Bài 40 Vật Lý 10

Cách khẳng định hệ số căng bề mặt của chất lỏng như vậy nào? Để hiểu rõ về phong thái xác minh, kftvietnam.com xin chia sẻ bài bác Thực hành: Xác định hệ số căng bề mặt của hóa học lỏng thuộc lịch trình Sgk Vật lí lớp 10. Hi vọng cùng với kiến thức trọng tâm cùng giải đáp vấn đáp những thắc mắc chi tiết , trên đây đang là tài liệu góp các bạn tiếp thu kiến thức giỏi hơn .

NỘI DUNG TRẮC NGHIỆM

Nội dung bài học kinh nghiệm tất cả tía phần:

Chuẩn bị thực hành thực tế cùng thực hiện thí nghiệmViết report thực hànhTrả lời thắc mắc SGK trang 222

A. Chuẩn bị thực hành thực tế cùng thực hiện thí nghiệm

I. Mục đích

Khảo gần kề hiện tượng kỳ lạ căng mặt phẳng của hóa học lỏng.Xác định thông số căng mặt phẳng của nước.

Bạn đang xem: Bài 40 vật lý 10

II. Dụng cu thí nghiệm

Bao bao gồm những khí cụ sau:

Lực kế 0,1N có độ phân tách nhỏ tuổi duy nhất 0,001N. Vòng sắt kẽm kim loại (nhôm) bao gồm dây treo.Hai ly vật liệu nhựa A, B đựng nước, nối thông trực tiếp với nhau bằng một ống cao su thiên nhiên Silicon (Hình 40.1 SGK).Thước kẹp bao gồm độ chia nhỏ tốt nhất 0,1milimet, hoặc 0,05; 0,02 mm, Giới hạn đo 150milimet (Hình 40.3 SGK).Giá treo gồm tổ chức cơ cấu nâng hạ ly đựng hóa học lỏng.

III. Cửa hàng lý thuyết

Mặt loáng của chất lỏng luôn gồm các lực căng, theo pmùi hương tiếp tuyến đường với mặt nhoáng. Những lực căng này làm cho phương diện nhoáng của chất lỏng tất cả xu hướng co lại mang lại diện tích S nhỏ nhất. Chúng được gọi là phần lớn lực căng bề mặt (xuất xắc có cách gọi khác là trương lực mặt ngoài) của hóa học lỏng.Có những phương pháp đo trương lực bề mặt. Trong bài bác này ta dùng một lực kế nhạy bén (loại 0,1N), treo một cái vòng bởi nhôm bao gồm tính dính ướt trọn vẹn so với hóa học lỏng đề xuất đo:

 

Nhúng đáy vòng chạm vào mặt hóa học lỏng, rồi đẩy lên mặt nhoáng. Khi đáy vòng vừa mới được nâng lên xung quanh nháng, nó không biến thành bứt ngay lập tức thoát ra khỏi chất lỏng: một màng hóa học lỏng lộ diện, bám xung quanh chu vi kế bên và chu vi vào của vòng, tất cả định hướng kéo vòng vào chất lỏng. Lực Fc vì màng chất lỏng chức năng vào vòng đúng bởi tổng trương lực mặt phẳng của hóa học lỏng tác dụng lên chu vi ngoài và chu vi trong của vòng.Do vòng bị hóa học lỏng bám ướt hoàn toàn, nên khi kéo vòng lên khỏi phương diện loáng và gồm một màng chất lỏng căng thân đáy vòng với phương diện loáng, thì trương lực Fc có cùng phương thơm chiều cùng với trọng tải P.. của vòng. Giá trị lực F đo được trên lực kế bằng tổng của nhì lực này:

F = Fc + P

Đo P. và F ta xác định được trương lực bề mặt Fc chức năng lên vòng.Gọi L1 là chu vi bên cạnh với L2 là chu vi trong của cái vòng, ta tính được hệ số căng mặt phẳng σ của hóa học lỏng sống nhiệt độ nghiên cứu và phân tích theo công thức:

$sigma =fracf_cL_1+L_2=fracF-Ppi (D+d)$

tại đây D với d là 2 lần bán kính xung quanh và đường kính trong của vòng

IV. Giới thiệu công cụ đo

1. Chiếc vòng nhôm dùng vào thí nghiệm này là một số loại đồ dùng rắn gồm tính bám ướt trọn vẹn so với hóa học lỏng nên nghiên cứu (nước). Trước lúc đo bắt buộc vệ sinh không bẩn những chất không sạch phụ thuộc vào phương diện vòng, để có tác dụng đo đúng mực.

