Giáo án Vật lý lớp 10 - Bài 1 - Chất kết tinh và chất vô định hình

Phần Một VẬT LÍ PHÂN TỬ VÀ NHIỆT HỌC.

CHƯƠNG I CHẤT RẮN.

Yêu cầu chương:

-Phân biệt chất kết tinh và chất vô định hình, chất đơn tinh thể và chất đa tinh thể.

-Các tính chất cơ học của vật rắn, biến dạng kéo, nén, cắt, uốn.

-Ý nghĩa thực tiển của giới hạn đàn hồi và hệ số an toàn của vật liệu.

-Nắm được công thức của định lực Húc (Hooke) sự nở dài và sự nở khối.

 Bài 1 CHẤT KẾT TINH VÀ CHẤT VÔ ĐỊNH HÌNH.

Mục đích yêu cầu:

-Phân biệt được chất kết tinh và chất vô định hình dựa vào tính chất vi mô của chúng.

-Phân biệt được chất đa tinh thể và chất đơn tinh thể dựa vào tính dị hướng.

Hình vẽ phóng to trong SGK.

Phương pháp so sánh.

 

doc19 trang | Chia sẻ: thanhthanh29 | Lượt xem: 449 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Giáo án Vật lý lớp 10 - Bài 1 - Chất kết tinh và chất vô định hình, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Phần Một VẬT LÍ PHÂN TỬ VÀ NHIỆT HỌC. CHƯƠNG I CHẤT RẮN. Yêu cầu chương: -Phân biệt chất kết tinh và chất vô định hình, chất đơn tinh thể và chất đa tinh thể. -Các tính chất cơ học của vật rắn, biến dạng kéo, nén, cắt, uốn. -Ý nghĩa thực tiển của giới hạn đàn hồi và hệ số an toàn của vật liệu. -Nắm được công thức của định lực Húc (Hooke) sự nở dài và sự nở khối. Bài 1 CHẤT KẾT TINH VÀ CHẤT VÔ ĐỊNH HÌNH. Mục đích yêu cầu: -Phân biệt được chất kết tinh và chất vô định hình dựa vào tính chất vi mô của chúng. -Phân biệt được chất đa tinh thể và chất đơn tinh thể dựa vào tính dị hướng. Hình vẽ phóng to trong SGK. Phương pháp so sánh. -Xung quanh ta có rất nhiều vật rắn (cấu tạo từ chất rắn) có hình dạng và thể tích xác định. - Tuy nhiên khi nghiên cứu chất rắn người ta thấy chúng có thể phân làm 2 loại: Chất kết tinh và chất vô định hình. Thế nào là chất kết tinh ta hãy quan sát một hạt muối ăn. Thông báo: Em nào có thể rút ra kết luận. Tính chất vật lý như sự nở vì nhiệt, tính dẫn điện, tính dẫn nhiệtĐể hình dung tính dị hướng ta hình dung sự nở vì nhiệt không đều theo hướng một cái đĩa tròn làm bằng một chất nào đó nếu là chất đẳng hướng thì khi sự nở vì nhiệt cái đĩa vẫn tròn tức là nở đều theo các hướng bán kính khác nhau. Còn nếu làm bằng chất có tính dị hướng thì đĩa không tròn khi nở vì nhiệt. NỘI DUNG -Các chất ở trạng thái rắn gọi là chất rắn. - Các vật được cấu tạo từ chất rắn gọi là vật rắn, có thể tích và hình dạng riêng xác định. 1./ Chất kết tinh: a. Tinh thể: - Qua sát bên ngoài (vĩ mô) một hạt muối ăn ta thấy chúng đều có hình khối lập phương hoặc hình hợp. -Đập vụn một hạt muối thành những hạt nhỏ li ti đưa vào kính hiển vi quan sát (qui mô) ta thấy những hạt muối dù rất nhỏ (dạng phân tử) vẫn có hình khối lập phương hoặc hình hợp. Vậy : những chất rắn có hình học xác định gọi là tinh thể. - Tinh thể của mỗi chất có hình dạng đặc trưng xác định. -Cùng một loại tinh thể tùy theo điều