Урок "Розв'язування задач. Прояв і застосування змочування і капілярності."

Тема уроку.  Розв’язування задач. Прояв і застосування змочування і капілярності..

Мета уроку.  Перевірити і поглибити знання учнів, розвивати вміння аналізувати фізичний зміст задачі . Виховувати самостійність у практичній роботі. Розкриття явища змочування і капілярності (у практичній роботі) у живій природі, техніці, сільському господарстві.

Обладнання: посудина з водою, серветка, трьохлітрова банка з кришкою, “чорний ящик.”

Основні етапи уроку

І. Повторення матеріалу минулого уроку і мотивація вивчення нового матеріалу:

1. Робота за картками в групах 1, 2, 3
2. Індивідуальна робота учнів на аркушах контролю
3. Мотивація та пояснення нового матеріалу

а): Завдання для групи 1

Завдання для групи 2

Завдання для групи 3

b) Використовуючи таблицю коефіцієнтів поверхневого натягу рідин, заповнити таблицю, визначивши недостатні дані:

Використовуючи психрометричну таблицю, визначити величини в кожному рядку,  яких недостає:

Відповіді до завдань:

Група 1.

1.   Якщо сили притягання між молекулами рідини і твердого тіла більші за сили притягання самої рідини, то рідина розпливається по поверхні твердого тіла. Якщо переважають сили притягання між молекулами самої рідини, то вона стягується в краплину.
2.   , якщо радіус менше, то висота підіймання рідини в капілярі більша (0,1 мм).
3.   Краплини води більші коли вода холодна. Маса краплин залежатиме від густини, тому в холодній воді крапля більша.

Група 2.

Дано:                                   Розв’язання

r=0,5мм = 0,5ּ10 ^-3 м             =800 кг/м³

h=11мм = 1,1ּ10 ^–2 м

σ=22мН/м

ρ- ? 

1.                                       На листках деяких рослин мають форму кульок краплі роси тому, що вода не змочує поверхню листка цієї рослини, в деяких рослин вкриті густо ворсинами, що забезпечує покриття їх тонким шаром роси (змочування). (№644 Римкевич А. П.)
2.                                       Пір’я гуски та інших водоплавних птиць вкрито тонким шаром жиру, що забезпечує майже його не змочування.(№645 Римкевич А. П.)

Група 3.

1.                                       Роса випаде. Тиск  насичення p_н відповідає і навіть нижчий за тиск при 8˚С. (задача 2. ст.58 )
2. Висота підіймання рідини в капілярі тим більша, чим менший радіус капіляра r. Крім того, висота залежить властивостей самої рідини – поверхневого натягу σ і густини ρ.

Відповіді до індивідуальних завдань:

Таблиця 1

Таблиця 2

с)

Явище капілярності ми розглядали раніше, розглянули і явище змочування. Для чого ми його вивчали?

 Застосування явища змочування: склеювання, паяння, фарбування тіл, флотація, прання, буріння свердловин та ін. більшості з вас відомі.

Явище капілярності надзвичайно поширене в природі, побуті і техніці, сільському господарстві, причому, воно відіграє важливу роль:

1.                                        живлення рослин (стебла, листя)
2.                                       підняття вологи з глибоких шарів ґрунту
3.                                        сільському господарстві збереження вологи – оранка, боронування.
4.                                       в будівництві – цегла, бетон (капіляри), руберойд, глина (ізолятори).
5.                                        в побуті – гідроізоляція льоху;рушники, серветки, гігроскопічна вата, марля, промокальний папір.

ІІ. Розв’язування задач

Скласти умову до задачі.

Дано:                           Сі                       Розв’язання

h = 3.5 см                     3,5 10^-2 м      h        

ρ =1000 кг/м³                                                                 r

σ = 73 мН/м                                      ^D

D -?                                 D=

Відповідь:   0,8мм

2. Задача (дидактичні матеріали).

Яка маса краплі води  при температурі 20°С, що витікає з піпетки діаметром отвору 1,2 мм, коли вважати ,що діаметр шийки краплі дорівнює діаметру отвору.

( 2,8 10^-5 кг)

ІІІ.     Задачі-мініатюри – тестові завдання

1. Як зміниться висота підйому рідини в капілярі, якщо його замінити трубкою, радіус якої в 2 рази менший.
   1.           збільшиться в2 рази
   2.           зменшиться в 2 рази
   3.            не зміниться
   4.           інша відповідь

2.              Скляну пластинку підвісили до динамометра. Після цього нею доторкнулися до поверхні рідини і потім відірвали  від  неї. Для якої з рідин – ртуті, води чи гасу – динамометр покаже  в момент відривання найбільшу силу?
   1.            ртуть
   2.           вода
   3.            гас
   4.           інша відповідь

3.                                                  Як зміниться h- висота підйому рідини в капілярі, якщо воду замінити на спирт ?

а) збільшиться в 2 рази

(b) збільшиться в 2,7 рази

 (с) збільшиться в 3,3 рази

(д) збільшиться в 1,25 рази

4. Чому на сирому ґрунті сліди від кроків людини намокають ?

5. Знайти діаметр капілярів в серветці (експериментально).

ІV.  “Брейн-ринг”

Клас ділиться на дві команди.

1.(5б.) Чи плаває залізо у воді?

(За певних умов – так. Зокрема, це можуть бути малі предмети: голка, лезо безпечної бритви, - покладені злегка на поверхню води; їх утримує на поверхні води сила поверхневого натягу. Інший випадок - це залізні предмети порожнистої форми, у яких середня густина менша за густину води: порожня консервна банка, таз, кораблі та ін.). Дем. – склянка, лезо безпечної бритви.

2. (5б.) В жарких країнах напої (а у нас молоко, здебільшого влітку) зберігають у глиняному посуді. Чому?

(Глиняний посуд має пористі стінки. Рідина, проникаючи у пори, збільшує свою поверхню, а тому інтенсивніше випаровується, на що затрачається внутрішня енергія напою і він охолоджується).

3. (5б.) Чи можна довести воду до кипіння без її нагрівання?

(Так, для цього потрібно зменшити тиск над вільною поверхнею рідини до рівня тиску насиченої пари при даній температурі).

4. (5б.) Увага! Чорний ящик. Це тіло надзвичайно широко застосовує явище капілярності для забезпечення своєї життєдіяльності.

(Якась рослина).

V. Підсумки уроку.

- подякувати за роботу

- нагадати про значення капілярності в житті людини

Д/з: