Презентация на тему "Школа юных физиков – 8 класс"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Школа юных физиков – 8 класс

  Занятие №8. Лабораторная работа Измерение коэффициента поверхностного натяжения жидкости

• 
  Слайд 2
  

  Оборудование: карандаш с укреплённым на нём кольцом и миллиметровой бумагой, ёмкость с водой. Цель работы: определить коэффициент поверхностного натяжения жидкости.

• 
  Слайд 3

  Теория

  Сила поверхностного натяжения, возникающая на границе между жидкостью и внешней средой (газом, твёрдым телом, другой жидкостью), стремится уменьшить свободную поверхность жидкости. Определяется сила поверхностного натяжения как произведение длины контура, ограничивающего свободную поверхность жидкости, на коэффициент поверхностного натяжения, зависящий от рода жидкости. F = σL Где: F – сила поверхностного натяжения [н] σ – коэффициент поверхностного натяжения [н/м] L – длина контура ограничивающего свободную поверхность жидкости [м]

• 
  Слайд 4
  

  Силы поверхностного натяжения направлены вдоль поверхности жидкости, перпендикулярно её границам. Энергия поверхностного натяжения равна произведению коэффициента поверхностного натяжения на площадь свободной поверхности жидкости. U = σS Где: U – поверхностная энергия [Дж] S – площадь свободной поверхности жидкости [м2]

• 
  Слайд 5
  

  Возникает сила поверхностного натяжения из-за того, что сила притяжения между молекулами поверхностного слоя и молекулами, находящимися в толще жидкости преобладает над силой отталкивания. Как результат, молекулы поверхностного слоя стремятся «пробиться» вглубь жидкости, а поверхность стремится стянуться до наименьшей возможной площади.

• 
  Слайд 6
  

  Наиболее простой способ измерить коэффициент поверхностного натяжения жидкости – метод отрыва кольца. Он заключается в том, что кольцо, опущенное на поверхность жидкости, являет собой двойной контур, ограничивающий её поверхность. При подъёме кольца поверхностная плёнка жидкости растягивается и сила поверхностного натяжения стремится удержать кольцо.

• 
  Слайд 7
  

  В момент отрыва кольца сила поверхностного натяжения будет равна внешней вертикальной силе, воздействующей на кольцо, и равнапроизведению удвоенной длины кольца на коэффициент поверхностного натяжения. F = 2πσD Fвне = F Откуда: σ = Fвне/(2πD) Где: π = 3,14 D – диаметр кольца [м]

• 
  Слайд 8
  

  Внешнюю силу Fвнелегко создать методом рычага первого рода, для которого равенство моментов будет записано в виде: Fвнеℓ = mℓ0g Где: ℓ- плечо силы поверхностного натяжения [м] m– масса кольца с рычагом [кг] ℓ0– плечо силы тяжести, действующей на рычаг [м] g – ускорение свободного падения [н/м]

• 
  Слайд 9
  

  Откуда получаем формулу для расчёта коэффициента поверхностного натяжения жидкости: σ = mgℓ0/ (2πDℓ)

• 
  Слайд 10

  Ход измерений

  Измеряем линейкой диаметр кольца в пяти местах, находим среднее арифметическое полученных измерений. Находим положение центра масс карандаша с кольцом методом рычага: отмечаем положение центра масс на миллиметровой бумаге. Осторожно опускаем кольцо в сосуд с водой и уравновешиваем рычаг на краю сосуда. Плавно отодвигаем центр масс карандаша от края сосуда до тех пор пока кольцо не оторвётся от поверхности воды. По миллиметровой бумаге выясняем расстояние ℓ0от края сосуда до центра масс в момент отрыва кольца. Линейкой измеряем расстояние ℓ от «точки отрыва» до точки подвеса кольца. Повторяем пункты (4) – (5) пять раз и вычисляем среднее арифметическое полученных значений. По формуле: σ = mg/ (2π) вычисляем коэффициент поверхностного натяжения воды.

• 
  Слайд 11

  Результаты измерений и вычислений вносим в таблицу

• 
  Слайд 12
  

  Результаты измерений и вычислений вносим в таблицу(для желающих рассчитать погрешность).

• 
  Слайд 13

  Вывод

  Делаем вывод о проделанной работе.