- Chọn bài xích -Bài 50: chất rắnBài 51: biến dị cơ của đồ rắnBài 52: Sự nở bởi vì nhiệt của vật dụng rắnBài 53: hóa học lỏng. Hiện tượng căng bề mặt của hóa học lỏngBài 54: hiện tượng kỳ lạ dính ướt và không dính ướt. Hiện tượng lạ mao dẫnBài 55: Sự chuyển thể. Sự nóng chảy và đông đặcBài 56: Sự hóa hơi với sự ngưng tụBài 57: Thực hành: xác định hệ số căng mặt phẳng của chất lỏng

Xem toàn thể tài liệu Lớp 10: trên đây

Giải bài xích Tập thứ Lí 10 – bài bác 57: Thực hành: khẳng định hệ số căng mặt phẳng của chất lỏng (Nâng Cao) giúp HS giải bài bác tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, tương tự như định lượng trong vấn đề hình thành những khái niệm cùng định quy định vật lí:

Báo cáo thực hành: xác minh hệ số căng bề mặt của chất lỏng

Họ với tên:…………………………….. Lớp:…………. Ngày:…………….

Tên bài xích thực hành: xác định hệ số căng mặt phẳng của chất lỏng.

I. Mục đích

– điều tra hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng cùng đo thông số căng bề mặt của nước xà chống và mặt phẳng của nước cất.

– Rèn luyện kĩ năng sử dụng những dụng cụ đo: cân nặng đòn, lực kế cùng thước kẹp.

II. Cơ sở lý thuyết

Mặt nhoáng của chất lỏng luôn luôn có các lực căng, theo phương tiếp tuyến với mặt thoáng. Gần như lực căng này tạo nên mặt nháng của hóa học lỏng có xu hướng co lại cho diện tích nhỏ nhất. Chúng được hotline là đều lực căng mặt phẳng (hay còn gọi là lực căng mặt ngoài) của hóa học lỏng.

a) giải pháp 1: khẳng định hệ số căng bề mặt của nước xà phòng.

Khi gồm màng xà phòng nằm giữa thanh AB gồm chiều nhiều năm l với mặt nháng khối nước xà phòng, do chức năng của lực căng mặt phẳng lên thanh, đòn cân nặng đang ở thăng bằng có khả năng sẽ bị lệch về phía khung dây thép. Để thanh thăng bằng ta móc các gia trọng có trọng lượng m lên quang đãng treo. Khi đó thông số căng bề mặt của nước xà chống được xác định theo công thức:

*

b) phương án 2: khẳng định hệ số căng bề mặt của nước cất.

Nhúng đáy vòng va vào mặt chất lỏng, rồi đẩy lên mặt thoáng. Khi lòng vòng vừa mới được nâng lên trên mặt thoáng, nó không trở nên bứt ngay thoát ra khỏi chất lỏng: một màng hóa học lỏng xuất hiện, bám vào quanh chu vi ngoài và chu vi vào của vòng, có xu thế kéo vòng vào chất lỏng. Lực Fc vị màng chất lỏng tác dụng vào vòng đúng bằng tổng lực căng bề mặt của hóa học lỏng chức năng lên chu vi ngoại trừ và chu vi vào của vòng.

Do vòng bị hóa học lỏng bám ướt hoàn toàn, nên những lúc kéo vòng lên khỏi khía cạnh thoáng và có một màng hóa học lỏng căng giữa đáy vòng và mặt thoáng, thì trương lực Fc gồm cùng phương chiều với trọng tải P của vòng. Cực hiếm lực F đo được trên lực kế bằng tổng của nhị lực này:

F = Fc + phường

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

Gọi L1 là chu vi ngoài và L2 là chu vi vào của mẫu vòng, ta tính được thông số căng bề mặt σ của hóa học lỏng sinh sống nhiệt độ nghiên cứu theo công thức:

*

Ở trên đây D và d là 2 lần bán kính ngoài và đường kính trong của vòng.

III. Phương án thí nghiệm


a) cách thực hiện 1:

* giải pháp thí nghiệm:

+ cân nặng đòn và các gia trọng có khối lượng 0,1 g cùng 0,01 g. Kẹp bé dại để treo gia trọng.

+ Hai size dây thép inox được uốn nắn thành dạng nghỉ ngơi hình 57.1 SGK, gồm chiều dài cạnh AB theo lần lượt là l1 = 5cm cùng l2 = 10 cm.