kiện hình thành ( đk kết tinh) có thể có kích thước lớn nhỏ khác nhau. -Có nhiệt độ nóng chảy xác định. b. Chất đơn tinh thể và chất đa tinh thể. * Chất đơn tinh thể là chất được cấu tạo từ một loại tinh thể. Vd: như muối, kim cương. Đặc điểm của chất đơn tinh thể là tính vật lý theo hướng khác nhau thì không giống nhau gọi là tính dị hướng. * chất đa tinh thể là chất được cấu tạo từ nhiều tinh thể rất nhỏ liên kết hỗn độn với nhau. Đặc điểm của chất đa tinh thể là tính đẳng hướng. Kim loại là chất đa tinh thể. 2./ Chất vô định hình: -Là những chất không có cấu tạo tinh thể. - Ví dụ như thủy tinh,nhựa thông, hắc in là những chất vô định hình. -Đặc điểm của chất vô định hình klàd không có nhiệt độ nóng chảy xác định. - có tính đẳng hướng. Củng cố: -So sánh chất đơn tinh thể và chất đa tinh thể? -So sánh chất vô định hình, chất đơn tinh thể chất đa tinh thể. - Thế nào là tính dị hướng? Bài 2. MẠNG THINH THỂ. Mục đích yêu cầu: Hiểu được cấu trúc mạng tinh thể và giải thích tính dị hướng của đơn tinh thể. -Hiểu được sự sắp xếp cấu tạo thành một chất ảnh hưởng đến tính chất đó. -Bước đầu hiểu được ý nghĩa của chỗ hỏng trong mạng tinh thể. -Hình vẽ phóng to một vài mạng tinh thể. (mạng tinh thể muối ăn và kim cương). Kiểm tra bài cũ: Chất rắn được chia làm mấy loại chất. Thế nào là chất kết tinh và chất vô định hình (so sánh sự khác nhau). Thế nào là chất đơn tinh thể, chất đa tinh thể thể? Thế nào là tính dị hướng? Bài mới Tinh thể xó thể chia làm 4 loại: -Tinh thể nguyên tử: các nguyên tử liên kết cộng hóa trị nhờ những nguyên tử góp chung. -Tinh thể phân tử: có các nguyên tử trung hòa ở nút mạngà liên kết yếu. - Tinh thể ion: các hạt là các ionà liên kết này mạnh và bền, nhiệt độ nóng chảy cao. -Tinh thể kim loại: nút mạng là các gion dương và các điện tử tự do ở xung quanh nhưng dẫn điện và dẫn nhiệt tốt àĐặc điểm của mạng tinh thể, cấu trúc của mạng? Dao động của mạng gọi là chuyển động nhiệtàNhiệt độ kết tinh. - Kim cương và than chì đều là những cacbon nhưng tại sao tính chất khác nhau? - Em có thể nào cho biết những tính chất khác nhau giữa kim cương và than chì. -Thực tế một chất rắn có nhiều tạp chất trong cấu trúc mạng tinh thể không được hoàn hảo như mô tả. NỘI DUNG 1. Mạng tinh thể: Tinh thể được cấu tạo từ các nguyên tử, phân tử hoặc iôn(các hạt) được sắp xếp một cách có trật tự trong không gian. Mỗi hạt ở một vị trí xác định gọi là nút. Các nút được sắp xếp theo một trật tự xác định và hợp thành mạng tinh thể. Các nút còn gọi là các nút mạng. Các hạt không đứng yên ở nút mạng mà dao động hỗn độn xung quanh nút. Dao động này chính là chuyển động nhiệt của chất kết tinh, dao động của các hạt quanh nút mạng càng mạnh thì nhiệt độ của chất kết tinh càng cao. 2./ Mạng tinh thể và các tính chất của chất kết tinh. -Do có cấu trúc mạng tinh thể Mục đích yêu cầu mà đơn tinh thể có tính dị hướng và qui định các tính chất vĩ mô