Поверхневий натяг обумовлюється напрямом всередину тяжінням молекул рідини, що знаходяться в поверхневому шарі. Це тяжіння викликає викривлення вільної поверхні рідини і створює деяку різницю тисків.
При зіткненні двох (взаємно що не розчиняються) рідин говорять про поверхневому натягу на межі двох рідин; при зіткненні рідини і твердого тіла говорять про явища змочування і не змочування (капілярних явищах) ..
Що ми хочемо дізнатися?
І в кінці нашого заняття, заповнимо третю графу
Що ми дізналися?
знаємо
хочемо дізнатися
дізналися
Поверхневий натяг
Чому мильна бульбашка має форму кулі?
Від чого залежить поверхневий натяг?
Кожен з нас в своєму повсякденному житті не раз стикався і стикається зі звичайними з одного боку, але разом тим дивовижними з іншого боку явищами, абсолютно не замислюючись при цьому, з якими чудовими фізичними явищами маємо справу.
Всі діти прекрасно знають, що «пасочки» і замки можна будувати тільки з мокрого піску. Сухі піщинки не пристають один до одного. Але так само не пристають один до одного і піщинки, цілком занурені в воду.
Під час уроків малювання кожен з вас не раз помічав, що волоски пензлика розходяться в воді і тут же злипаються, якщо пензлик вийняти з води. Чи замислювався хто - то з вас, чому так відбувається?
Чому водомерки так легко переміщуються по поверхні води?
Спробуємо дати пояснення цим явищам.
Але перш трохи поспостерігаємо за прекрасними створіннями природи - мильними бульбашками (форма, переливи барв). (Видувають мильні бульбашки).
Для проведення майстер - класу мені потрібні помічники. Розділіться, будь ласка, на 3 групи. Поспостерігайте і заповніть таблицю. (У кожної групи своє завдання і таблиця)
Перед вами листи із завданнями. Спробуємо зараз виконати перші досліди.
Досвід № 1
«Плаваючі скріпки»
Покладіть скріпку на смужку фільтрувального паперу. Обережно опустіть скріпку на поверхню води так, щоб смуга паперу потонула, а скріпка залишилася на поверхні.
Досвід № 2
«Водоспад через мильну плівку»
Створіть на дротовому каркасі без нитки мильну плівку.
Спробуйте пропустити через неї струмінь води зі склянки.
Досвід № 3
"Мильні бульбашки"
Видуйте мильна бульбашка за допомогою воронки. Для цього обмокніте воронку в мильний розчин. Поспостерігайте за мильною бульбашкою. Запаліть свічку і направте відкритий кінець воронки з мильною бульбашкою на полум'я свічки.
Що ви спостерігаєте? Запишіть, будь ласка, в таблиці.
досвід
№ групи
результати спостережень
досвід №4
«Що більше: поверхневий натяг чистої води або поверхневий натяг мильного розчину?»
Визначте за допомогою досвіду, збільшується або зменшується поверхневий натяг води в результаті розчинення в ній мила.
Мета експерименту: продемонструвати, що поверхневий натяг чистої води більше поверхневого натягу мильного розчину.
Матеріали: три зубочистки, рідина для миття посуду, миска з чистою водою.
процес:
Покладіть на середину водної поверхні дві зубочистки, щоб вони знаходилися поруч.
Змочіть кінчик третьої зубочистки в рідини для миття посуду (увага: цієї рідини потрібно зовсім небагато)
Занурте кінчик третьої зубочистки в воду між двома іншими.
Підсумки: дві зубочистки швидко віддаляються один від одного. Поясніть спостережуване явище.
Досвід № 5
«Що більше: поверхневий натяг чистої води або поверхневий натяг розчину цукру?»
Визначте за допомогою досвіду, збільшується або зменшується поверхневий натяг води в результаті розчинення в ній цукру.
Мета експерименту: продемонструвати, що поверхневий натяг чистої води більше поверхневого натягу розчину цукру.
Матеріали: зубочистки, цукровий льодяник, миска з чистою водою.
процес:
Покладіть на середину водної поверхні дві зубочистки, щоб вони знаходилися поруч.
Змочіть цукровий льодяник у чистій воді і занурте його в воду між двома зубочистками.
Підсумки: дві зубочистки швидко віддаляються один від одного. Поясніть спостережуване явище.
Досвід № 6
«Що більше: поверхневий натяг холодної води або поверхневий натяг гарячої води?»
Визначте за допомогою досвіду, збільшується або зменшується поверхневий натяг води в результаті зміни її температури.
Мета експерименту: продемонструвати, що поверхневий натяг води залежить від температури.
Матеріали: зубочистки, залізний цвях, спиртівка, миска з чистою водою.
процес:
Покладіть на середину водної поверхні дві зубочистки, щоб вони знаходилися поруч.
Нагрійте залізний цвях на спиртівці і піднесіть його близько до поверхні води між двома зубочистками (або налийте на водну поверхню між зубочистками гарячу воду).
Підсумки: дві зубочистки швидко віддаляються один від одного. Поясніть спостережуване явище.
Висновок.
Групи зачитують свої результати експериментів і роблять загальний висновок про те, що:
1. Наявність у рідині вільної поверхні обумовлює існування особливих явищ, званих поверхневими. Вони виникають у зв'язку з тим, що молекули всередині рідини і молекули на її поверхні знаходяться в неоднакових умовах.
2. Поверхневий натяг залежить від роду рідини, її температури, наявності домішок. З ростом температури воно зменшується і зникає зовсім при критичній температурі, що призводить до зникнення кордону розділу між рідиною і її насиченим паром.
Закріплення.
Цікаві досліди. Проводить вчитель.
«Жива квітка».
Потрібно взяти коло з фольги радіусом 3-5 см і вирізати квітка, що має 6-8 пелюсток. Змочивши квітка в мильному розчині, покладіть на пробку від пластикової пляшки, і в центрі видувайте міхур. Як поводяться пелюстки? Поясніть, чому?
(Відповідь:
У них виявляється те саме явище, яке створює «шкіру» у води. Тільки складу розчину для бульбашок підібраний спеціально, щоб плівка була міцнішою і більш пружною. Ця плівка на поверхні рідини завжди туго натягнута. Тому і явище називають поверхневий натяг.)
«Зачарована непроливайка».
У вас є дрібні монети (штук 30-40). Налийте повний стакан води і дізнайтеся: скільки з цих монет можна опустити в склянку з водою, поки вона не виллється? А тепер опускайте обережно по одній монеті в стакан. Ну і що? Скільки помістилося? А як при цьому змінювалася форма поверхневого шару води? Поясніть чому?
(Відповідь:
Поверхневий натяг збирає воду. Якщо придивитися, то видно, що меніск продовжує лінію стінок склянки, підносячись дугою посередині.)
«Жадібний пробка».
Налийте в склянку води майже до країв. Опустіть пробку на середину поверхні. Пробка подпливёт до стінки склянки. Досягніть того, щоб вона виплила на середину. Для цього обережно опускай монети. Чому це відбувається?
(Відповідь: Пробка прагне до найвищого рівня води. Ця вершина - у стінки склянки, коли він наповнений не до країв, і в середині - коли стакан переповнений.)
А зараз проведемо невелике фізичне змагання.
устаткування:
Кожній групі - по 2-е монети достоінством10руб. піпетки, стакан з водою, склянка з мильним розчином.
завдання:
1. У вас на столі стаканчики з водою, піпетка, 10-тірублевая монета. Акуратно підклавши під монету серветку, як можна більше крапель води вмістите на монеті.
Починається змагання. Хто поб'є рекорд?
(Результати записуються на дошку).
Що при цьому ви спостерігаєте?
(Відповідь: Крапля як жива, вона коливається, але не розливається. Вона ніби обтягнута плівкою).
Завдання - питання.
Розчин жиру в бензині має більший коефіцієнт поверхневого натягу, ніж чистий бензин. Центр або краю жирного плями на тканині потрібно змочувати бензином при видаленні плями?
Чому розпушення грунту при боронуванні сприяє збереженню в ній вологи?
На одному кінці соломинки видули мильна бульбашка і піднесли інший її кінець до полум'я свічки, що горить. Чому полум'я свічки буде відхилятися при цьому в сторону?
Чому гострі краї скла при нагріванні до плавлення стають закругленими?
Чому при сушінні дров на сонці на кінці поліна, зверненому в тінь, виступають крапельки води?
Для того, щоб мазь краще вбиралася в змащені лижні черевики, їх нагрівають. Як потрібно нагрівати черевики: зовні або зсередини?
Чому за допомогою праски можна виводити плями жиру з костюма? Куди краще підкладати шматок марлі або тканини: на костюм зверху або під костюм?
Тепер повернемося до нашої граф - схемі і заповнимо третю колонку. Що ж сьогодні ми дізналися на занятті? Давайте повернемося до ключових слів
Поверхневий натяг
Чому мильна бульбашка має форму кулі?
Від чого залежить поверхневий натяг?
IV. Моделювання.
Сьогодні я спробувала показати вам, що створення проблемних ситуацій на уроках фізики не тільки формує ту систему фізичних знань, умінь і навичок, яка передбачена програмою, але і самим природним чином розвиває у школярів творчу активність. Ситуація утруднення школяра в рішенні задач призводить до розуміння учнем недостатності наявних у нього знань, що в свою чергу викликає інтерес до пізнання і установку на придбання нових. Не можна примушувати дитину сліпо студіювати предмет в гонитві за загальною успішністю. Необхідно давати йому можливість експериментувати і не боятися помилок, виховувати в учнів сміливість бути не згодним з учителем. Всякий раз при вирішенні проблемної ситуації я із задоволенням спостерігаю, як хлопці не тільки засвоюють нове для себе, а й переживають цей процес як «відкриття» ще чогось невідомого: хто стримано (старшокласники), а хто з нетерпінням і захватом (семикласники) , поспішаючи, щоб його не випередили в «відкритті», і ображаючись іноді на себе, якщо не зумів бути першим, а іноді на мене «чому обрала іншого, а не мене». А мені на кожному уроці доводиться думати про те, як підбадьорити його, змусити повірити в свої сили, знову побачити палаючі очі. Саме це змушує мене шукати щось нове, завжди бути в пошуку.
V. Рефлексія
І звичайно, будь-який урок обов'язково закінчується рефлексією.
Я хочу закінчити майстер клас словами Д. Данина:
"Побачити нове велика заслуга.
А, побачивши, не пройти повз -
заслуга не менша.
Навпаки - набагато - велика ".
VI. Зворотній зв'язок.
Учитель: на листочках із зображенням мильної бульбашки напишіть і здайте мені - «Що ви відчували, де було важко, де було легко, яке почуття у вас після уроку».
На закінчення я хочу сказати, що фізика - це наука про природу
Не те, що мисліть ви, природа:
Не зліпок, не бездушний образ -
У ній є душа, в ній є свобода,
У ній є любов, в ній є мова.
Ф.И.Тютчев
Удачі всім і творчого потенціалу.
15