+ khung dây thép làm cho quang treo, ly nước xà phòng, khúc gỗ để tại vị cốc nước xà phòng.

* quy trình thí nghiệm.

+ Đặt ly nước xà phòng lên khúc gỗ và kế tiếp treo khung có chiều nhiều năm cạnh AB l1 = 5cm vào đầu phía trái đòn cân sao cho một trong những phần ngập vào nước với thanh AB bí quyết mặt thoáng khối nước từ là một đến 2 cm.

+ Móc những gia trọng lên quang quẻ treo và vặn các ốc vi chỉnh thăng bởi ở hai đầu đòn cân nặng để đòn cân nằm thăng bằng.

+ Nâng ly lên làm sao cho thanh AB ngập trong xà phòng, rồi hạ cốc về vị trí lúc đầu để tạo thành một màng xà phòng nằm giữa thanh AB và mặt loáng khối nước.

+ Móc thêm các gia trọng lên quang treo để đưa đòn cân nặng trở về ở thăng bằng. Ghi các giá trị khối lượng m1 của các gia trọng đang móc tiếp tế bảng số liệu.’

+ lặp lại thêm các bước thí nghiệm trên hai lần

+ mang g = 9,8m/s2, tính σ, σ− cùng Δσ.

+ Lặp lại các bước thí nghiệm với khung có chiều lâu năm thanh AB là l2 = 10 cm.

b) phương pháp 2:

* luật thí nghiệm.

+ Lực kế có GHĐ 0,1N bao gồm độ chia nhỏ dại nhất 0,001N.

+ Vòng kim loại (nhôm) tất cả dây treo.

+ Hai cốc nhựa A, B đựng nước, nối thông nhau bằng một ống cao su Silicon.

+ Thước kẹp bao gồm độ chia nhỏ dại nhất 0,05mm, giới hạn đo 150mm.

+ giá bán treo có tổ chức cơ cấu nâng hạ ly đựng chất lỏng.

* các bước thí nghiệm.

+ sử dụng thước kẹp đo 3 lần đường kính ngoài và trong, rồi tính chu vi bên cạnh L1, chu vi vào L2 của lòng vòng và ghi vào bảng số liệu những giá trị tính được. Tính L1—, ΔL1 với L2—, ΔL2.

+ Treo lực kế vào thanh ngang của giá chỉ đỡ cùng móc nó vào đầu dây treo vòng để khẳng định trọng lượng p của vòng.

+ Hạ lực kế xuống phải chăng dần sao để cho đáy vòng nằm xung quanh thoáng khối nước ở ly A. Hạ tự từ ly nước B xuống vùng dưới dưới tính đến khi vòng bị bứt thoát ra khỏi mặt nhoáng khối nước ở cốc A. Đọc trên lực kế với ghi các giá trị F1.

+ Nâng ly nước B làm sao cho đáy vòng lại nằm trên mặt thoáng khối nước ở cốc A.

+ lặp lại thêm bước thí nghiệm nhị lần.

+ Tính và ghi vào bảng số liệu các giá trị lực căng bề mặt.

+ Tính σ− với Δσ.

IV. Kết quả thí nghiệm

a) phương pháp 1: xác định hệ số căng bề mặt của nước xà phòng.

* Trường vừa lòng chiều nhiều năm cạnh AB l1 = 5 cm.

Bảng 57.1

Lần thí nghiệmKhối lượng m của các gia trọng được móc thêm (kg)Hệ số căng bề mặt σ của nước xà chống (N/m)
10,32.10-30,0314
20,34.10-30,0333
30,29.10-30,0284

Ta có:

*

Vậy: σ = σ− ± Δσ = 0,0310 ± 0,00245 N/m2.

* Trường vừa lòng chiều dài cạnh AB l2 = 10 cm.

Bảng 57.2

Lần thí nghiệmKhối lượng m của các gia trọng được móc thêm (kg)Hệ số căng mặt phẳng σ của nước xà chống (N/m)
10,59.10-30,0289
20,62.10-30,0304
30,57.10-30,0279

Ta có:


*

Vậy: σ = σ− ± Δσ = 0,0290 ± 0,00125 N/m2.

b) cách thực hiện 2: khẳng định hệ số căng mặt phẳng của nước cất.