của chất kết tinh. Vd: Tách than chì thành các lớp theo mặt của mạng phẳng thì dễ hơn so với các hướng khác.Có tính dị hướng. -Các chất được cấu tạo từ một lọai hạt nhưng có cấu trúc mạng tinh thể khác nhau thì có tính chất khác nhau. Ví dụ: kim cương và than chì. 3./ Mạng tinh thể lý tưởng và chỗ hỏng. -Trong thực tế ta ít gặp mạng tinh thể có cấu trúc hoàn hảo như mô tả mà trong các tinh thể thực thường có những chỗ bị sai lệch ta gọi đó là những chỗ hỏng của mạng tinh thể. -Chính sự pha lẫn chất khác vào mạng tinhthể của một chất đã làm thay đổi lớn về tính chất của chất này. Củng cố: Các hạt trong tinh thể được sắp xếp như thế nào? Và tạo thành gì? Nút mạng là gì? Thế nào là chuyển động nhiệt trong tinh thể? Tại sao than chì và kim cương có những tính chất vật lý khác nhau. Bài 3-4 BIẾN DẠNG CỦA VẬT RẮN. Mục đích yêu cầu: -Nhận biết được các loại biến dạng kéo và biến dạng nén, biến dạng cắt và biến dạng uốn. -Hiểu cácv định luật Huc và giải các bài tập định lượng. -Bước đàu hiểu được ý nghĩa thực tiển Một vài dụng cụ thí nghiệm đơn giản. Kiểm tra bài cũ: Các hạt trong tinh thể có đứng yên không? Giải thích tính dị hướng của than chì? Tại sao than chì và kim cương có những tính chất vật lý khác nhau. Bài mới: Việc tìm hiểu các tính chất cơ học của vật rắn có ý nghĩa thực tiển trong việc lựa chọn vật liệu để xây dựng, chế tạo máy móc Ta cũng thấy cấu tạo một số vật rắn có sức bền tốt cũng đángcho chúng ta tìm hiểu. Tính đàn hồi và tính dẻo không những phụ thuộc vào cường độ mà còn phụ thuộc vào thời gian lực tác dụng. Mọi vật biến dạng đàn hồi trong những điều kiện thích hợp đều có thể thực hiện công, năng lượng này gọi là năng lượng biến dạng. Tính đàn hồi của vật có thể mất đivà mất đi khi nào. Tính đàn hồi có giới hạn. Em có thể cho biết giới hạn đàn hồi là gì? Có trong định luật nào đã học? Biến dạng dẻo còn gọi là biến dạng còn dư. Em nào có thể cho biến trong thực tế đời sống những vật nào ở trạng thái biến dạng kéo. Ví dụ: biến dạng nén? Dưới tác dụng của ngoại lực vật rắn bị biến dạng nhưng đến một mức nào đó của ngoại lực sẽ làm cho vật bị biến dạng hoàn toàn không còn giữ được hình dạng nữa tức là mỗi một vật liệu có một sức bền nào đóà Ta nghiên cứu khái niệm giới hạn bền. NỘI DUNG 1./ Tính đàn hồi và tính dẻo: a. Tính đàn hồi: Khi cá dụng lực vào vật rắn ta có thể làm cho vật rắn biến dạng khi thoi tác dụng lực vật lấy lại hình dạng và kích thước ban đầu thì sự biến dạng của vật gọi là biến dạng đàn hồi và ta nói vật có tính đàn hồi. b. Tính dẻo: Nếu khi lực thôi tác dụng vào vật nhưng không lấy lại được hình dạng và kích thước ban đầu ta nói biến dạng của vật là biến dạng dẻo và vật có tính dẻo. c. Giới hạn đàn hồi: Giới hạn trong đó vật có tính đàn hồi gọi là giới hạn đàn hồi của vật. 2./ Các loại biến dạng: a. Biến dạng kéo và biến dạng nén. Thí nghiệm: Hình vẽ. Dưới tác dụng của lực đàn hồi F và F’ thanh