Урок засвоєння нових знань.

Л. П. Яткевич

Викладач фізики

(Любарський професійний ліцей)

Тема уроку: Змочування. Явище капілярності.

Мета уроку: з’ясувати явище змочування і капілярності; ознайомити учнів із застосуванням явищ змочування і капілярності в природі, техніці; розширити уявлення учнів про дані явища та їх значення в обраній професії;

розвивати логічне мислення, допитливість, уміння самостійно робити висновки, пізнавальний інтерес до вивчення фізики;

виховувати почуття відповідальності за виконану роботу, самостійність, наполегливість, активність, толерантність.

Тип уроку: формування нових знань.

Обладнання: комп’ютер, мультимедійний проектор, скляна , парафінова пластинки, олія, посудина з водою.

Хід уроку.

І. Організаційний момент:

- вітання;

- перевірка присутності учнів;

- повідомлення основних завдань уроку.

ІІ. Актуалізація опорних знань.

Міні-вікторина: «Згадай».

Викладач:

На попередньому уроці ми вивчали будову та властивості рідин, їх різноманітність та характерні властивості.

Сьогодні ми будемо вивчати важливий для вас і для вашої професійної майстерності матеріал.

Але спочатку згадаємо матеріал, необхідний для вивчення процесів, про які ми будемо говорити:

1. Які ви знаєте три агрегатні стани речовини?

(Речовини бувають тверді , рідкі і газоподібні.)

2. Рідина проміжний стан між чим і чим?

3. Які властивості рідин є характерні і для твердого тіла?

(Зберігає об’єм, утворює поверхню, має певну міцність на розрив).

4. Які властивості рідин є характерні і для газів?

 (набуває форми посудини, в якій міститься).

5. Що таке поверхневий натяг рідини?

6. Які сили створюють поверхневий натяг рідин?

( Сили молекулярної взаємодії).

7. Від чого залежить поверхневий натяг? (Від температури).

8. Як саме? (Із збільшенням температури натяг зменшується).

9. Якою літерою позначаємо поверхневий натяг?

10. За якою формулою його знаходимо?.

ІІІ . Мотивація навчальної діяльності.

Сьогодні на уроці ми продовжуємо вивчення теми: «Властивості газів, рідин і твердих тіл» і познайомимося ближче з відомими вам із сьомого класу явищами, а допоможуть нам згадати ці явища наступні завдання:

1) перед вами стіл із мокрими плямами і три серветки, виготовлені із шовку, шерсті і ситцю. Якою серветкою ви скористаєтеся? Чому? Які фізичні явища ви при цьому враховуєте?

2) Дослід: викладач бере дві губки (одна нова, а інша деякий час лежала в олії) в одну посудину кладе чисту губку: вода зникла, коли покладемо іншу губку вода не зникне. Чому?

Як називається це фізичне явище?

ІV Вивчення нового матеріалу.

Отже запишемо тему сьогоднішнього уроку: "Змочування. Явище капілярності".

Різні рідини поводять себе по-різному на одній і тій самій твердій поверхні; і в той же час, поведінка однієї і тієї самої рідини залежить від того, з яким тілом вона стикається.(картинки, слайди)

На виробничому навчанні з плодоовочівництва ви, мабуть, не раз спостерігали, що маленькі краплинки роси на листках деяких рослин мають форму кульок, а листки інших рослин роса покриває тонким шаром.

Про рідину, яка розпливається по твердому тілу, кажуть, що вона змочує дане тіло. Про рідину, яка не розпливається, а стягується в краплю, говорять, що вона не змочує дане тверде тіло.

Запитання: Які приклади змочування і незмочування ви можете навести?

На межі дотику твердих тіл із рідинами спостерігаються явища змочування, які полягають у викривленні вільної поверхні рідини біля твердих стінок посудини. Поверхня рідини, викривлена на межі називається меніском. Лінія, вздовж якої меніск перетинається з твердим тілом, називається периметром змочування.

 Явище змочування характеризується крайовим кутом між поверхнею твердого тіла і меніском у точках їхнього перетину.(звертаємось до мал.1)

Рідина називається змочувальною, якщо крайовий кут гострий ( 0⁰<θ<π/2 ).

Для рідин, які не змочують тверде тіло, якщо крайовий кут тупий : (π/2 <θ<π).

Якщо сили притягання між молекулами твердого тіла й рідини більші, ніж сили притягання молекул рідини одна до одної, то буде спостерігатися явище змочування.

Якщо притягання між молекулами рідини більше за притягання молекул рідини і твердого тіла, рідина не змочує твердого тіла.

Дослід № 1. На тонкій пружині до динамометра горизонтально підвішена скляна пластинка. Знизу під пластинку підносимо посудину з водою. Потім пластинку повільно підіймаємо вгору. Спочатку пластинка не відривається, а коли це відбудеться, то на ній залишається тонкий шар води, тобто пластинка змочується водою. Отже, робимо висновок, що розрив відбувається не в місці дотику молекул води з молекулами скла, а там, де молекули води дотикаються одна до одної.

