Giáo án Vật lý 10 - Bài 10 - Hiện tượng mao dẫn

Bài 10 HIỆN TƯỢNG MAO DẪN Mục đích yêu cầu: - Dùng lực căng mặt ngoài và hiện tượng dính ướt để giải thích hiện tượng mao dẫn. - Hiểu được công thức tính độ cao của cột chất lỏng trong ống mao dẫn và dùng nó để giải bài tập SGK. Kiểm tra bài cũ: Viết biểu thức lực căng mặt ngoài. Nêu tên và đơn vị trong biểu thức? Khi nào xảy ra hiện tượng dính ướt và không dính ướt. Giải thích sự tạo thành mặt thoáng chất lỏng ở thành bình. Bài mới PHƯƠNG PHÁP NỘI DUNG 1. Thí nghiệm : - Lấy những ống thủy tinh hở hai đầu, có tiết diện rất nhỏ nhúng các ống thẳng đứng vào chậu nước, ta thấy mực nước trong ống cao hơn mặt nước ngoài ống. - Ống có tiết diện càng nhỏ mực nước dâng lên càng cao. - Nhúng vào chậu thủy ngân thì mực thủy ngân trong ống thấp hơn mực thủy ngân ngoài ống. Ống càng nhỏ thì mực thủy ngân càng thấp. * Hiện tượng mao dẫn là hiện tượng chất lỏng trong ống có tiết diện nhỏ dâng lên hoặc hạ xuống so với mực chất lỏng trong bình. -Các ống có tiết diện nhỏ trong đó xảy ra hiện tượng mao dẫn gọi là ống mao dẫn hay ống mao quản. 2. Giải thích : -Xét một ống mao dẫn bằng thủy tinh được rửa sạch đường kính bên trong là d. Nhúng ống vào một chất lỏng có dung lượng riêng là D. Giả sử chất lỏng làm dính ướt hoàn toàn ống thủy tinh. Mặt thoáng của chất lỏng trong ống có dạng mặt khum lõm có thể coi như là nữa hình cầu. - Lực căng mặt ngoài tác dụng lên đường biên của mặt thoáng có phương tiếp tuyến với mặt thóang ở đường biên. - Phương của lực thẳng đứng chiều của lực hướng lên trên. - Độ lớn của lực căng mặt ngoài là. F=dpd. -Lực căng này bằng với trọng lực cột chất lỏng: - Mặt khác F=P. Công thức (1) cho ta tính độp cao hoặc độ hạ mặt thóang trong ống mao dẫn. 3. Bài toán thí vụ: Hai tấm kính phẳng được ghép song song với ngau để hở ở giữa một khoảng hẹp có bền dày không đổi d=0.4mm. Nhúng xuống và giữ cho kính thẳng đứng. Mực nước trong khoảng giữa hai tấm kính dâng lên bao nhiêu so với mực nước bên ngoài? Nước có tính dính ướt hoàn toàn và d=0.0725N/m. Giải Gọi l là bền rộng tấm kính theophương nằm ngang. Lực căng mặt ngoài là lực tổng hợp ở hai đường biên giới của mặt thoáng hướng lên trên. F=2ld. Mặt khác trọng lực của khối nước dâng lên giữa hai tấm kính là: P = D.g.l.d.h. Khi cân bằng F = P. à2ld = D.g.l.d.h. Củng cố: Thế nào là hiện tượng mao dẫn? Giải thích hiện tượng mao dẫn vàviết biểu thức tính độ dâng mặt thoáng trong ống mao dẫn. Bài tập về nhà 5,6 trang 29.