Презентация "Определение поверхностного натяжения жидкости" (9 класс) по физике – проект, доклад

Лабораторная работа 2 Определение поверхностного натяжения жидкости

Цель работы: научиться определять коэффициент поверхностного натяжения воды методом отрыва рамки. Оборудование: весы с разновесом, стакан с водой, штатив лабораторный, пробирка с песком, масштабная линейка, лист бумаги, проволочная рамка на нитях.

Теория.

Молекулы поверхностного слоя жидкости обладают избытком потенциальной энергии по сравнению с энергией молекул, находящихся внутри жидкости. Как и любая механическая система, поверхностный слой жидкости самопроизвольно переходит в такое состояние, при котором потенциальная энергия его минимальна, при этом площадь свободной поверхности жидкости сокращается. Сила, обусловленная взаимодействием молекул жидкости, вызывающая сокращение ее свободной поверхности и направленная по касательной к этой поверхности, называется силой поверхностного натяжения Fпн .

Величина, равная силе поверхностного натяжения, действующей на единицу длины границы свободной поверхности жидкости, называется коэффициентом поверхностного натяжения σ или просто поверхностным натяжением. Поверхностное натяжение находится по формуле: L-длина границы свободной поверхности жидкости. Коэффициент поверхностного натяжения можно определить различными методами: методом отрыва капель, отрыва рамки, методом подъема воды в капилляре.

Ход работы

Зажать весы в лапке лабораторного штатива. Привязать к одной из чашек весов нить с подвешенной рамкой и уравновесить весы песком (песок сыпать на лист бумаги, положенный на чашку). Добиться горизонтального положения рамки. Под чашкой установить стакан с дистиллированной водой так, чтобы поверхность воды находилась от рамки на расстоянии 1-2 см.

Осторожно опустить рамку рукой так, чтобы она, коснувшись воды, «прилипла» к ней. Очень осторожно добавлять песок до отрыва рамки от поверхности воды. Осушить рамку и вновь уравновесить весы, но уже при помощи гирь. Определить массу гирь: m=…..г=……кг Измерить линейкой периметр рамки: L=….см=…..м

Вычислить коэффициент поверхности натяжения воды по формуле: Учесть, что Fпн=mg, где m - масса гирь, g - ускорение свободного падения. Fпн = σ= 10. Рассчитать абсолютную ошибку:

11. Рассчитать относительную ошибку: 12. Заполнить таблицу Записать вывод, указав физический смысл измеренной величины и объяснить, почему результат, полученный в работе, отличается от табличной величины

Данные для заполнения таблицы и проведения вычислений возьмите следующие: m=75 мг Fпн = 0,75мН L= (∆x + l)∙2 ∆x = 23 мм – растяжение пленки; l=30 мм – ширина рамки.

Поверхностное натяжение

Особой пленки на поверхности жидкости не существует, поэтому поверхность жидкости не обладает упругими свойствами. Поверхностное натяжение – отношение модуля силы поверхностного натяжения к длине периметра, ограничивающего поверхность:

Эксперимент

Ответить на контрольные вопросы

Почему поверхностное натяжение зависит от рода жидкости? Почему и как поверхностное натяжение зависит от температуры? В двух одинаковых пробирках находится одинаковое количество капель воды. В одной пробирке вода чистая, в другой - с добавкой мыла. Одинаковы ли объемы отмеренных капель? Ответ обоснуйте