Bảng 57.3: hiệu quả đo đường kính trong và đường kính ngoài của vòng nhôm

Độ chia nhỏ nhất của thước kẹp: 0,05mm
Lần đoD (mm)ΔD (mm)d (mm)Δd (mm)
151,50,1650,030,004
251,60,0650,020,006
351,780,1250,030,004
451,70,0450,020,006
551,70,0450,030,004
Giá trị trung bình51,660,0850,030,005

Bảng 57.4: kết quả đo trương lực bề mặt

Độ chia nhỏ nhất của lực kế: 0,001N
Lần đoP (N)F(N)Fc = F – p (N)ΔFc (N)
10,0470,0610,0140,001
20,0460,0610,0150
30,0460,0620,0160,001
40,0470,0620,0150
50,0460,0600,0140,001
Giá trị trung bình0,04640,06120,0150,0006

1. Quý hiếm trung bình của thông số căng bề mặt của nước:

*


2. Tính không nên số tỉ đối của phép đo:

*

Trong đó:

ΔFc = ΔFc——+ 2ΔF’ (ΔF’ là không đúng số công cụ của lực kế, lấy bằng một nửa độ chia nhỏ nhất của lực kế → ΔF’ = 0,001/2 = 0,0005)

ΔD = ΔD——+ ΔD’; Δd = Δd——+ Δd’ (ΔD’ với Δd’ là sai số luật của thước kẹp, lấy bằng một nửa độ chia nhỏ tuổi nhất của thước kẹp → ΔD’ = Δd’ = 0,05/2 = 0,025 mm)

→ 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

*

Như vậy vào trường vừa lòng này ta phải lấy π = 3,1412 khiến cho

*
, khi đó ta hoàn toàn có thể bỏ qua
*
.

Bạn đang xem: Thực hành xác định hệ số căng bề mặt của chất lỏng vật lý 10

*

3. Tính không nên số tuyệt vời của phép đo:

Δσ = σ−.δσ = 0,0468.10,6833% = 0,005.

4. Viết công dụng xác định thông số căng mặt phẳng của nước:

σ = σ− ± Δσ = 0,0468 ± 0,005 (N/m).

Nhận xét: thông số căng bề mặt trong xem sét thường nhỏ tuổi hơn giá trị thực tế trong SGK (σ = 0,073 N/m) do trong SGK làm thí nghiệm ở môi trường lí tưởng nước cất, còn vào phòng xem sét độ tinh khiết của nước với của vòng nhôm không lí tưởng, gồm sai số trong quá trình đo. Hình như σ còn phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trường.

Câu 1 (trang 284 sgk thiết bị Lý 10 nâng cao): Ở phương pháp 1, rất có thể dùng lực kế ở phương án 2 cố kỉnh cho cân nặng đòn và các gia trọng được không? bởi vì sao?

Lời giải:

Ta hoàn toàn có thể sử dụng lực kế nhạy nhằm đo lực căng bề mặt và thông số căng mặt phẳng của màng xà phòng núm cho cân đòn. Mặc dù nhiên hiệu quả thu được sẽ sở hữu được sai số lớn hơn so với sử dụng cân đòn vày số chỉ lực kế khi đó bao hàm cả trọng lượng của khung dây, nhưng trọng lượng của size là đáng chú ý nên sẽ gây nên sai số chất nhận được đo lực căng bề mặt. Trong cách thức dùng cân đòn thì hai bên đều phải có khung dây như là nhau đề nghị trọng lượng của khối gia trọng đúng đắn bằng lực căng mặt phẳng tác dụng lên thanh AB.

Xem thêm: Báo Cáo Thực Hành Khảo Sát Chuyển Động Rơi Tự Do, Báo Cáo Thực Hành: Khảo Sát Chuyển Động Rơi Tự Do

Câu 2 (trang 284 sgk đồ vật Lý 10 nâng cao): Ở giải pháp 2, có thể không dùng lực kế mà xác minh các lực bởi cân đòn và các gia trọng được không? bởi sao?

Lời giải:

Ở phương án 2, ta hoàn toàn rất có thể không sử dụng lực kế cơ mà vẫn rất có thể xác định các lực bởi cân đòn và những gia trọng. Vị mỗi gia trọng đa số có trọng lượng định trước nên nhờ vào điều kiện thăng bằng của đòn cân nặng mà ta xác định được trọng lượng p. Của vòng nhôm và lực căng bề mặt.