2.1. Xây dựng các thiết bị thắ nghiệm
2.1.2. Các thắ nghiệm định tắnh về hiện tượng căng mặt ngoài
2.1.2.1. Kim khâu, dao cạo, kẹp ghim nổi trên mặt nước.
a) Mục đắch thắ nghiệm
Diễn tả sự nổi trên mặt nước của các vật có khối lượng riêng lớn hơn khối lượng riêng của nước nhiều lần để thấy được tắnh chất căng mặt ngoài của nước.
b) Cơ sở lắ thuyết
Khi một vật kim loại có dạng trụ tiết diện nhỏ đặt áp sát trên mặt thống của nước và bề mặt của kim loại khơng dắnh ướt với nước. Khi đó, vật có thể nằm cân bằng trên mặt nước do trọng lực tác dụng lên đoạn dây được cân bằng với lực đẩy Ác-si-mét và lực căng mặt ngoài tác dụng lên đoạn dây.
c) Dụng cụ:
Cốc thủy tinh cạnh thấp, đáy phẳng đựng nước; lưỡi dao cạo; kẹp ghim; kim khâu được bôi dầu; kẹp tre (kẹp y tế).
d) Tiến hành thắ nghiệm:
- Cho nước đầy cốc, đợi cho nước yên lặng.
- Dùng kẹp đặt dao cạo, kẹp ghim, kim khâu lên mặt nước một cách nhẹ
nhàng, cẩn thận.
- Nếu dùng dao cạo có thể đặt thêm gia trọng cỡ 25mg lên trên.
Hình 2.3: Kim khâu, kẹp ghim nổi trên mặt nước
e) Lưu ý:
- Phải đổ nước vào cốc nhẹ nhàng sao cho đầy có ngọn, đợi cho mặt nước
phẳng lặng.
- Kim khâu được bơi dầu cẩn thận.
- Có thể dùng nam châm làm kim và dao cạo ỘbơiỢ trên mặt nước.
- Để đặt thành cơng nhanh ta có thể đặt kim khâu lên tờ giấy pơ-luya
mỏng hoặc giấy ăn rồi đặt lên mặt nước, từ từ ấn cho tờ giấy chìm xuống, kim sẽ nổi.
P ur C F uur C F uur A F
2.1.2.2. Sự co của màng xà phịng trong khung dây đồng có sợi chỉ
a) Mục đắch thắ nghiệm
Nghiên cứu về đặc tắnh căng và xu hướng co về diện tắch nhỏ nhất của màng xà phòng
b) Cơ sở lắ thuyết
Màng xà phòng được tạo ra từ một đường giới hạn bởi một vật r n nào đó là một màng mỏng bị căng gồm hai mặt ngồi ln có xu hướng co về diện tắch nhỏ nhất có thể.
c) Dụng cụ:
- Dung dịch xà phòng đựng trong đĩa.
- Khung dây đồng (Φ = 1.5mm) kắch thước 4cm x 6cm, trên khung có
thanh trượt AB bằng đồng (Φ = 0.4mm), dây chỉ tơ nối thanh trượt và khung (có phần thừa của nút dây chỉ) sao cho điểm nối nằm chắnh gi a thanh trượt và cạnh đối diện. (Hình vẽ 2.4).
d) Tiến hành thắ nghiệm:
- Điều chỉnh nút buộc trên thanh AB sao cho khi kéo căng dây chỉ thì
AB//CD.
- Đưa thanh AB về vị trắ sao cho dây chỉ nối bị chùng.
- Nhúng tồn bộ phần ABCD vào dung dịch xà phịng (dùng tay gi dây
chỉ để thanh AB không di chuyển), từ từ nhấc khung ra khỏi dung dịch
xà phịng bằng cách nâng dần một cạnh nào đó của khung. Ta sẽ được màng xà phòng.
- Quan sát sự co dãn của màng xà phòng bằng cách kéo nhẹ rồi thả nhẹ
thanh trượt AB.
- Để dây chỉ chùng, gi cố định thanh AB rồi chọc thủng một bên màng
xà phòng, quan sát sự co của màng.
e) Lưu ý:
- Khung dây phải sạch và được làm bằng dây đồng là tốt nhất.
- Bè mặt khung phải phẳng.
- Dây chỉ buộc đúng gi a thanh AB và CD.
- Nếu màng bị rách thì lại tạo lại màng.
- Có thể giới thiệu cho học sinh làm các thắ nghiệm như các hình vẽ sau
(hình 2.5)
2.1.2.3. Hiện tượng chuyển động của màng xà phòng trong phễu.
a) Mục đắch thắ nghiệm
Nghiên cứu về đặc tắnh căng và xu hướng co về diện tắch nhỏ nhất của màng xà phòng
b) Cơ sở lắ thuyết
Màng xà phòng được tạo ra từ một đường giới hạn bởi một vật r n nào đó là một màng mỏng bị căng gồm hai mặt ngồi ln có xu hướng co về diện tắch nhỏ nhất có thể (Hình 2.6).
c) Dụng cụ:
Dung dịch xà phòng, đĩa đựng dung dịch xà phòng, phễu thủy tinh trong phòng thắ nghiệm.
d) Thiến hành thắ nghiệm.
Cầm phễu thủy tinh, lấy một ngón tay bịt đầu nhỏ của phễu. Úp miệng rộng của phễu xuống mặt của dung dịch xà phòng rồi nhấc ra để tạo ra một màng xà phòng ở miệng phễu. Thả ngón tay bịt miệng nhỏ. Quan sát hiện tượng màng xà phòng di chuyển dần lên phắa trên đầu nhỏ để thu diện tắch (Hình 2.7).
Hình 2.7
e) Lưu ý:
Với phương án dùng phễu thủy tinh, sau mỗi lần làm TN cần vẩy sạch nước xà phòng ra khỏi phần ống nhỏ để không bị bịt phễu cho lần TN sau. Sau khi thả ngón tay, có thể thổi nhẹ vào miệng nhẹ vào miệng nhỏ của phễu để tạo ra một màng cầu to rồi sau đó quan sát sự co dần của màng thì hiện tượng diễn ra đẹp hơn (Hình 2.8).
Hình 2.8