Giáo án môn Vật lý 10 - Bài 37: Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng

GIÁO ÁN GIẢNG DẠY Trường: THPT Nguyễn Minh Quang Họ và tên Gsh: Lâm Văn Đang MSSV: 1080265 Lớp: 10T5 Môn: Vật Lí Họ và tên GVHD: Phạm Thanh Thủy Tiết thứ: 1 Ngày 21 tháng 03 năm 2012 Bài 37. CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG (Tiết 1) I. MỤC TIÊU - Kiến thức cơ bản + Mô tả được thí nghiệm về hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng. + Biết được phương, chiều và độ lớn của lực căng bề mặt. + Nêu được ý nghĩa và đơn vị đo của hệ số căng bề mặt. - Kỹ năng + Giải thích được một số hiện tượng thường gặp trong đời sống có liên quan đến hiện tượng căng bề mặt. + Vận dụng được công thức tính lực căng mặt ngoài của chất lỏng để giải các bài tập trong SGK và các bài tập tương tự. II. PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC 1. Phương pháp Diễn giảng, đọc sách, thảo luận nhóm, vấn đáp. 2. Phương tiện Sách giáo khoa, sách giáo viên, sách thiết bài giảng, bảng vẽ sẵn. III. NỘI DUNG VÀ TIẾN TRÌNH LÊN LỚP 1. Kiểm tra bài cũ 2. Giới thiệu bài mới Vì sao các hạt nước mưa khi rơi từ trên xuống lại có dạng hình cầu? Cái kim khâu hoặc lưỡi dao cạo râu có thể nổi trên mặt nước khi đặt nó nằm ngang, nhưng lại bị chìm vào trong nước khi đặt nó nằm nghiêng? Tại sao con nhện nước lại có thể nổi trên mặt nước? Vì sao cây cối có thể tự hút được nước và chất khoáng để phát triển..v.v.. Còn rất nhiều câu hỏi vì sao và tại sao liên quan đến các hiện tượng bề mặt của chất lỏng, để có trả lời tất cả các câu hỏi này sau khi học xong bài học hôm nay, chúng ta có thể có đủ kiến thức và cơ sở để lí giải. Bài 37. CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG. 3. Dạy bài mới Nội dung lưu bảng Thời gian Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Bài 37. CÁC HIỆN TƯỢNG BỂ MẶT CỦA CHẤT LỎNG I – Hiện tượng bề mặt của chất lỏng 1. Thí nghiệm a/ Tiến hành thí nghiệm b/ Nhận xét YNhận xét: Trên bề mặt chất lỏng tồn tại lực căng bề mặt. 2. Lục căng bề mặt B A a/ Thí nhiệm f D C Y Kết luận: Lực căng bề mặt tác dụng lên một đoạn đường nhỏ bất kì trên bề mặt chất lỏng luôn có phương vuông góc với đoạn đường này và tiếp tuyến với bề mặt chất lỏng, có chiều làm giảm diện tích bề mặt chất lỏng và có độ lớn f tỉ lệ thuận với độ dài l của đoạn đường đó: f = σ l - Trong đó σ là hệ số căng bề mặt, có đơn vị N/m. b/ Xác đinh hệ số căng bề mặt bằng thí nghiệm. - Xem bài 40 SGK Vật lí 10. - Công thức tính hệ số căng bề mặt: 3. Ứng dụng - SGK - Để biết được bề mặt của chất lỏng có tính chất gì chúng ta sẽ đi làm thí nghiệm. - Có lẻ em nào cũng biết trò chơi thổi bong bóng xà phòng đúng không? Bây giờ thầy cho các em chơi trò chơi thổi bong bóng xà phòng, thầy mời 2 em lên đây em nào thổi được bong bóng lớn hơn sẽ thắng. - Tại sao bong bóng xà phòng không bị vỡ? Bây giờ các em quan sát thầy làm thí nghiệm. - Sau khi thầy chọc thủng màng xà phòng bên trong vòng dây chỉ, các em quan sát thấy vòng dây chỉ có hình gì? Quan sát chúng ta thấy phần màng xà phòng còn đọng trên khung dây có tính chất giống như một màng đàn hồi đang bị kéo căng, nó có xu hướng tự co lại để giảm diện tích tới mức nhỏ nhất có thể. - Hiện tượng này chứng tỏ điều gì các em? Hiện tượng này chứng tỏ trên bề mặt màng xà phòng có các lực nằm tiếp tuyến với bề mặt màng và kéo nó căng đều theo mọi phương vuông góc với vòng dây chỉ, làm vòng dây chỉ có dạng một đường tròn. Những lực kéo căng bề mặt chất lỏng gọi là lực căng bề mặt của chất lỏng. Nhận xét: Trên bề mặt chất lỏng tồn tại lực căng bề mặt. - Căc em hãy đọc và trả lời câu hỏi C1 trong SGK cho thầy? Phần màng xà phòng trong vòng dây chỉ có dạng hình tròn, tức là hình có diện tích lớn nhất trong các hình có cùng chu vi với nó. Vì diện tích khung dây đồng bằng diện tích bên trong vòng dây chỉ cộng với diện tích màng xà phòng còn đọng lại trên khung dây, nên suy ra phần màng xà phòng còn đọng lại trên khung dây đồng đã tự co lại đến