Giáo án Vật lí 10 Tiết 65 Bài 37: Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng

Người soạn:  	
Ngày soạn: 	 	
 	 Bài 37: 
CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT 
CỦA CHẤT LỎNG
Tiết: 65
Mục tiêu
Về kiến thức:
+ Mô tả được thí nghiệm về:
 . Hiện tượng dính ướt và hiện tượng không dính ướt;
 . Hiện tượng mao dẫn.
+ Mô tả được hình dạng mặt thoáng của chất lỏng ở sát thành bình trong trường hợp chất lỏng dính ướt và không dính ướt.
+ Mô tả được ứng dụng về hiện tượng mao dẫn trong đời sống và kĩ thuật.
Về kĩ năng:
+ Áp dụng kiến thức mao dẫn để giải thích được một số hiện tượng thường gặp trong đời sống có liên quan đến hiện tượng căng bề mặt.
Thái độ:
+ Giúp học sinh có hứng thú học tập, tích cực phát biểu, đóng góp ý kiến xây dựng bài học.
 + Giúp học sinh có ý thức vận dụng những hiểu biết vật lý vào đời sống.
Chuẩn bị:
Giáo viên: 
+ Bộ thí nghiệm về hiện tượng dính ướt: Cốc thủy tinh, dầu, nước, lá môn, tấm thủy tinh.
+ Bộ thí nghiệm về hiện tượng mao dẫn.
Học sinh:
+ Ôn lại lực tương tác giữa các phân tử và các trạng thái cấu tạo chất
+ Đọc bài mới.
Tiến trình dạy học.
1. Ổn định lớp.
2. Kiểm tra bài cũ:
Thế nào là lực căng bề mặt của chất lỏng? Nêu đặc điểm của lực căng bề mặt chất lỏng?
Giải thích tại sao giọt dầu trên nước lại có dạng hình tròn?
Nêu ứng dụng của lực căng bề mặt chất lỏng?
à Đặt vấn đề:
Vì sao bút bi không thể viết chữ trên tờ giấy bị thấm dầu hoặc mỡ. Sao cây có thể lấy được nước từ dưới đất lên để nuôi toàn bộ cây? Trong khi nước chỉ chảy từ chỗ cao xuống chỗ thấp thôi mà!...Còn rất nhiều câu hỏi vì sao và tại sao liên quan đến các hiện tượng bề mặt của chất lỏng. Để có thể giải thích những câu hỏi trên ta cần tìm hiểu những kiến thức tiếp theo trong bài 37: Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng.
3. Hoạt động dạy học
Hoạt động 1: Tìm hiểu về hiện tượng dính ướt, không dính ướt.
Hoạt động giáo viên
Hoạt động học sinh
Nội dung
– Nhỏ một giọt nước lên trên bản thủy tinh và nhỏ một giọt nước lên trên lá môn. Nêu hiện tượng nhìn thấy?
– Hoàn chỉnh câu trả lời của học sinh.
– Giọt nước trên bản thủy tinh lan rộng thành hình dạng bất kì ta nói bản mặt thủy tinh bị dính ướt nước.
– Giọt nước trên lá môn vo tròn lại sau đó bị dẹt xuống do tác dụng của trọng lực ta nói lá môn không bị dính ướt nước.
 – Làm thí nghiệm:
 +Đổ nước vào trong cốc thủy tinh 
 +Đổ dầu vào trong cốc thủy tinh.
– Nêu hiện tượng nhìn thấy?
– Hoàn thành C4?
– Giáo viên giải thích thêm về nguyên nhân gây ra các hiện tượng mặt khum lõm và mặt khum lồi:
Hình a
Hình b
Gọi là lục hút của các phân tử chất rắn.là lực hút các phân tử chất lỏng.
 +Khi > thì phân tử A bị hợp lực hút dính vào thành bình thành bình bị dính ướt.
 +Khi < thì phân tử A bị hợp lực hút dính vào phía trong lòng chất lỏng thành bình không bị dính ướt.
– Kết hợp sách giáo khoa cho biết ứng dụng của hiện tượng dính ướt và hiện tượng không dính ướt?
– Giáo viên giải thích thêm cho phương pháp “tuyển nổi” làm giàu quặng:
 Quặng mỏ được nghiên cứu thành các hạt nhỏ rồi đổ vào trong một bể chứa hỗn hợp nước pha dầu nhờn và khuấy đều. Trong hỗn hợp này có các bọt khí bọc trong màng dầu. Các hạt khoáng chất có ích (thiết, đồng sunfat) bị dính ướt dầu nhưng không bị dính ướt nước nên chúng sẽ nổi lên trên mặt thoáng cùng với các bọt khí trong bọc dầu, còn các bẩn quặng (đất, cát) bị dính ướt nước sẽ chìm xuống đáy bể. Người ta hớt lớp bọt khí dính các hạt khoáng chất có ích nổi trên bề mặt của bể chứa hỗn hợp dầu và thu được khoáng chất giàu hơn hàng chục lần so với quặng mỏ.
– Giọt nước trên bản thủy tinh lan ra.
– Giọt nước trên lá môn vo tròn lại.
– Bề mặt nước trong cốc có dạng mặt khum lõm.
– Bề mặt dầu trong cốc có dạng mặt khum lồi.
– Khum lõm.
– Làm giàu quặng theo phương pháp “tuyển nổi”.
Hiện tượng dính ướt. Hiện tượng không dính ướt.
Thí nghiệm
a) Thí nghiệm 1:
-Bố trí và tiến hành thí nghiệm.
-Kết quả thí nghiệm:
 +Chất lỏng bị dính ướt sẽ lan rộng thành một hình có dạng bất kì.