AB bị biến dạng, chiều dài tăng lên và chiều ngang giảm. à Biến dạng này là biến dạng kéo. Hình vẽ. Biến dạng của thanh lúc này là biến dạng nén, chiều dài giảm còn chiều ngang tăng. Vd: cột nhà, trụ cầu. Định luật HUC. F=KDl (F=-Kx). Kiểm tra bài cũ là hệ số đàn hồi ( độ cứng) phụ thuộc vào kích thước và bản chất của vật đàn hồi. K=ES/l0 E: hệ số đặc trưng cho tính đàn hồi của chất dùng làm vật đàn hồi còn gọi là suất đàn hồi (suất Juâng) do nhà vật lý người Anh (1773-1829). Đơn vị là Paxcan. Kí hiệu Pa. 1Pa=1N/m2. b. Biến dạng cắt: -Đinh tán nối 2 tấm kim loại với nhau sẽ chịu biến dạng cắt khi hai tấm kim loại chịu tác dụng lực ngược chiều nhau. Vẽ hình: Các vật cắt bằng kéo, bằng kiềm là những ví dụ về biến dạng cắt. c. Biến dạng uốn: Hình vẽ: Hình vẽ trên cho thấy thanh AB bị biến dạng uốn dưới tác dụng của lực F, khoảng cách BC cho biết độ biến dạng của thanh. -Lớp trên (phần lồi) của thanh Abbị giản ra, lớp dưới (phần lõm) bị nén lại người thấy lớp ở giữa có chiều dài không đổi hầu như không bị biến dạng kéo và nén (chịu lực ít nhất vì vậy có thể thay thế những thanh đặc chịu lực biến dạng cong bằng những ống trụ rỗng. 3./ giới hạn bền và hệ số an toàn của vật liệu: a. Giới hạn bền: -kéo căng một dây cao su ta thấy: khi ngoại lực nhỏ thì dây biến dạng đàn hồi. Khi ngoại lực đạt tới giá trị nào đó thì biến dạng trở thành biến dạng còn dư, và khi ngoại lực đến một giá trị Fb nào đó thì dây đứt. Thì ống số Fbvà tiết dạng ngang của dây gọi là giới hạn bền của vật liệu làm dây:d=Fb/s (N/m2). b. Hệ số an tòan: - Khi chế tạo máy móc hoặc xây dựng các công trình phải chú ý tới giới hạn bền của vật liệu và tính toán sao cho mỗi đơn vị tiết diện ngang của vật liệu phải chịu những nhỏ hơn giới hạn bền của vật liệu n lần, ncàng lớn thì công trình càng an tòan. Hệ số ngọi là hệ số an toàn của vật liệu nỴ(1,7,10). Củng cố: Thế nào là tính đàn hồi và tính dẻo. Phân biệt biến dạng đàn hồi và biến dạng còn dư. Có mấy loại biến dạng. Định lực nào nói về lực đàn hồi? Hệ số Kiểm tra bài cũ là gì? Nó phụ thuộc vào những yếu tố nào? Viết biểu thức? Bài tập: 3, 4, 5 Bài 6 SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN. Mục đích yêu cầu: -Nắm được các công thức về sự nở dài và sự nở khối của chất rắn và sử dụng chúng để giải bài tập. -Sách giáo khoa. Kiểm tra bài cũ: Thế nào là tính đàn hồi và tính dẻo? Phân biệt biến dạng đàn hồi và biến dạng dư? Có mấy loại biến dạng. Bài mới: -Cơ chế sự nở vì nhiệt. -nguyên nhân gây ra sự nở vì nhiệt của vật rắn? -do có sự không đối xứng của đường cong thế năng tương tác giữa các hạt cấu tạo nên vật rắn. -Khi nhiệt độ tăng, biên độ dao động của phân tử tăng, các phân tử có thể tiến gần nhau hơn, lực hút và lực đẩy đều tăng nhưng độ tăng lực đẩy lớn hơn độ tăng lực hútà Kết quả khoảng cách trung bình của chúng tăng--.kích thước vật tăng. à Nguyên nhân của sự nở vì nhiệt của vật rắn là do sự tăng khoảng cách trung bình giữa các hạt. Đối với chất đa tinh thể và vô định hình thì sự nở coi như là đẳng hướng nên gần đúng b=3a. Còn đối với chất đơn tinh thể thìb¹3a NỘI DUNG Khi nhiệt độ tăng lên thì nói chung các kích thước của vật cũng tăng lên. Hiện tượng này gọi là sự nở vì nhiệt. 