ có

đường kính 3 cm vào trong nước có nhiệt độ 20oC

thì lực căng bề mặt tác dụng lên dây chỉ có giá trị

bằng bao nhiêu?( Chú ý đổi đơn vị)

HS: Fc = σ 2πD = 73 10-3.2π 0,03 = 0,014 (N)

GV: Có nhiều cách để xác định hệ số căng bề mặt

của chất lỏng, trong đó cách hay được sử dụng nhất

trong phòng TN là: Nhúng đáy chiếc vòng KL

chạm vào mặt chất lỏng rồi kéo lên trên mặt thoáng

Khi đáy chiếc vòng vừa được nâng lên trên mặt

thoáng, nó không bị bứt ngay ra khỏi chất lỏng: một

màng chất lỏng xuất hiện, bám quanh chu vi ngoài

và chu vi trong của chiếc vòng có khuynh hướng

kéo chiếc vòng vào chất lỏng Lực Fc do màngchất

lỏng tác dụng vào chiếc vòng đúng bằng tổng lực

căng bề mặt của chất lỏng tác dụng lên chu vi ngoài

và chu vi trong của chiếc vòng Nếu ta kéo chiếc

vòng lên khỏi mặt thoáng của chất lỏng bằng một

lực F thì lúc này lực căng Fc cócùng phương, cùng

chiều với trọng lực P của chiếc vòng Giá trị lực F

đo được trên lực kế bằng tổng của 2 lực này:

F = Fc+ P => Fc = F – P

Gọi D và d lần lượt là bán kính ngoài và bán kính

trong của vòng KL thì tổng các lực căng bề mặt tác

dụng lên chếc vòng được tính bằng công thức nào?

Giá trị của σ phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ của chất lỏng: σ giảm khi nhiệt độ tăng

Cách xác định hệ số căng bề mặt của chất lỏng bằng TN

Trang 6

HS: Fc = σ L = σ π (D + d)

GV: Công thức tính hệ số căng mặt ngoài?

HS: σ = Fc/ π (D + d) = (F – P)/ π (D + d)

GV: Cách tiến hành và đo đạc cụ thể các em sẽ

được nghiên cứu kĩ hơn tronh bài 40

Hoạt động 4 (5 phút): Ứng dụng của hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng.

Chúng ta vừa tìm hiểu xong về lực căng bề mặt

Bây giờ ta sẽ nghiên cứu phần 3 Ứng dụng để giải

thích một vài hiện tượng trong cuộc sống

Em hãy nêu một vài ứng dụng của hiện tượng lực

căng bề mặt của chất lỏng?

HS: Căng vải trên ô dù hoặc mui bạt ô tô, dùng

nước xà phòng để giặt quàn áo vải, ống nhỏ giọt

chất lỏng…

GV: Dựa vào kiến thức vừa học, một bạn hãy giải

tích tại sao dao lam có thể nổi trên mặt nước? còn

khi đặt nghiêng dai lam thì nó lại chìm?

HS: Vì khi thả dao lam nằm ngang trên mặt nước

nó sẽ làm mặt nước lõm xuống Nhưng bề mặt của

chất lỏng luôn có xu hướng co lại tới diện tích nhỏ

nhất nên nó có xu hướng phục hồi thành mặt phẳng

Khi đó chiều của các lực căng sẽ hướng lên trên,

mà diện tích tiếp xúc của dao lam và mặt nước lớn

nên tổng lực căng của nước lớn hơn trọng lực của

dao lam nên dao dao sẽ nổi trên mặt nước

Khi đặt nghiêng dao lam thì diện tích tiếp xúc của

3 Ứng dụng.

Do hiện tượng căng bề mặt nên nước mưa không lọt qua

lỗ nhỏ của ô, bạt…

Trang 7

dao lam và mặt thoáng nhỏ nên lực căng bề mặt của

nước tác dụng lên dao lam nhỏ và nhỏ hơn trọng

lực của dao lam nên nó chìm

4 Vận dụng, củng cố (2 phút).

-Yêu cầu HS nhắc lại những kiến thức cần nhớ trong bài

5 Dặn dò (1 phút)

- Yêu cầu HS làm bài tập trang 202, 203 SGK

-Yêu cầu HS đọc trước phần III Hiện tượng mao dẫn

V RÚT KINH NGHIỆM SAU GIỜ DẠY.

Ngày đăng: 08/05/2016, 16:14

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

w