Користувацький вхід

Змочування. Капілярні явища.

Зареєструйтесь,
щоб мати можливість переглядати всі сторінки та файли,
публікувати власні матеріали, отримувати сертифікати.

...

1

У житті ми часто маємо справу з тілами, пронизаними безліччю дрібних каналів (папір, пряжа, шкіра, різні будівельні матеріали, ґрунт, дерево). Стикаючись із водою або іншими рідинами, такі тіла дуже часто всмоктують їх у себе.

Даному явищу присвячено конспект уроку: "Змочування. Капілярні явища"
Підготував викладач: Вихристюк О.В.

сайт: fizmat.7mile.net

Тема уроку. Змочування. Капілярні явища.

Мета: - Навчальна: сформувати поняття змочування, капіляри та капілярні явища, навчити учнів пояснювати природні явища на основі набутих знань; показати практичну значущість вивченої теми;
- Розвивальна: розвивати: логічне та абстрактне мислення, самостійно робити висновки та проводити експеримент.
- Виховна: виховувати інтерес до предмету.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

Вид уроку. Лекція з елементами бесіди та вправи. Обладнання та наочність: Мультимедійні засоби навчання, ППЗ «Фізика 10», відеофрагменти «капілярні явища», «змочування», «клин», «вода у ситі». Презентація, фотокартки. Підручник, картки з опорним конспектом,

Демонстрації: змочування, незмочування, капілярне піднімання рідини, відеозаписи поведінки краплі води та ртуті на різних поверхнях, вода у ситі, капілярні явища, фотографії рослин із краплинами роси.

План вивчення нової теми 1. Змочування.
2. Капілярні явища
3. Капілярні явища та явища змочування та незмочування в природі та техніці.

ХІД УРОКУ

I. Організаційний етап.
II. Повідомлення теми, мети й завдань уроку. Мотивація навчальної діяльності учнів (слайд 1)

Зверніть увагу на тему уроку. Де ви зустрічали ці поняття? Можливо ви знаєте з чим вони пов’язані?

Питання до учнів.
- Ви мабуть чули, про так званий «сухий полив», тобто коли між рядами посівів намагаються якнайчастіше розпушувати ґрунт, руйнуючи тим самим кірку, що утворюється. Як ви гадаєте, звідки пішла ця назва?
- Якщо покласти шматок крейди на вологу губку, він просочиться водою; Чому це відбувається?
- Чому розтікається чорнило на папері поганої якості?
- Чи можна набрати воду в сито?
- Мабуть кожен з вас стикався з проблемою жирних плям. Чи легко їх позбутися?

Очевидно, що деяку інформацію ви знаєте з життєвого досвіду, однак пояснити суть даних явищ з точки зору фізики ви поки що не можете. Саме тому, на сьогоднішньому уроці ми спробуємо поглибити рівень ваших знань з теми, та пояснити фізичний зміст явищ змочування і капілярності з точки зору фізики. III. Актуалізація опорних знань та вмінь. Перевірка домашнього завдання (усне опитування) - Які агрегатні стани речовини вам відомі?
- Чому поверхневий шар рідини має особливі властивості?
- Який фізичний зміст коефіцієнта поверхневого натягу?
- Який напрямок має сила поверхневого натягу? IV. Вивчення нового матеріалу
4.1. 1. Змочування. (слайди 2-3) Перегляд досліду 1. (краплини різних рідин на поверхні твердих тіл)

(учні записують пояснення в зошит з додатку)
- Одні і ті ж речовини, але ведуть себе порізному в залежності від поверхні, на якій вони знаходяться.
- Рідина, яка розтікається по твердому тілу, називається змочуючою дане тверде тіло
- Рідина, яка не розтікається, а збирається міжмолекулярними силами в краплі, називається незмочуючою дане тверде тіло

4.1. 2. Пояснення явища змочування з точки зору МКТ. Спостерігаємо дослід 2 та дослід 3. (слайд 4) Орієнтовні питання до учнів після досліду: - Чим відрізняються результати досліду?
- Чи легко відірвати молекули води з посудини?
- А молекули ртуті?
- Який висновок?

Висновоки: (учні записують в зошит з додатку)
- Якщо сили зчеплення між молекулами рідини і твердого тіла більші за сили притягання між частинками рідини, то рідина називається змочуючою дане тверде тіло.
- Якщо сили зчеплення молекул рідини більші, ніж сили притягання молекул рідини до твердого тіла, то рідина називається незмочуючою це тіло. 4.1.3. Перегляд досліду з клином та обговорення результату. (слайд 4) - Візьмемо ємкість у формі клину, та розглянемо поведінку рідин, в цій ємкості у випадках змочування та незмочування. Для цього наллємо в ємкість воду (підкрашену зеленим кольором), а потім ртуть. З досліду видно, що вода змочуючи скло, піднімається поблизу ребра клину; якщо ж поглянути на ртуть, то видно, що її поверхня викривляється поблизу ребра клину в іншу сторону, очевидно, що відбувається явище незмочування. 4.2.1. Капілярні явища. (Слайди 7-9 з поясненням) Змочування чи незмочування рідиною стінок посудини впливає на форму її вільної поверхні. Якщо велика кількість рідини налита в широку посудину, то форма поверхні горизонтальна внаслідок дії сили тяжіння. Але біля країв посудини зазнає викривлень. Змочуюча – піднімається, а незмочуюча – опускається. Саме це ми бачили в попередньому досліді.