1./ sự nở dài: Sự tăng kích thước của vật theo một hướng đã chọn khi nhiệt độ tăng đó là sự nở dài. Giả sử gọi l0 chiều dài của một thanh AB ở nhiệt độ t0c. Nếu thanh được làm nóng ở t0C thì chiều dài của thanh nở ra một đoạn Dl và đạt đến chiều dài là l: l=l0+Dl (1). Các pháp đo chính xác trong nhiều thí nghiệm cho ta biểu thức. Dl=al0t (2). a: là hệ số nở dài; a được đo bằng độ nở tương đối theo chiều dài. Khi t0 tăng 10 và có đơn vị là K-1 (độ-1). a phụ thuộc vào bản chất của chất làm thanh và giá trị vào khoảng 10-5à10-6 K-1. Từ (1) và (2)àl=l0(1+at). (3). Bảng ghi hệ số nở dài của một số chất. 2./ Sự nở thể tích hay sự nở khối. - Hiện tượng tăng thể tích của vật theo nhiệt độ gọi là sự nở thể tích(hay sự nở khối). -Gọi V0 là thể tích của vật ở 00Cú pháp. Khi nhiêt độ của vật tăng lên đến t0Cú pháp thì thể tích tăng lên DV: V=V0+DV (4). Các phép đo chính xác trong nhiều thí nghiệm cho biết độ tăng thể tích Virus tỉ lệ với độ tăng nhiệt độ t và thể tích V0 ở 00C. DV=bV0t (5). b: hệ số nở khối. -b được đo bằng độ nở tương đối của thể tích khi nhiêt độ tăng 10 và có đơn vị là k-1. -Hệ số nở khốib phụ thuộc vào bản chất của chất tạo nên vật rắn. -Hệ số nở khối của một chất sắp xỉ bằng 3 lần hệ số nở dài của chính chất ấy: b=3a (6) So sánh hệ số nở khối của một chất khí (g=1/273=0.00356) thì hệ số nở khối của chất nhỏ hơn nhiều. Từ 94) và (5)àV=V0(1+bt) (7). 3./ ứng dụng của hiện tượng nở vì nhiệt: - trong việc chế tạo, lắp đặt và xây dựng máy móc, công trình phải tính đến sự nở vì nhiệt. Tránh trường hợp để xảy ra sự nở vì nhiệt mà các bộ phận nở ra bị cản lại lúc đó sẽ xuất hiện những lực đàn hồi làm hỏng hoặc làm vỡ máy móc công trình. Chương II CHẤT LỎNG. Mục đích yêu cầu: -Hiểu các đặc điểm vĩ mô của chất lỏng và có khái niệm ban đầu về cấu trúc phân tử và chuyển động trong chất lỏng. -Hiểu hiện tượng căng mặt ngoài, hiện tượng dính ướt và hiện tượng không dính ướt. Không yêu cầu đi vào cơ chế vi mô của hiện tượng này. -Biết cách xác định cácv đặc trưng của lực căng mặt ngoài: Phương chiều và độ lớn. -Hiểu được hiển tượng mao dẫn và giải thích được một cách vĩ mô hiện tựợng này. Lập được công thúc tính độ cao của cột chất lỏng trong ống mao dẫn. -Có khả năng vận dụng công thức về độ lớn của lực căng mặt ngoài và chiều cao của cột chất lỏng trong ống mao dẫn để giải bài tập có liên quan. Bài 8 ĐẶC ĐIỂM CHẤT LỎNG Mục đích yêu cầu: -Hiểu được các đặc điểm vĩ mô của chất lỏng và có khái niện ban đầu về cấu tạo phân tử và chuyển động nhiệât trong chất lỏng. -Bước đàu so sánh được cấu trúc phân tử và chuyển động nhiệt của chất lỏng, chất khí chất