diện tích nhỏ nhất có thể. - Trên bề mặt chất lỏng tồn tại lực căng mặt ngoài. Mà ở phần cơ học chúng ta đã biết rồi, khi nhăc đến lực thì người ta xét đến: phương, chiều, độ lớn và điểm đặt. Tương tự như vậy, lực căng mặt ngoài của chất lỏng củng có phương, chiều và độ lớn. Để biết chúng được xác định như thế nào chúng ta qua phần 2. Lực căng bề mặt. - Để biết được phương, chều, độ lớn của lực căng mặt ngoài như thế nào các em quan sát thầy làm thí nghiệm. - Làm thí nghiệm để học sinh quan sát. - Sau khi quan sát thầy làm thí nghiệm các em thấy được những gì? Hãy cho thầy nhận xét? - Thầy kí hiệu lực căng mặt ngoài như hình vẽ, một em hãy xác định cho thầy phương và chiều của lực căng mặt ngoài? - Vậy làm sao xác đinh được độ lớn của lực căng mặt ngoài? - Có thể đo lực căng bề mặt của chất lỏng bằng cách đo lực F để bứt vòng kim loại V ra khỏi mặt thoáng của chất lỏng. Làm thí nghiệm với các chất lỏng và các vòng kim loại khác nhau, người ta thấy độ lớn của lực căng bề mặt Fc tỉ lệ với độ dài l của đường giới hạn mặt thoáng của chất lỏng. - Vậy một em hãy cho thầy biết lực căng mặt ngoài của chất lỏng có đặc điểm gì? Lực căng bề mặt tác dụng lên một đoạn đường nhỏ bất kì trên bề mặt chất lỏng luôn có phương vuông góc với đoạn đường này và tiếp tuyến với bề mặt chất lỏng, có chiều làm giảm diện tích bề mặt chất lỏng và có độ lớn f tỉ lệ thuận với độ dài l của đoạn đường đó: f = σ l - Trong đó σ là hệ số căng bề mặt, có đơn vị N/m. - Lưu ý: hệ số căng bề mặt σ phụ thuộc bản chất và nhiệt độ của chất lỏng. - Các em hãy quan sát bảng 37.1 hệ số căng mặt ngoài của một số chất lỏng. Chúng ta có thể xác định hệ số căng bề mặt của chất lỏng thông qua thí nghiệm. - Giới thiệu dụng cụ thí nghiệm cho học sinh biết. - Yêu cầu học sinh đưa ra phương án thí nghiệm. - Gọi 2 học sinh lên bảng làm thí nghiệm. - Dựa vào kết quả thí nghiệm vừa thu được các em hoàn thành câu hỏi C2. - Đo P và F ta xác định được lực căng bề mặt Fc tác dụng lên vòng. - Vì sao có hiện tượng căng mặt ngoài của chất lỏng và nó được ứng dụng như thế nào chúng ta qua phần 3. - Giải thích cho học sinh biết vì sao có hiên tượng căng mặt ngoài của chất lỏng. - Các em hãy đọc mục 3 trong SGK và cho thầy biết hiện tượng căng bề mặt chất lỏng có những ứng dụng gì? - Gọi một học sinh trả lời câu hỏi, ngoài những ứng dụng trong SGK, em còn biết những ứng dụng nào trong thực tế nữa không? - Hai học sinh lên bảng. - Suy nghĩ và quan sát thầy làm thí nghiệm. - Một học sinh trả lời. - Theo dõi thầy giảng bài. - Trên bề mặt màng xà phòng có các lực nằm tiếp tuyến với bề mặt màng và kéo nó căng đều theo mọi phương vuông góc với vòng dây chỉ. - Nghe giảng. - Ghi nhớ. - Cá nhân suy nghĩ trả lời. - Nghe giảng. - Quan sát. - Màng xà phòng làm cho thanh kim loại dịch chuyển, ( thanh CD dịch chuyển lại gần thanh AB) làm giảm diện tích mặt xà phòng. - Phương vuông góc với thanh DC và tiếp tuyến với mặt xà phòng. - Chiều làm giảm diện tích mặt chất lỏng. - Cá nhân suy nghĩ trả lời. - Lực căng bề mặt tác dụng lên một đoạn đường nhỏ bất kì trên bề mặt chất lỏng luôn có phương vuông góc với đoạn đường này và tiếp tuyến với bề mặt chất lỏng, có chiều làm giảm diện tích bề mặt chất lỏng và có độ lớn f tỉ lệ thuận với độ dài l của đoạn đường đó: f = σ l - Nghe giảng. - Một học sinh trả lời. - 2 học sinh lên làm thí nghiệm - Ghi nhớ. - Đọc sách và thảo luận nhóm. - Một học sinh trả lời. 4. Củng cố kiến thức: - Bài học hôm nay các em cần nắm được những nội dung chính sau: + Mô tả được thí nghiệm về hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng. + Biết được phương, chiều và độ lớn của lực căng bề mặt. + Nêu được ý nghĩa và đơn vị đo của hệ số căng bề mặt. 5. Bài tập về nhà: + Về làm bài tập 1,2,3,6,11 trong SGK. Giáo viên hướng dẫn: Phạm Thanh Thủy Ngày soạn 19 tháng 03 năm 2012 Người soạn Ngày duyêt:............................................ Chữ ký: ................................................. Lâm Văn Đang