Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng Chuyên đề Vật lý 10 - Chương 7: Chủ đề 3 trang bị cho học sinh kiến thức về các hiện tượng bề mặt của chất lỏng. Kiến thức trong chương này gồm có: Tính toán các đại lượng trong công thức lực căng bề mặt chất lỏng, tính lực cần thiết để nâng vật ra khỏi chất lỏng, bài toán về hiện tượng nhỏ giọt của chất lỏng. Mời các bạn cùng tham khảo.
Chương 7: CHẤT RẮN – CHẤT LỎNG – SỰ CHUYỂN THỂ Chủ đề 1: Biến dạng vật rắn Chủ đề 2: Sự nở nhiệt chất rắn Chủ đề 3: Các tượng bề mặt chất lỏng Chủ đề 4: Sự chuyển thể chất Chủ đề 5: Độ ẩm khơng khí Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 I Kiến thức: Dạng 1: Tính tốn đại lượng cơng thức lực căng bề mặt chất lỏng - Lực căng bề mặt chất lỏng: F = σl σ (N/m) : Hệ số căng bề mặt l (m) chiều dài đường giới hạn có tiếp xúc chất lỏng chất rắn Chú ý: cần xác định toán cho mặt thoáng Dạng 2: Tính lực cần thiết để nâng vật khỏi chất lỏng - Để nâng được: Fk > P + f - Lực tối thiểu: Fk = P + f Trong đó: P =mg trọng lượng vật f lực căng bề mặt chất lỏng Dạng 3: Bài toán tượng nhỏ giọt chất lỏng - Đầu tiên giọt nước to dần chưa rơi xuống - Đúng lúc giọt nước rơi: P = F ⇔ mg = σ l ⇔ V1 D.g = σπ d V Dg = σπ d n Trong đó: n số giọt nước, V( m3) thể tích nước ống, D(kg/m3) khối lượng riêng chất lỏng, d (m) đường kính miệng ốngHoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com Vu Dinh ⇔ 01689.996.187 Chủ đề 3: CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG II CÁC DẠNG BÀI TẬP VÍ DỤ MINH HOẠ VD1: Một cộng rơm dài 10cm mặt nước người ta nhỏ dung dịch xà phòng xuống bên mặt nước cộng rơm giả sử nước xà phòng lan bên Tính lực tác dụng vào cộng rơm Biết hệ số căng mặt ngồi nước nước xà phòng σ = 73.10 − N / m ,σ = 40.10 − N / m HD - Giả sử bên trái nước,bên phải dung dịch xà phòng Lực căng bề mặt tác dụng lên cộng rơm gồm lực căng mặt ngồi F1 , F2 nước nước xà phòng - Gọi l chiều dài cộng rơm: Ta có: F1 = σ l, F2 = σ l Do σ > σ nên cộng rơm dịch chuyển phía nước - Hợp lực tác dụng lên cộng rơm: F = F1 – F2 = (73 – 40).10-3.10.10-2 = 33.10-4N Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 Chủ đề 3: CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG II CÁC DẠNG BÀI TẬP VÍ DỤ MINH HOẠ VD2 Một cầu có mặt ngồi hồn tồn khơng bị dính ướt Bán kính cầu 0,2 mm Suất căng mặt nước 73.10-3 N/m Bỏ qua lực đẩy Acsimet tác dụng lên cầu a) Tính lực căng mặt ngồi lớn tác dụng lên cầu đặt mặt nước b) Quả cầu có trọng lượng khơng bị chìm? HD a) Lực căng mặt ngồi lớn nhất: F = σ.2π.r = 9,2.10-5 N b) Quả cầu không bị chìm khi: P ≤ F = 9,2.10-5 N VD3: Cho nước vào ống nhỏ giọt có đường kính miệng ống d = 0,4mm hệ số căng bề mặt nước σ = 73.10−3 N / m Lấy g = 9,8m/s2 Tính khối lượng giọt nước rơi khỏi ống HD - Lúc giọt nước hình thành, lực căng bề mặt F đầu ống kéo lên F = σ l = σ π d - Giọt nước rơi khỏi ống trọng lượng giọt nước lực căng bề mặt: F = P ⇔ mg = σ π d ⇒ m = σ π d g = 73.10 −3.3,14.0,4.10 −3 = 9,4.10 −6 kg = 0,0094 g 9,8 Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 Chủ đề 3: CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG II CÁC DẠNG BÀI TẬP BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu Một vành khuyên mỏng có đường kính 34 mm, đặt nằm ngang treo vào đầu lò xo để thẳng đứng Nhúng vành khuyên vào cốc nước, cầm đầu lò xo kéo vành khuyên khỏi nước, ta thấy lị xo dãn thêm 32 mm Tính hệ số căng mặt ngồi nước Biết lị xo có độ cứng 0,5 N/m Đs 74,9.10-3 N/m Câu Nhúng khung hình vng cạnh dài 8,75 cm, có khối lượng g vào rượu kéo lên Tính lực kéo khung lên Biết hệ số căng mặt rượu 21,4.10-3 N/m Đs 0,035 N Câu Một vịng xuyến có đường kính ngồi 44 mm đường kính 40 mm Trọng lượng vòng xuyến 45 mN Lực bứt vòng xuyến khỏi bề mặt glixêrin 20 0C 64,3 mN Tính hệ số căng mặt ngồi glixêrin nhiệt độ Đs 73.10-3 N Câu Một vòng nhơm hình trụ rổng có bán kính cm, bán kính ngồi 3,2 cm, chiều cao 12 cm đặt nằm ngang nước Tính độ lớn lực cần thiết để nâng vòng khỏi mặt nước Biết trọng lượng riêng nhơm 28.103 N/m3; suất căng mặt ngồi nước 73.10-3 N/m; nước dính ướt nhơm Đs 0,0114 N Câu Để xác định suất căng mặt rượu người ta làm sau: Cho rượu vào bình, chảy ngồi theo ống nhỏ giọt thẳng đứng có đường kính mm Thời gian giọt rơi sau giọt giây Sau thời gian 780 giây có 10 gVurượu chảy Tính suất căng mặt rượu Lấy g = 10 m/s2 Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 Đs 40,8.10-3 N/m ... dịch chuyển phía nước - Hợp lực tác dụng lên cộng rơm: F = F1 – F2 = ( 73 – 40) .1 0- 3 .10. 1 0-2 = 33 .1 0- 4N Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 Chủ đề 3: CÁC HIỆN TƯỢNG... ? ?3. 3,14.0,4 .10 ? ?3 = 9,4 .10 −6 kg = 0,0094 g 9,8 Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 Chủ đề 3: CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG II CÁC DẠNG BÀI TẬP BÀI TẬP TỰ... nhất: F = σ.2π.r = 9,2 .1 0- 5 N b) Quả cầu khơng bị chìm khi: P ≤ F = 9,2 .1 0- 5 N VD3: Cho nước vào ống nhỏ giọt có đường kính miệng ống d = 0,4mm hệ số căng bề mặt nước σ = 73 .10? ? ?3 N / m Lấy g = 9,8m/s2