У житті ми часто маємо справу з тілами, пронизаними безліччю дрібних каналів (папір, пряжа, шкіра, різні будівельні матеріали, ґрунт, дерево). Стикаючись із водою або іншими рідинами, такі тіла дуже часто всмоктують їх у себе. На цьому ґрунтується дія рушника під час витирання рук.
- Вузькі циліндричні трубки з діаметром близько міліметра й менше називаються капілярами.
- Викривлену поверхню в капілярах називають – меніском.

Вода в капілярах піднімається завдяки надмірному тиску, який виникає внаслідок поверхневого натягу. Тиск під увігнутою поверхнею менший, а під опуклою – більший за тиск на рівні плоскої поверхні: image003.gifimage005.gif рм – капілярний тиск (додатковий тиск), н/м2
р0 – тиск під плоскою поверхнею.
р – тиск під криволінійною поверхнею

Формула за якою визначається величина додаткового тиску виведена Лапласом: image007.jpg Ϭ – коефіцієнт поверхневого натягу, Н/м
R – радіус кривизни поверхні. м
4.2. 2. Експеримент зі сполученими посудинами (слайди 10-11)

Спостерігаємо досліди (5-6). Питання до учнів: - Які закономірності ви помітили?
- Як на вашу думку пов'язана висота підйому рідини в скляному капілярі з діаметром капіляра?
- Від чого залежить висота підйому рідини в капілярі?
- Чому вода піднімається по тонких трубках і має ввігнутий меніск, а ртуть опускається і її поверхня має опуклий меніск?
Пояснення: (учні записують в зошит з додатку)
- якщо має місце явище змочування, то рідина у капілярах встановлюється вище від рівня рідини у широкій трубці, а висота підняття рідини є найбільшою у капілярі з меншим радіусом.

Висоту підняття рідини в капілярах обчислюємо за законом Жюрена: image009.jpg h- висота підняття рідини в капілярах
ρ – густина рідини, кг/м3
r – радіус капіляра, м

вода у ситі (перегляд та обговорення відео фрагменту, пояснення явища) (слайд 13) Якщо покрити дно сита тонким шаром парафіну, так щоб отвори залишилися і сухі речовини могли просипатися крім отвори, а потім обережно налити туди воду - то за рахунок того, що вода назмочує парафін остання не може пролитися крім сито. 4.3. Виступи доповідачів. (з теми «Застосування капілярних явищ») (слайди 14-18) Висновки з доповіді. Капілярні явища надзвичайно поширені в природі, техніці й побуті:
- проникнення поживних речовин з ґрунту в рослини;
- підйом вологи з глибоких шарів ґрунту;
- будівельна практика;
- застосування рушників, серветок, марлі тощо. V. Закріплення знань та формування умінь. Розв'язання задач біля дошки (див. додаток)

1. Haяку висоту піднімається вода в капілярі діаметром 0,5 мм?

2. Гніт піднімає воду на висоту 80 мм. Ha яку висоту по тому самому гніту піднімається спирт за незмінних умов?

3. Гас піднявся по капілярній трубці на 15 мм. Визначте радіус трубки.

4. У капілярній трубці радіусом 0,5 мм рідина піднялася на 11 мм. Визначте густину даної речовини, якщо її коефіцієнт поверхневого натягу 0,022Н/м.

5. Скляну капілярну трубочку діаметром 0,1 мм опустили у воду при 20 0С. внаслідок нагрівання води в трубці до 70 0С висота стовпчика в трубці зменшилась на 3,2 см. Визначте коефіцієнт поверхневого натягу при 70 0С

VI. Узагальнення систематизація знань. Повторення вивченого за питаннями, які самі ж учні ставили на початку уроку.

- Що таке змочування?
- Де спостерігається?
- Чому розтікається чорнило на папері поганої якості? (в такому папері багато капілярів)
- Як ви гадаєте, що таке «сухий полив»?
- Якщо покласти шматок крейди на вологу губку, він просочиться водою; Чому це відбувається?
- Які явища називають капілярними?
- Чи можна набрати воду в сито? (так)
- Мабуть кожен з вас стикався з проблемою жирних плям. Чи легко їх позбутися? (Свіжі невеликі плями жиру видаляють за допомогою праски і паперу.)
- Чому шматочок цукру, покладений на мокрий стіл, незабаром весь просочується водою? (за рахунок великої кількості капілярів) VII. Підсумки уроку. (оцінювання)
VIII. Домашнє завдання
Вивчити теорію за конспектом.

Розв’язати задачі.

1. 3 піпетки діаметром 1,2 мм накапали 100 крапель води масою 2 г. Яке значення має поверхневий натяг рідини, якщо діаметр шийки краплі перед відривом дорівнює діаметру піпетки?

2. Визначте діаметр пор у папері, якщо вода піднімається в ньому на висоту 30 см.

Автор: 

Вихристюк Олексій Вікторович

Голосування

Які матеріали Ви шукаєте?:

Останні коментарі