Урок на тему: Свойства поверхностного слоя жидкости. Смачивание. Капиллярные явления

10 класс
Тема: Свойства поверхностного слоя жидкости. Смачивание. Капиллярные явления

Эпиграф урока:«Выдуйте мыльный пузырь и смотрите на него: вы можете заниматься всю жизнь его изучением, не переставая извлекать из него уроки физики».Уильям Томсон (лорд Кельвин)

цель: объяснить особенности взаимодействия молекул поверхностного слоя. Дать понятие «поверхностное натяжение». Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Ход урока
I. Вводномативационный момент приветствие изучение тб.
II.Актуализация знаний
Повторение изученного
1. Расскажите условия плавания тел.
2. При каких условиях тела плавают на поверхности?
III.Основной
Эксперимент 1 Пускание мыльных пузырей.
Смачивание поверхности
Из-за действия сил поверхностного натяжения в каплях жидкости и внутри мыльных пузырей возникает избыточное давление 
·p. Если мысленно разрезать сферическую каплю радиуса R на две половинки, то каждая из них должна находиться в равновесии под действием сил поверхностного натяжения, приложенных к границе разреза длиной 2
·R и сил избыточного давления, действующих на площадь 
·R2 сечения. Условие равновесия записывается в виде 

·2
·R = 
·p
·R2.
Отсюда избыточное давление внутри капли равно 
(капля жидкости).
Избыточное давление внутри мыльного пузыря в два раза больше, так как пленка имеет две поверхности: 
(мыльный пузырь).


Эксперимент 2 Плавание иглы на поверхности воды. Свойства поверхностного слоя жидкости.
Эксперимент 3 Пробирку заполняют водой, прикрывают листком бумаги и перевертывают. При этом держат строго в вертикальном направлении, листок убирают. И вода не проливается. Почему?
Многочисленные наблюдения и опыты показывают, что жидкость принимает такую форму, при которой ее свободная поверхность имеет наименьшую площадь. В своем стремлении сократиться поверхностная пленка придавала бы жидкости сферическую форму, если бы не притяжение к Земле. Чем меньше капля, тем большую роль играют силы поверхностного натяжения. Поэтому маленькие капельки росы близки по форме к шару, при свободном падении дождевые капли почти строго шарообразны.
Силу, которая действует вдоль поверхности жидкости перпендикулярно линии, ограничивающей эту поверхность, и стремится сократить ее до минимума, называют силой поверхностного натяжения.
Капиллярными явлениями называют подъем или опускание жидкости в трубках малого диаметра – капиллярах. Смачивающие жидкости поднимаются по капиллярам, несмачивающие – опускаются.
Домашнее задание.
Задача №1За счёт какого источника энергии поднимается жидкость в капилляре? Как высота подъёма жидкости в капилляре зависит от его диаметра?
Ответ: За счёт внутренней энергии жидкости. Высота подъёма жидкости в капилляре обратно пропорциональна диаметру капилляра.
Задача №2Почему смачивающая жидкость образует в капиллярах вогнутый мениск, а несмачивающая – выпуклый?
Ответ: Смачивающая жидкость образует в капилляре вогнутый мениск, так как сила притяжения между молекулами жидкости и твёрдого тела больше силы притяжения между молекулами жидкости. А несмачивающая жидкость образует в капилляре выпуклый мениск, поскольку сила притяжения между молекулами жидкости и твёрдого тела меньше силы притяжения между молекулами жидкости.
Задача №3Выясните опытном путём, смачивается ли водой резина, алюминий, чугун, стеарин (свеча), листья комнатных растений (герань, фиалки, фикусы), органическое стекло, фарфор, пластилин и т.д. Самостоятельно сформируйте таблицу и занесите в неё полученные результаты. Поясните результаты. Будет очень замечательно, если данные таблицы вы сопроводите рисунками ;-)
Задача №4Почему трудно снять с руки мокрую перчатку?
Задача №5Почему жировые пятна на одежде не удаётся смыть водой? Что нужно сделать, чтобы избавиться от жирного пятна?
Задача №6Проделайте следующий опыт: на поверхность воды набросайте мелких опилок (нарежьте мелко спички), коснитесь воды кусочком мыла. Что наблюдаете? Повторите опыт, коснувшись воды кусочком сахара. Результаты опытов поясните.
Задача №7Если мыло уменьшает поверхностное натяжение воды, то почему мы выдуваем мыльные пузыри, а не водяные? Какими свойствами жидкости объясняется прочность мыльной плёнки? Что происходит с мыльной плёнкой, когда она лопается? Куда она девается?

Рисунок 3Описание: http://www.physics.ru/courses/op25part1/content/javagifs/63229980821259-9.gifРисунок 4Описание: http://www.physics.ru/courses/op25part1/content/javagifs/63229980821269-10.gif15