Повърхностни явления и свързани ефекти

Раздели: Физика

Тип на урока: смесено - студентско проучване и представяне на нов материал.

Цели на урока:

създаване на реални възможности за учениците да прилагат знанията и уменията, придобити по време на експеримента;
развитие на независимо мислене, изследователски умения, творчески подход към бизнеса;
развитие на умения за извършване на дедуктивни (от общото към конкретното) и индуктивно (от конкретното към общото) заключения;
развитие на наблюдението, повишено внимание към изследваните въпроси;
развиване на чувство за другарство и взаимопомощ.

I. Изложение на целта и хода на урока.

Няма да намерите темата на днешния урок във вашия учебник. Въпреки това, явленията и ефектите, свързани с повърхностите на течностите, са се утвърдили толкова здраво в нашия живот, станали толкова обичайни, че понякога дори не обръщаме внимание на тези явления, приемаме го за даденост. А междувременно тук имаме работа със сили от съвсем друга сила, които преди това не са били изследвани от нас. Разглеждат се такива известни, но такива непознати явления!

И така, темата на нашия урок: „Явления върху повърхността на течност и свързани ефекти“.

Учениците пишат темата на урока в тетрадка.

Днешният урок ще се основава на експеримент, който ще провеждате в групи. На бюрата има папки с задания, една за две.

Вашата задача е да извършите експеримент, да направите необходимите рисунки, да обсъдите наблюдаваното явление, да отговорите на въпроси, можете устно, ако няма специални резерви. Направете заключение въз основа на резултатите от експеримента, обсъдете първо в групата, а след това всички заедно. След всеки проведен експеримент е необходимо да се запишат заключенията. За да спестите време и, за да се повтори, в урока, направете скици на рисунки, които изискват време.

Подготвили сме материали за всеки от вас, които можете да вземете у дома.

II. Учене на ново.

Колко монети мислите, че можете да поставите в чаша, пълна до ръба с вода, преди водата да започне да се излива от нея?

Тест 1. (Изпълнява се демо, можете - от един от учениците)

Оборудване: чаша, пълна до ръба с вода, монети.

цел - наблюдение на повърхностното напрежение

Изход: Презентация. Слайд 2

В повърхностния слой на течността молекулите се държат като пчели в роя, където всеки индивид се стреми да бъде вътре в роя. Това се обяснява с факта, че течните молекули в повърхностния слой се привличат от всички течни молекули по-силно от молекулите на неговия газ, взаимодействието с които в този случай може да бъде пренебрегнато.

Тест 2. (Изпълнява се фронтално)

Оборудване: сапунен разтвор, коктейлни тръби.

цел - наблюдение на повърхностното напрежение

Работен процес: издухайте балона, за предпочитане повече, като държите тръбата вертикално надолу. Наблюдавайте спонтанното свиване на размера на мехурчетата.

един. Какъв е балонът според вас?

Не забравяйте, че сапунът е течен кристал, чиито молекули са разположени на повърхността на течността. По този начин балонът е слой течност, ограничен от двете страни от слой сапун.

Презентация. Слайд 3

2. Защо мислите, че има спонтанно свиване на размера на мехурчетата? (Сили се появяват на повърхността на течността, които са насочени по повърхността й и са склонни да я намаляват)

3. Къде отиде сапунената вода, когато балонът се спука? (Станаха газови молекули)

Изход:. Презентация. Слайд 4, 5

Презентация. Слайд 6

Очевидно тази енергия е пропорционална на повърхността на течността S. Upov

S => =конст

Съотношението на повърхностната енергия към повърхността се нарича специфична повърхностна енергия.

Тази стойност се обозначава с гръцката буква (сигма):

В SI единицата специфична повърхностна енергия е 1 J/m2 .

Повърхностната енергия се притежава както от течни, така и от твърди тела. В крайна сметка специалните условия, при които молекулите са разположени на повърхността на течността, са характерни и за повърхността на твърдите вещества.

При изучаването на механиката беше изяснена важна позиция, че съществува определена връзка между потенциалната енергия на системата и нейното равновесие: в състояние на стабилно равновесие потенциалната енергия е минимална.

Тази позиция има и по-широко значение, тя се отнася и за повърхностната енергия, притежавана от течности и твърди вещества: за тях също е характерно, че настъпва стабилно равновесие с минимум повърхностна енергия. Това означава, че свиването на повърхността на течността, при което повърхностната енергия намалява, е спонтанен процес, водещ до състояние на стабилно равновесие.