2. Thước kẹp cần sử dụng đo chu vi ngoại trừ cùng chu vi vào của mẫu vòng

V. Trình trường đoản cú thí nghiệm

1. Đo trương lực Fc

a, Lau sạch sẽ chiếc vòng bằng giấy mượt. Móc dây treo cái vòng vào lực kế 0,1N, rồi treo lực kế vào tkhô nóng ngang của giá đỡ nhằm đo trọng lượng P của chiếc vòng. Đo P 4 lần và ghi những quý hiếm đo được vào bảng 40.1.

b, Đặt hai ly A, B tất cả ống cao su thiên nhiên nối thông trực tiếp với nhau lên phương diện bàn. Đổ chất lỏng nên khẳng định thông số căng mặt ko kể vào nhì cốc làm thế nào để cho ít nước chiếm phần khoảng tầm một nửa địa điểm mỗi ly. Đặt ly A ngay lập tức dưới vòng nhôm đã treo trên lực kế. Đặt ly B lên khía cạnh tấm đế của giá chỉ đỡ. Khi mực nước của hai cốc ngang bằng nhau thì kiểm soát và điều chỉnh lực kế xuống rẻ dần dần đến mặt đáy chiếc vòng nằm biện pháp phương diện nước khoảng tầm 0,5centimet. 

c, Kéo dịu móc treo vật dụng của lực kế khiến cho lòng dòng vòng nhôm chạm hồ hết vào mực nước, rồi buông tay ra.

d, Hạ ly B xuống mặt bàn để nước trong cốc A lại thảnh thơi rã sang ly B. Quan gần kề cái vòng với lực kế, quý hiếm lực F chỉ bên trên lực kế ở thời gian ngay trước lúc màng chất lỏng bị đứt, bàng tổng trọng lượng P cùng độ bự Fc của trương lực mặt phẳng hóa học lỏng công dụng lên chu vi ngoài với chu vi trrong của chiếc vòng. Ghi quý hiếm của lwucj F vào bảng 40.1.

e, Đặt lại ly B lên mặt tấm đế với lặp lại thêm 4 lần các bước c, cùng d,. Ghi các cực hiếm lwucj F đo được vào bảng 40.1.

2. Đo đường kính không tính và đường tởm vào của dòng vòng.

a, Dùng thước kẹp đo 5 lần nhường kính xung quanh D cùng con đường knhs vào d của mẫu vòng. Ghi cực hiếm đo được vào bảng 40.2.

b, Kết thúc thí nghiệm: Nhấc mẫu vòng thoát ra khỏi lực kế, vệ sinh khô và để vào trong vỏ hộp vật liệu bằng nhựa không bẩn.

B. Báo cáo thực hành

1. Trả lời câu hỏi

a) Nêu ví dụ về hiện tượng lạ bám ướt cùng hiện tượng lạ ko dính ướt của chất lỏng ?

b) Lực căng mặt phẳng là gì ? Nêu cách thức sử dụng lực kế xác minh lực căng mặt phẳng với xác định hệ số căng mặt phẳng ? Viết công thức thực nghiệm xác định hệ sốcăng mặt phẳng theo phương thức này ?

Hướng dẫn:

a) Ví dụ:

Hiện tượng dính ướt: Vì chất liệu thủy tinh bị nước bám ướt, bắt buộc giọt nước nhỏ dại cùng bề mặt bản chất liệu thủy tinh mở rộng thành một hình gồm dạng bất cứ.Hiện tượng ko bám ướt: chất liệu thủy tinh không bị tdiệt ngân dính ướt, cần giọt thủy ngân nhỏ tuổi trên mặt phiên bản chất thủy tinh vo tròn lại với bị dẹt xuống vì tác dụng của trọng tải.