kết tinh chất vô định hình. Kiểm tra bài cũ: -Em đã biết gì về đặc điểm chất lỏng? Có thể tích xác định nhưng không có hình dạng riêng.Chất lỏng có hìnhdạng phần bình chứa, dưới tác dụng của trọng lực. Vậy nếu khối chất lỏng không chịu tác dụng của trọng lực hhoặc các lực cản tác dụng lên nó cân bằng nhau thì nó dạng hình gì?Chất lỏng có thể tích riêng nên có những mặt giới hạn.Mặt giới này gồm mặt giới hạn tiếp xúc với bên trong trong bình chứa Em nào có thể nhắc lại đặc điểm cấu trúc phân tử của chất khí? à Phân tử chất khí chuyển động hỗn độn. Chất lỏng có thể chuyển sang trạng thái khí khi nào? Ta có thể giải thích dựa vào cấu trúc phân tử và chuyển động nhiệt của chất lỏng. NỘI DUNG Hình dạng của khối chất lỏng: -Các khối chất lỏng có thể tích xác định nhưng không có hình dạng xác định riêng. -Dưới tác dụng của trọng lực khối chất lỏng có hình dạng của phần bình chứa. -Cáckhối chất lỏng ở trạng thái phi trọng lượng hoặc tác dụng của những lực cân bằng nhau đều có dạng hình cầu. -Ở những chỗ chất lỏng tiếp xúc với bình chứa mặt giới hạn của chất lỏng trùng với thành bên trong bình chứa. -Ở những chỗ chất lỏng không tiếp xúc với bình chứa ở mặt giới hạn gọi là mặt thóang. Thông thường mặt thoáng là mặt nằm ngang. Cấu trúc phân tử của chất lỏng. Sự sắp xếp phân tử và chuyển động nhiệt: -Mật độ phân tử trong chất lỏng gần bằng mặt độ phân tử trong chất rắn. -Khoảng cách giữa các phân tử rất nhỏ (khoảng kích thước phân tử). -Mỗi phân tử trong chất lỏng luôn dao động hỗn độn xung quanh vị trấn bằng xác định. Sau một khoảng thời gian nào đó do tương tácv với các phân tử ở gần, nó sẽ nhảy sang vị trí xác định khác và dao động xung quanh vị trí cần bằng mới này một thời gian lại lại nhảy sang vị trí xác định mới Chuyển động này gọi là chuyển động nhiệt của các phân tử trong chất lỏng. -Khi nhiệt độ của chất lỏng tăng thì chuyển động nhiệt tăng. Thời gian cư trú. -Thời gian một phân tử dao động xung quanh một vị trí xác định, tính từ lúc đến tới lúc đi gọi là thời gian cư trú. -Nhiệt độ của chất lỏng càng cao thì thời gian cư trú càng ngắn, trật tự sắp xếp các phân tử thay đổi tính chất hỗn độn ngày càng tăng. Chất lỏng ở nhiệt độ cao có cấu trúc gần giống chất khí. -Ở nhiệt độ không cao cấu trúc chất lỏng gần giống cấu trúc chất vô định hình. - Thời gian cư trú trong chất vô định hình lớn hơn trong chất lỏng. Về cấu trúc có thể xếp chất vô định hình vào loại chất lỏng. -Sự chuyển từ trạng thái vô định hình sang trạng thái lỏùng tính liên tục không có sự thay đổi đột ngột về cấu trúcàChất vô định hình không có điểm nóng chảy. Củng cố: -Đặc điểm của khối chất lỏng là gì? -chất lỏng có cấu trúc phân tử như thế nào? -Mô tả chuyển động nhiệt trong chất lỏng? -Tai sao có thể nói chất vô định hình có thể xem như chất lỏng? Bài 9. HIỆN TƯỢNG CĂNG MẶT NGOÀI-SỰ DÍNH ƯỚT. Mục đích yêu cầu: -Hiểu được hiện tượng cân mặt ngoài và sự dính