 +Chất lỏng không bị dính ướt thì giọt nước sẽ vo tròn lại và bị dẹt xuống do tác dụng của trọng lực.
b) Thí nghiệm 2:
-Bố trí và tiến hành thí nghiệm.
-Kết quả thí nghiệm: Đối với các chất lỏng trong các bình chứa:
 +Nếu thành bình bị dính ướt thì phần bề mặt chất lỏng ở sát thành bình sẽ bị kéo dịch lên phía trên một chút và có dạng mặt khum lõm.
 +Nếu thành bình không bị dính ướt thì phần bề mặt chất lỏng ở sát thành bình sẽ bị kéo dịch xuống phía dưới một chút và có dạng mặt khum lồi.
 Ứng dụng
+ Trong công nghệ tuyển khoáng, hiện tượng mặt vật rắn bị dính ướt chất lỏng được ứng dụng để làm giàu quặng theo phương pháp “tuyển nổi”.
Hoạt động 2: Hình thành khái niệm hiện tượng mao dẫn. Tìm hiểu ứng dụng của hiện tượng mao dẫn.
Hoạt động giáo viên
Hoạt động học sinh
Nội dung
– Làm thí nghiệm: 
-Nhúng thằng đứng ba ống thủy tinh có đường kính trong khác nhau (cỡ 0.5 1.5 mm) vào trong cốc nước màu.
-Nêu hiện tượng nhìn thấy?
-Nhúng thằng đứng ba ống thủy tinh có đường kính trong lớn hơn ba ống trên vào trong cốc nước màu.
-Nêu hiện tượng nhìn thấy?
– Cả hai hiện tượng trên đều được gọi là hiện tượng mao dẫn.
– Thế nào là hiện tượng mao dẫn?
– Còn ống mao dẫn là gì?
– Giáo viên bổ sung thêm:
+ Công thức tính chiều cao mực nước dâng lên trong ống và chiều sâu mực nước hạ xuống trong ống:
Trong đó:
σ (N/m) : hệ số căng bề mặt của chất lỏng.
ρ (N/m3) : khối lượng riêng của chất lỏng.
g(m/s2) : gia tốc trọng trường.
d (m) : đường kính trong của ống.
h (m) : độ dâng lên hay hạ xuống.
àLưu ý:
 -Chất lỏng dính ướt thành bình thì h gọi là độ dâng.
 -Chất lỏng dính ướt thành bình thì h gọi là độ hạ.
– Nêu ứng dụng của hiện tượng mao dẫn?
– Ống thủy tinh có đường kính nhỏ I dâng cao I, ống thủy tinh có đường kính lớn I dâng thấp I.
– Ống thủy tinh có đường kính nhỏ I hạ xuống nhiều I, ống thủy tinh có đường kính lớn I hạ xuống ít I.
– Là hiện tượng mức chất lỏng bên trong các ống có đường kính trong nhỏ luôn dâng cao hơn, hay hạ thấp hơn so với bề mặt chất lỏng ở bên ngoài ống gọi là hiện tượng mao dẫn.
– Là các ống trong đó xảy ra hiện tượng mao dẫn.
III.Hiện tượng mao dẫn.
Thí nghiệm. 
-Bố trí và tiến hành thí nghiệm.
-Kết quả thí nghiệm:
 +Nếu thành bình bị dính ướt thì phần bề mặt chất lỏng ở sát thành bình sẽ bị kéo dịch lên phía trên một chút và có dạng mặt khum lõm.
 +Nếu thành bình không bị dính ướt thì phần bề mặt chất lỏng ở sát thành bình sẽ bị kéo dịch xuống phía dưới một chút và có dạng mặt khum lồi.
àLưu ý:
 Nếu ống có đường kính trong càng nhỏ, thì độ dâng cao hoặc hạ thấp của mức chất lỏng bên trong ống so với bề mặt chất lỏng ở bên ngoài ống càng lớn.
-Khái niệm hiện tượng mao dẫn: Hiện tượng mức chất lỏng bên trong các ống có đường kính trong nhỏ luôn dâng cao hơn hoặc hạ thấp hơn so với bề mặt chất lỏng ở bên ngoài ống.
-Công thức tính chiều cao mực nước dâng lên trong ống và chiều sâu mực nước hạ xuống trong ống:
Trong đó:
σ (N/m) : hệ số căng bề mặt của chất lỏng
ρ (N/m3) : khối lượng riêng của chất lỏng
g(m/s2) : gia tốc trọng trường
d (m) : đường kính trong của ống.
h (m) : độ dâng lên hay hạ xuống.
àLưu ý:
 -Chất lỏng dính ướt thành bình thì h gọi là độ dâng.
 -Chất lỏng dính ướt thành bình thì h gọi là độ hạ.
Ứng dụng
-Dầu hỏa ngấm theo các sợi nhỏ trong bấc đèn lên đến ngọn bấc dể cháy.
-Dầu nhờn có thể thấm qua các lớp phớt hay mút xốp để bôi trơn liên tục các vòng đỡ trục quay của các động cơ điện
-Nước có thể dâng lên từ đất qua hệ thống các ống mao dẫn trong bộ rễ và trong thân cây để nuôi cây.
 4. Củng cố, vận dụng:
-Thế nào là hiện tượng dính ướt?
-Nêu đặc điểm lực căng bề mặt?
-Thế nào là hiện tượng mao dẫn?
-Nêu vài ứng dụng của hiện tượng mao dẫn?
àGiải thích hiện tượng đầu bài:
+ Cây hút nước được là nhờ nước có thể dâng lên từ đất qua hệ thống các ống mao dẫn trong bộ rễ và trong thân cây để nuôi cây.
+ Mực dính ướt giấy nhưng không dính ướt dầu, nên ta không viết được trên giấy.
IV- Rút kinh nghiệm