Xem thêm: Áo Dài Học Sinh Vải Phi Bóng May Áo Dài Bán Theo Mét Hoặc Quần 1,1M

b) Lực căng bề mặt: là lực tác dụng lên một đoạn đường nhỏ tuổi bất cứ bên trên bề mặt hóa học lỏng luôn luôn tất cả phương vuông góc cùng với đoạn đường này với tiếp tuyến đường với bề mặt hóa học lỏng, bao gồm chiều làm bớt diện tích S mặt phẳng chất lỏng cùng bao gồm độ mập f tỉ trọng thuận cùng với độ dài l của phần đường đó: f = σl.

σ là hệ số căng bề mặt (suất căng bề mặt), đơn vị N/m.

Giá trị của σ dựa vào vào nhiệt độ với thực chất của hóa học lỏng: σ sút Khi nhiệt độ tăng.

Phương thơm pháp xác định:

Nhúng lòng vòng va vào mặt chất lỏng, rồi đẩy lên mặt thoáng. khi lòng vòng vừa mới được thổi lên cùng bề mặt nhoáng, nó không xẩy ra bứt ngay ra khỏi hóa học lỏng: một màng hóa học lỏng xuất hiện, bám vào quanh chu vi ko kể và chu vi vào của vòng, gồm xu thế kéo vòng vào chất lỏng. Lực Fc bởi màng chất lỏng chức năng vào vòng đúng bởi tổng trương lực mặt phẳng của hóa học lỏng tác dụng lên chu vi ko kể và chu vi vào của vòng.

Do vòng bị hóa học lỏng bám ướt trọn vẹn, nên những lúc kéo vòng lên khỏi mặt thoáng với có một màng hóa học lỏng căng thân lòng vòng cùng mặt nhoáng, thì lực căng Fc tất cả cùng phương thơm chiều với trọng lực Phường. của vòng. Giá trị lực F đo được bên trên lực kế bởi tổng của nhì lực này:

F = Fc + P

Đo Phường và F ta xác minh được trương lực bề mặt Fc chức năng lên vòng.

Công thức thực nghiệm xác định thông số căng bề mặt:

$sigma =fracf_cL_1+L_2=fracF-Ppi (D+d)$

2. Kết quả

* Bảng 40.1:

Độ chia bé dại tuyệt nhất của lực kế: 0,001N

Lần đo	P (N)	F(N)	Fc = F – Phường (N)	ΔFc(N)
1	0,047	0,061	0,014	0,001
2	0,046	0,061	0,015	0
3	0,046	0,062	0,016	0,001
4	0,047	0,062	0,015	0
5	0,046	0,060	0,014	0,001
Giá trị trung bình	0,0464	0,0612	0,015	0,0006

* Bảng 40.2

Độ phân chia nhỏ tuổi tuyệt nhất của thước kẹp: 0,05mm

Lần đo	D (mm)	ΔD(mm)	d (mm)	Δd(mm)
1	51,5	0,16	50,03	0,004
2	51,6	0,06	50,02	0,006
3	51,78	0,12	50,03	0,004
4	51,7	0,04	50,02	0,006
5	51,7	0,04	50,03	0,004
Giá trị trung bình	51,66	0,08	50,03	0,005

a) Các hiệu quả tính được được ghi như vào bảng 40.1 cùng 40.2

b) Giá trị trung bình của thông số căng bề mặt của nước:

$overlinesigma =fracoverlineF_cpi (overlineD+overlined)$ = $frac0,0153,1412.(51,66.10^-3+50,33.10^-3)=0,0468$ (N/m)

c) Tính sai số tỉ đối của phnghiền đo:

$delta sigma =fracDelta sigma overlinesigma +fracDelta F_coverlineF_c+fracDelta pi pi +fracDelta D+Delta doverlineD+overlined$

Trong đó:

$Delta F_c=overlineDelta F_c+2Delta F"$

(ΔF’ là không nên số mức sử dụng của lực kế, lấy bằng một nửa độ phân tách bé dại tuyệt nhất của lực kế → ΔF’ = $frac0,0012$ = 0,0005)

