Урок физики "Поверхностное натяжение"
методическая разработка (физика, 10 класс) по теме

Урок по теме: « Поверхностное натяжение жидкости»

10 класс.

Мыльный пузырь - самое красивое и самое 
совершенное, что существует в природе.
Марк Твен.

Цель урока: 

изучить процессы, происходящие на поверхности жидкости. Ознакомиться с механизмом поверхностного натяжения жидкости. Рассмотреть примеры поверхностного натяжения жидкости.

Задачи урока:

1. Развивающая: развивать умение учащихся сравнивать и делать выводы; выполнять лабораторную работу исследовательского характера; развивать навыки самостоятельности.

2. Образовательная: повторить свойства жидких тел; дать понятие о силах действующих в верхних слоях жидкости.

3. Воспитательная: формирование сознательной дисциплины в работе парами во время опытов; аккуратности и внимательности организовывать свое рабочее место; повышение интереса к предмету.

Ход урока

1. Организационный момент.

Все дети прекрасно знают, что «куличики» и замки можно строить только из мокрого песка. Сухие песчинки не пристают друг к другу. Но так же не пристают друг к другу и песчинки, целиком погружённые в воду. Во время уроков рисования каждый из вас не раз замечал, что волоски кисточки расходятся в воде и тут же слипаются, если кисточку вынуть из воды. Задумывался ли кто – то  из вас, почему так происходит? Почему водомерки так легко перемещаются по поверхности воды?

На этом уроке и попробуем дать объяснение этим явлениям.

2. Актуализация знаний

Мы с вами будем говорить об удивительных свойствах воды. Сначала давайте вспомним строение жидких тел, свойства и объясним их с точки зрения МКТ. Какими явлениями описывается данное агрегатное состояние?

3. Мотивация.

Их, и легких и красивых,

В очень ярких переливах

Через трубку надуваем

И на волю отпускаем

(мыльные пузыри)

- можно ли объяснить образование мыльного пузыря данными явлениями.

- будет ли плавать тело, если его плотность больше его плотности.

Докажем наши утверждения на опытах

1. Проделаем эксперимент по выдуванию мыльных пузырей

Телом слабый, но сияньем сильный,
Точно дух, пузырь явился мыльный.
Новелла Матвеева.

Вопросы: А почему пузыри имеют форму шара? А какие формы бывают у мыльных пленок?

2.  Эксперимент- плавание модели жука водомерки, плавание иглы(скрепки) на поверхности воды.

Вопросы: Почему тела не тонут, а если положить острием, то утонут?

3. Эксперимент – пробирка заполняют водой, закрывают листом бумаги и переворачивают, и вертикальном направлении убирают листок бумаги.

Вопросы: Действуют ли силы направленные вертикально вверх?

Гипотеза: Поверхностный слой воды обладает определенными свойствами.

Учитель: Сегодня на уроке мы познакомимся с новыми свойствами поверхностного слоя жидкости. Тема урока: Поверхностное натяжение жидкости.

4. Изучение нового материала

Чтобы объяснить свойства поверхностного слоя жидкости рассмотрим молекулу, находящуюся на поверхности и внутри неё.

Внутри жидкости молекулы одинаково притягивают окружающие её соседние молекулы и Fр = 0.

Молекула,  находящаяся   на   поверхности,   сверху   соседей  почти   не  имеет (ρпара << ρжидк).

Молекула поверхностного слоя испытывает притяжение со стороны молекул, находящихся внутри жидкости. Fр – направлена внутрь жидкости.

Вопрос: Если на каждую молекулу действует Fр, направленная внутрь жидкости, то к чему это приводит?

Ответ: Это приводит к тому, что молекулы стремятся уйти внутрь жидкости с ее поверхности и поэтому жидкость стремится сократить площадь свободной поверхности.

Учитель: мы пришли к выводу, что жидкость стремится сократить площадь свободной поверхности. А можно ли это проверить?

Демонстрация.

Определение.

Поверхностное натяжение – это физическая величина, равная отношению силы, с которой поверхностный слой жидкости действует на ограничивающий его контур. К длине этого контура.

;    .

Учитель: От чего зависит поверхностное натяжение жидкости?

Учащиеся: От рода жидкости;

                   от температуры.

Учитель: давайте проверим первое предположение.

Демонстрация.

Для поднятия кольца из воды требуется большая сила, чем из мыльного раствора. Поверхностное натяжение воды больше, чем мыльного раствора.

Учитель: какие доказательства вы можете привести для доказательства второго предположения?

Учащиеся: горячий мыльный раствор моет лучше, чем холодный.

Вывод: с повышением температуры поверхностное натяжение уменьшается.

Учитель: ребята, вернемся к первому опыту. Скажите, какая сила удерживала иголку на поверхности воды? Как рассчитать силу поверхностного натяжения Fп.н.? Как направлена сила поверхностного натяжения Fп.н?

5. Закрепление.

Фронтальные вопросы:

1.Как изменится сила поверхностного натяжения воды при растворении в ней мыла?

2.Мыльный раствор позволяет лучше очищать ткани, чем это объясняется?

Исследование зависимости коэффициента поверхностного натяжения жидкости(выполняется по группам)

6. Итоги урока и рефлексия.