Конспект урока «ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ ЖИДКОСТЕЙ» по физике
Лабораторная работа
ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ ЖИДКОСТЕЙ
Цель: Измерение поверхностного натяжения воды методами отрыва капель и подъёма жидкости в капилляре. (физпрактикум)
Оборудование: 1. Весы, 2. Равновесы, 3. Штангенциркуль, 4. Клин измерительный с жести размером 1см. X 10см. , 5. Иголка, 6. Линейка измерительная с миллиметровыми делениями, 7. Колба коническая, 8. Лейка конусо-подобная, 9. Трубка резиновая со стеклянным наконечником и краном, 10. Штатив лабораторный, 11. Вода дистиллированная.
Теория: Поверхностный слой жидкости благодаря взаимодействии молекул поверхностного слоя, находится в состоянии натяжения, как будто жидкость заключила внутри натянутой упругой плёнки, поэтому поверхностная плёнка обладает поверхностной энергией.
2 FS S
Чтобы изменить поверхность жидкости надо совершить работу.
A = W ~ S или G S
или Fd = G l d отсюда
G =
где G - коэффициент поверхностного натяжения жидкости.
Если с трубки капает капля, то вес капли равен силе поверхностного натяжения.
Отсюда зная вес капли и диаметр трубки можно найти G .Из этого следует:
mg = 2 r G; m0g = DG,
где m0 – масса одной капли,
а D - диаметр трубки.
Для более точного измерения массы m0 капли, измеряем массу n каплей. Тогда
m0 = ; G = ,
где M – масса капли n,
n – число капель,
g – ускорение свободного падения,
D – диаметр трубки.
II способ (для желающих)
Во время измерения G вторым способом капиллярную трубку опускают в стакан с водой и измеряют высоту подъёма воды h в капилляре.
h
D = 4 мм
Жидкость в капилляре будет подниматься до тех пор, пока сила поверхностного натяжения не будет уравновешена силой тяжести, которая действует на поднятую воду, т.е.
DG = G =
где – плотность жидкости, g – модуль ускорения свободного падения, h – высота подъёма жидкости в капилляре, D – диаметр капилляра.
Массу воды измеряют с помощью весов, внутренний диаметр стеклянной трубки – измерительным клином и штангенциркулем, высоту подъёма жидкости у капилляра – измерительной линейкой, диаметр капилляра – иголкой и штангенциркулем.
ЗАДАНИЕ 1
-
Подготовьте таблицу для записи результатов измерений и вычислений
n | M, кг | G, | G, | E | |
| | | | | |
-
С помощью измерительного клина и штангенциркуля измерьте внутренний диаметр стеклянной трубки-наконечника.
-
Измерьте массу пустого стакана с точностью до 0,01 г.
-
Закройте кран и наклейте в лейку дистиллированной воды. Затем подставьте под трубку колбу и постепенно открывая кран добейтесь того, чтобы вода капала из трубки отдельными каплями с частотой 30-40 капель в минуту. В этом случае можно считать, что капли открываются только под действием силы тяжести.
-
Подставив под трубку пустую колбу (стакан) и отсчитав 80-100 капель отодвиньте её.
-
Опять взвесьте стакан (теперь уже с водой) и вычислите массу вылившейся воды.
-
Вычислите поверхностное натяжение воды по формуле (3).
-
Вычислите относительную и абсолютную погрешности измерений по формулам:
E = = +; G = E Gср; Gср =
-
Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу.
-
Сделайте вывод.
ЗАДАНИЕ 2
-
Подготовьте таблицу для записи результатов измерений и вычислений.
, | h, м | D, м | G, | G, | E | |
1. | | | | | | |
2. | | | | | ||
3. | | | | |
-
С помощью иголки и штангенциркуля измерьте диаметр капилляра.
-
Опустите капилляр в воду и с помощью линейки измерьте высоту её подъёма по капилляру.
-
Вычислите поверхностное натяжение воды по формуле (4).
-
Повторите измерения ещё два раза и найдите средние значения. Результаты запишите в таблицу.
-
В этой работе оценить погрешности измерений достаточно сложно (подумайте почему), поэтому нужно сравнить полученные вами значения с табличными.
-
Сравните результаты измерений G разными методами и сделайте вывод.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
-
Почему в работе используют дистиллированную воду?
-
Какой из методов даёт более точный результат?
-
Какая из измеренных величин более всего влияет на относительную погрешность?
-
Повторить по учебнику «Физика 10кл.» под ред. Е.В.КОРШАК…… Пр 49 Задачи № 641, 642, 643, 649 (Рымкевич.)
Здесь представлен конспект к уроку на тему «ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ ЖИДКОСТЕЙ», который Вы можете бесплатно скачать на нашем сайте. Предмет конспекта: Физика Также здесь Вы можете найти дополнительные учебные материалы и презентации по данной теме, используя которые, Вы сможете еще больше заинтересовать аудиторию и преподнести еще больше полезной информации.