$Delta D=overlineDelta D+2Delta D"$, $Delta d=overlineDelta d+2Delta d"$

(ΔD’ và Δd’ là không nên số nguyên tắc của thước kẹp, đem bởi một phần hai độ phân chia nhỏ tốt nhất của thước kẹp → ΔD’ = Δd’ = $frac0,052$ = 0,025 mm)

$Rightarrow fracDelta F_coverlineF_c=frac0,00160,015=10,67$%

→ ΔFc = 0,0006 + 2. 0,0005 = 0,0016

Và ΔD = 0,08 + 0,025 = 0,105 mm; Δd = 0,005 + 0,025 = 0,03 mm

$Rightarrow fracDelta D+Delta doverlineD+overlined=frac0,105+0,0351,66+50,03=0,137$%

vì thế trong ngôi trường phù hợp này ta bắt buộc đem π = 3,1412 nhằm cho $fracDelta pi pi $delta sigma =fracDelta sigma overlinesigma +fracDelta F_coverlineF_c+fracDelta pi pi +fracDelta D+Delta doverlineD+overlined$

= 10,67% + 0,137% = 10,807%

d) Tính sai số tuyệt vời và hoàn hảo nhất của phép đo:

$Delta sigma =overlinesigma .delta sigma $ = 0,0468.10,807% = 0,005

e) Viết kết quả khẳng định hệ số căng bề mặt của nước:

$sigma =sigma pm delta sigma =0,0468pm 0,005$ (N/m).

C. Trả lời câu hỏi SGK trang 222

1. cũng có thể dùng lực kế nhạy nhằm đo lực căng bề mặt và thông số căng bề mặt của chất lỏng không bám ướt theo cách thức nêu vào bài xích được không?

Hướng dẫn:

Ta có thể sử dụng lực kế nhạy cảm để đo lực căng mặt phẳng và hệ số căng bề mặt của chất lỏng ko dính ướt theo phương thức nêu vào bài .

2. Trong bài bác xem sét này, tại vì sao Khi nút nước vào bình A lùi về dần dần thì quý hiếm chỉ trên lực kế lại tăng dần?

Hướng dẫn:

Khi nước vào bình A hạ thấp dần thì lực đẩy Acsimet Fa vẫn sút dần dần, bởi vì vậy nó sẽ dần dần bé dại rộng P. của vòng nhôm, P > Fa ⇒ vòng nhôm lùi về dần dần cho đến lúc dây duy trì vòng đạt đến giới hạn lũ hồi. Mặt khác, vị vòng nhôm không bám ướt bắt buộc lực căng bề mặt của nước níu duy trì mặt phẳng vòng nhôm khiến cho nó bị kéo xuống, cho đến khi quý giá lực căng bề mặt của nước lượng cực lớn, lực ảnh hưởng thân những phân tử nước không hề vừa đủ sức hút nên bọn chúng bị " đứt" "buông tha" đến vòng nhôm.

3. So sánh giá trị của thông số căng bề mặt xác định được trong nghiên cứu này với cái giá trị hệ số căng bề mặt ϭ của nước chứa sinh sống 200C ghi vào Bảng 37.1, sách giáo khoa? Nếu bao gồm xô lệch thì nguyên ổn thánh thiện đâu?

Hướng dẫn:

Hệ số căng bề mặt vào thể nghiệm hay nhỏ dại rộng giá trị thực tế trong sgk vì vào sgk làm cho xem sét ở môi trường lí tưởng nước cất, còn vào phòng thí nghiệm đo tinc khiết của nước cùng của vòng nhôm không lí tưởng, gồm không nên số trong quá trình đo.

4. Sai số của phép đo thông số căng bề mặt ϭ vào bài thực hành đa số tạo ra vị nguyên nhân nào?

Hướng dẫn:

Sai số hệ thống: không nên số hiện tượng đo.Sai số ngẫu nhiên:

+ Sai số trong quy trình đo: ko làm cho đúng thí nghiệm, năng lực thực hành thực tế kém, ĐK thực hành gặp mặt trngơi nghỉ ngại: gió, sức cản không gian,…