2.1. Xây dựng các thiết bị thắ nghiệm
2.1.4. Các thắ nghiệm về hiện tượng mao dẫn
2.1.4.1. Sự dâng lên của nước trong các ống thủy tinh có đường kắnh khác nhau khi nhúng vào nước.
a) Mục đắch thắ nghiệm
Quan sát sự dâng lên của nước trong các ống bằng thủy tinh để thấy được hiện tượng mao dẫn.
b) Cơ sở lắ thuyết
Khi lực hút gi a các phân tử của mặt vật r n với các phân tử chất lỏng mạnh hơn so với lực hút gi a các phân tử chất lỏng với nhau thì xảy ra hiện tượng dắnh ướt. Khi nhúng các ống có đường kắnh nhỏ bằng thủy tinh vào trong nước, thì mực nước trong ống sẽ dâng lên cao hơn so với mặt thống của nước bên ngồi. Đồng thời mặt thống nước trong ống có dạng gần giống mặt cầu lõm. Đường kắnh trong của các ống càng nhỏ thì nước trong ống càng dâng cao.
c) Dụng cụ:
- Ba ống mao dẫn có đường kắnh khác nhau;
- Một chậu thủy tinh đựng nước màu;
- Một giá treo sẵn ba ống;
- Một ắt NaOH, HNO3, nước cất.
- Rửa ống mao dẫn: Nhúng ống lần lượt vào các dung dịch theo thứ tự: NaOH nước cất HNO3 nước cất.
- Vẩy cho hết nước trong các ống, để ống trong suốt.
- Đặt chậu nước màu dưới giá treo để ba ống cùng ngập trong nước màu.
- Quan sát thấy nước dâng lên ở ba ống là khác nhau (Hình 2.18).
Hình 2.18
e) Lưu ý:
- Rửa sạch ống mao dẫn.
- Nên đặt ba ống theo phương thẳng đứng.
2.1.4.2. Thắ nghiệm về hiện tượng mao dẫn ở khe dạng nêm.
a) Mục đắch thắ nghiệm
Quan sát sự dâng lên của nước ở khe dạng nêm dể thấy rõ hiện tượng dắnh ướt gi a nước và thủy tinh.
Khi lực hút gi a các phân tử của mặt vật r n với các phân tử chất lỏng mạnh hơn so với lực hút gi a các phân tử chất lỏng với nhau thì xảy ra hiện tượng dắnh ướt. Khi nhúng khe dạng nêm bằng thủy tinh vào trong nước, do hiện tượng dắnh ướt, mực nước trong khe sẽ dâng lên cao hơn so với mặt thoáng của nước bên ngồi. Khe càng hẹp thì nước càng dâng cao.
c) Dụng cụ:
- Hai tấm thủy tinh phẳng kắch thước 9x9cm hoặc 10x10cm;
- Một chậu nước màu;
- Hai chiếc kẹp cùng giá kẹp;
- Một mảnh nhựa làm đệm dày cỡ 2mm.
d) Tiến hành thắ nghiệm:
- Rửa sạch các tấm thủy tinh bằng cồn rồi để khô.
- Đặt hai tấm thủy tinh chồng lên nhau, đặt mảnh nhựa vào một mé rồi
dùng hai kẹp kẹp chặt hai tấm lại tạo thành một khe hình nêm.
- Đặt hệ thống thẳng đứng trong chậu thủy tinh và từ từ đổ nước màu vào
chậu. Nước dâng lên là một đường hypebol.
e) Lưu ý:
- Các tấm thủy tinh phải sạch.
- Sau khi đặt hệ thống vào chậu có thể bỏ bớt nước ra khi đó đường
hypebol sẽ cong đều và đẹp (hình vẽ 2.19) ***
Trên đây, chúng tơi đã trình bày cặn kẽ 8 phương án thắ nghiệm đã được thử nghiệm trong quá trình thực hiện đề tài. Đa số các thắ nghiệm mà chúng tôi kể trên là các thắ nghiệm đơn giản, dễ chế tạo và sử dụng.
Với mỗi phần kiến thức đều có các thắ nghiệm tương ứng có thể lựa chọn và sử dụng khi dạy học. Một số thắ nghiệm được lựa chọn cho học sinh trực tiếp tiến hành đóng vai trị rất lớn trong việc phát huy tắnh tắch cực, tự lực của học sinh tuy cần chú ý rằng, không phải trong khi dạy Ờ học phần kiến thức về mặt ngoài chất lỏng giáo viên phải thực hiện tất cả các phương án thắ nghiệm đã nêu trên. Việc lựa chọn dùng thắ nghiệm nào trong tiến trình dạy học và dùng như thế nào: thắ nghiệm mở đầu, khảo sát hay minh họa, thắ nghiệm của giáo viên hay thắ nghiệm của học sinhẦ sẽ tùy thuộc vào điều kiện cụ thể của trường, tùy thuộc vào đối tượng học sinh, khả năng tiến hành của giáo viên.
Chúng tôi nghĩ rằng, hệ thống phương án thắ nghiệm này góp một phần quan trọng trong việc tổ chức tình huống học tập và định hướng hành động học tập của học sinh hướng tới tắnh tắch cực, tự lực chiếm lĩnh kiến thức cho bản thân, từ đó góp phần phát triển tư duy người học. Hệ thống thắ nghiệm này có thể vận dụng khi dạy học phần kiến thức về mặt ngoài chất lỏng trong cả chương trình cơ bản và chương trình nâng cao hiện nay.