ướt. -Biết cách xác định các đặc trưng của lực căng mặt ngoài(phương chiều và độ lớn). Kiểm tra bài cũ: Đặc điểm của khối chất lỏng là gì? Chất lỏng có cấu trúc phân tử như thế nào? Mô tả chuyển động nhiệt của chất lỏng? Tại sao có thể nói chất vô định hình là chất lỏng? Bài mới: NỘI DUNG 1./ Hiện tượng căng mặt ngoài: Thí nghiệm: Nhúng một khung hình chữ nhật làm bằng dây thép mảnh ( có cạnh Abcó thể di chuyển dễ dàng) vào nước xà phòng rồi lấy ra nhẹ nhàng. Nếu để khung nằm ngang thì thanh AB chuyển động tới vị trí A'B' do màng xà phòng co lại để giảm diện tích mặt ngoài đến mức nhỏ nhất có thể đạt được. b. Lực căng mặt ngoài: -Hiện tương thanh Abdi chuyển chứng tỏ từ mặt thoáng chất lỏng có những lựctác dụng lên thanh AB. -Những lực này có: Phương tiếp tuyến với mặt thoáng của chất lỏng và vuông góc với đường giới hạn của mặt thoáng.Chiều có chiều sao cho lực tác dụng thu nhỏ diện tích mặt ngoài của chất lỏng. -Do có lực căng mặt ngoài mà khối chất lỏng không chịu tác dụng của ngoại lực đều có dạng hình cầu. -Các phép đo chính xác cho thấy lực căng mặt ngoài F tỉ lệ với chiều dài l của đường giới hạn mặt ngoài của chất lỏng: Biểu thức: F=dl. d là hệ số tỉ lệ có độ lớn phụ thuộc vào bản chất của chất lỏng và gọi là hệ số căng mặt ngoài của chất lỏng. Đơn vị của d trong hệ SI là N/m. 2./ Sự dính ướt và không dính ướt. a. Thí nghiệm: -Nhỏ giọt nước lên thủy tinh mạch giọt nước chảy lan ra. -Nhỏ giọt nước lên lá sen thì giọt nước có dạng hình cầu. Ta nói giọt nước làm dính ướt thủy tinh và không dính ướt lá sen. - Khi chất lỏng tiếp xúc với chất rắn thì tùy theo bản chất của chất lỏng và chất rắn mà có thể xảy ra hiện tượng dính ướt hoặc không dính ướt. b./ giải thích: Khi lực hút giữa các phân tử chất rắn và các phân tử chất lỏng mạnh hơn lực hút giữa các phân tử chất lỏng với nhau thì có hiện tượng dính ướt và ngược lại thì không có hiện tượng dính ướt. c. Ứng dụng: Giải thích một số hiện tượng trong thiên nhiên(mặt thoáng của chất dính ướt không dính ướt. Làm giàu quặng. Củng cố: -Mô tả hiện tượng lực căng mặt ngoài. -cho biết phương, chiều và độ lớn của lực căng mặt ngoài. -Khi nào xảy ra hiện tượng dính ướt và không dính ướt. 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 đượccông thức tính độ caocủa 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. 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./ Giả 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: P=mg=DVg=Dphg.d2/4. - Mặt khác F=P. à dpd= Dphg.d2/4. àh=4d/Dgd(1). 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. àh=2d/Dgd. àh=2.0,0725/1000.9,8.0,004=0,037m =37mm. 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. Chương III HƠI KHÔ VÀ HƠI BẢO HÒA Mục đích yêu cầu: -Hiểu được hơi bảo hòa và đại điển áp củ hơi bảo hòa. -Hiểu được các khái niệm độ ẩm của khí quyển. Bài 12 SỰ BAY HƠI VÀ

File đính kèm:

  • doctungga11b1.doc
Giáo án liên quan