Дослід №2.

Беремо посудину з водою. Опускаємо у воду пластинку із парафіну, а потім виймаємо її. Пластинка суха. Якщо в цю саму посудину зануримо пластинку із скла – вона буде мокрою. Який висновок? Вода не змочує жирні поверхні.

Дослід №3.

Візьмемо посудину з водою. Аркуш паперу опускаємо в посудину з водою. Висновок? Вода змочує папір.

Аркуш паперу опускаємо в посудину з олією, а потім в посудину з водою. Який висновок? Жирні тіла не змочуються водою.

Учнівська презентація. (додатки)

Явище змочування спостерігається при:

• Водопроникності грунтів. (зрошування)
• Порощуванні насіння деяких культур перед висадкою.
• Обприскуванні рослин від хвороб та шкідників.
• Побілці дерев

Капілярні явища.

Вузькі циліндричні трубки із діаметром близьким міліметру і менше називаються капілярами.

Явище підняття рідини в капілярах називається капілярністю.

Дослід № 1 . 

У воду занурити два капіляри різного діаметра.

Що бачимо?(Вода підіймається на різну висоту, але вище рівня води в посудині).(слайд, мал2)

Дослід№2.

Капіляр занурити в посудину з олією.

Висновок? (Опускання рідини нижче від її рівня в посудині)(слайд, мал3).

Звідси випливає формула.

 висота підняття рідини в капілярі є обернено пропорційна до радіуса капіляра і до густини рідини.

Живлення рослин зумовлене всмоктуванням із ґрунту вологи й поживних речовин, що є можливим завдяки наявності капілярів у кореневій системі й стеблах рослини.

Урахування капілярності необхідне під час обробки ґрунту. Наприклад, для того щоб відбувався більш інтенсивний випар вологи з ґрунту, необхідно ущільнювати його. У цьому випадку в ґрунті утворюються капіляри й волога піднімається по них угору й випаровується. Щоб зменшити випар, ґрунт розпушують, руйнуючи при цьому капіляри, і волога довше залишається в ґрунті.

Тіла, що мають велику кількість капілярів, добре вбирають вологу. Завдяки цьому під час витирання рук рушник усмоктує в себе воду, гас або розплавлений стеарин піднімаються по ґноту лампи або свічки.

Закріплення нового матеріалу.

1)Чому навесні ущільнюють орну землю, а в зимово-осінній період розпушують? ( для зменшення або збільшення випаровування).

2) Як зберегти вологу ґрунту в умовах спекотного літа?

( Частіше розпушувати землю руйнуючи при цьому її капілярність).

3) Загадка : «Їду, їду – нема сліду». Чому на воді не залишається сліду? (На молекули води на поверхні рідини діють сили поверхневого натягу. У результаті їхньої дії поверхня рідини вирівнюється.)

4) Приказка: «Упадеш у воду - сухим не вийдеш». Чому? Що треба зробити, щоб шкіра у воді не намокла? (Вода гарно змочує шкіру. Щоб цього не було необхідно натерти її речовиною, що не змочується водою).

5) «Як з гусака вода». Чому вода з гусака зкочується? ( Пір’я гусака змащене жиром, тому воно не змочується водою.)

6) Яку роль в житті рослин відіграє восковоподібний наліт на поверхні листків?

7) Як пояснити водонепроникність солом’яного даху?

Задача: На уроках землеробства ви вчили, що вода в піщаних ґрунтах підіймається на висоту 30-60 см,  у лісовидних суглинках на 3-4 м, а іноді на 6-7 м. Якого діаметра капіляри треба взяти, щоб вода в них піднялася на таку ж висоту ?

Підсумок уроку.

Викладач

При вивченні природних явищ, поведінки тварин і людини можна знайти багато практичних і цікавих явищ. Сьогодні на уроці ми розглянули лише декілька. Ця тема широка і має велике значення як у повсякденному житті, так і у вашій професії безпосередньо. Звичайно, за один урок пізнати всього неможливо, тому ви можете більше знайти в Інтернеті або в книгах.

Домашнє завдання.

Опрацювати матеріал за підручником.

Задача: Визначити, на яку висоту підійметься масло ґнотом, виготовленого з тканини, діаметр капілярів якої становить 0,2 мм. Густина масла 870 кг/м³, поверхневий натяг масла 26 мН/м.

Список використаної літератури:

1.      Фізика: підручник для 10 кл. загальноосвітніх навчальних закладів / В. Д. Сиротюк, В. І. Баштовий. – К.: Освіта, 2010р.
2.      Фізика: довідник з прикладами розв’язування задач / Ю. А. Соколович, Г. С. Богданова. – Х.: Веста: видавництво "Ранок", 2005р.
3.      Фізика. 10 кл. Рівень стандарту: розробки уроків. / О. О. Туманцова – 2-ге вид. - Х.: Видавництво "Ранок", 2011р.
4.      Фізика. Практичний довідник. / К. Е. Немченко, О. В. Дудінова. – Х.: ФОП Співак В. Л., 2009р.