Цель урока:
- обучающая: закрепить материал по теме: поверхностное натяжение, капиллярность; совершенствовать навыки проведения эксперимента, формулировать выводы из эксперимента;
- развивающая: развивать навыки по изучению научно-популярной литературы; самостоятельно приобретать новые знания; сравнивать, сопоставлять изучаемые явления и факты, делать выводы;
- воспитательная: воспитывать культуру речи, познавательный интерес, любознательность, интерес к предмету; сформировать у учащихся ответственное отношение к окружающей среде, воспитать личность, готовую к практической деятельности, к пропаганде экологических идей.
Задачи:
- Проверить полученные знания по теме: поверхностное натяжение, капиллярность. Объяснение явления на основе МКТ.
- Использовать методы научного исследования для изучения явления поверхностного натяжения жидкости.
- Продолжить формирование навыков проведения эксперимента по изучению явления поверхностного натяжения жидкости.
- Создать педагогические условия для самостоятельной творческой работы.
Тип урока: урок закрепления знаний
Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, интерактивная доска, ПО для интерактивной доски, оборудование для фронтальной работы; авторская презентация “Исследование явления поверхностного натяжения жидкости”; презентации учащихся (исследовательские работы).
Демонстрации: мыльные пузыри разного размера и формы.
Предварительные задания нескольким учащимся.
Учащиеся под руководством учителя проводят исследования явления поверхностного натяжения:
- Исследование качества воды по ее поверхностному натяжению.
- Измерение поверхностного натяжения нефтяной пленки
- Изучение физической природы мыльного пузыря
Планируемый результат:
- Знания – усвоить темы: поверхностное натяжение жидкости.
- Умения – приобретут навыки проведения эксперимента по изучению явления поверхностного натяжения; делать выводы на основе экспериментальных данных; самостоятельное приобретение новых знаний.
- Качества – закрепят исследовательские умения; работа в мини группах.
Ход урока
I. Организационный момент. Актуализация знаний. Объявление темы и цели урока. (10 мин).
Слайд №1. Эпиграф к уроку:
“Какое наслаждение вопрошать природу, пытать ее. Какой рой вопросов, мыслей соображений! Сколько причин для удивления, сколько ощущений приятного при попытке обнять своим умом, воспроизвести в себе ту работу, какая длилась века в бесконечных ее областях”. В.И. Вернадский.
Слова являются эпиграфом Всероссийских юношеских исследовательских работ имени В.И. Вернадского. Сегодня на уроке мы проведем небольшую исследовательскую работу.
Слайд №2. Тема урока: “Исследования явления поверхностного натяжения жидкости.
Вопросы представлены в форме пословиц. Вспомним свойства жидкостей.
Слайд №3,4
- “У воды гибкая спина” (финская пословица).
Ребята, о каком физическом явлении идет речь? ( О поверхностном натяжении жидкости). Объясните, основываясь МКТ. - “Ему и беда, что с гуся вода” (русская).
Ребята, о каком физическом явлении идет речь? ( О смачивании жидкости). Каков физический смысл пословицы?
В которой посудине деготь побывает – и огнем не выжжешь (русская). Что за явление? Каков физический смысл пословицы? - И сырая земля воду тянет (финская). Ребята, о каком физическом явлении идет речь? ( О капиллярности). Объясните, основываясь МКТ.
- Зависит ли поверхностное натяжение от рода жидкости? Привести примеры.
- Зависит ли поверхностное натяжение от температуры жидкости? Если да, каким образом?
Учащиеся самостоятельно определяют тему и цель урока. Учитель корректирует ответы учащихся.
Слайд №5. Цель нашего урока: исследовать явление поверхностного натяжения; изучить некоторые методы определения поверхностного натяжения; выяснить, какую роль поверхностное натяжение играет в природе и жизни человека.
II. Основная часть. Исследование явления поверхностного натяжения жидкости. (32 мин).
Слайд №6. Способы определения поверхностного натяжения делятся на статические и динамические. В статических методах поверхностное натяжение определяется у сформировавшейся поверхности, находящейся в равновесии. Динамические методы связаны с разрушением поверхностного слоя.
Статические методы:
- Метод поднятия в капилляре
- Метод Вильгельми
- Метод лежачей капли
- Метод определения по форме висячей капли.
- Метод вращающейся капли
Динамические методы:
- Метод отрыва кольца.
- Метод счета капель.
- Метод максимального давления пузырька.
- Метод осциллирующей струи
- Метод стоячих волн
Для исследования поверхностного натяжения жидкости воспользуемся двумя более существенными методами; методом отрыва петли; методом поднятия жидкости в капилляре.
Экспериментальные задания.
Работа в парах. Учащиеся получают задание. Знакомятся с описанием работы. Самостоятельно определяют цель работы. Результаты эксперимента заносят в таблицу и сравнивают с табличными значениями поверхностного натяжения воды, мыльного раствора. Записывают вывод.
Слайд № 7.
1. Измерение коэффициента поверхностного натяжения воды, мыльного раствора методом отрыва петли.
Оборудование: динамометр проекционный ДПН, химический стакан с водой, мыльный раствор.
Цель работы: изучение явления поверхностного натяжения жидкости.
Ход работы: Коэффициент поверхностного натяжения определяют методом отрыва петли разной длины от поверхности воды, мыльных растворов. (Приложение 1).
Вывод: поверхностное натяжение жидкостей, находящихся в контакте с воздухом различно.
Слайд №8.
2. Измерение поверхностного натяжения воды методом поднятия жидкости в капилляре.
Оборудование: сосуд с водой, капилляры (медицинские для забора крови), термометр.
Цель работы: изучение явления поверхностного натяжения жидкости.
Вывод: с ростом температуры высота жидкости в капилляре и поверхностное натяжение уменьшаются.
Указания для выполнения работы. (Приложение 2).
Результаты исследований заносятся в таблицу. (Приложение 3).
Защита работы:
Исследование качества воды по ее поверхностному натяжению. (Презентация 3).
Измерение поверхностного натяжения нефтяной пленки. (Презентация 2).
3. Опыты, дополнительно поясняющие сущность сил поверхностного натяжения.
Слайд №9,10
“Выдуйте мыльный пузырь и смотрите на него: вы можете заниматься всю жизнь его изучением, не переставая извлекать из него уроки физики”, – писал великий английский физик лорд Кельвин.
Оборудование: мыльный раствор, каркасы из проволоки в виде параллелепипеда, тетраэдра, сферы, плоская рамка с подвижной стороной, полые пластмассовые палочки.
Цель: получить мыльные пузыри различного размера и выяснить, почему они шарообразной формы.
Вывод: поверхность мыльных пузырей обладает энергией, которая в состоянии устойчивого равновесия минимальна. Следовательно, жидкость принимает форму с минимальной площадью поверхности при наибольшем объёме. Такими свойствами обладает шар. Вот почему мыльные пузыри выглядят как правильные сферы.
3). Мастер-класс по теме: “Поверхностное натяжение мыльных пузырей” (Презентация 4).
Указания для приготовления мыльного раствора. (Приложение 4).
III. Подведение итогов урока (3 мин). Слайд № 11.
Ребята, сегодня мы ознакомились с существенными методами определения коэффициента поверхностного натяжения жидкостей; с невероятными свойствами мыльного пузыря и необыкновенно интересными опытами с мыльными пузырями.
По результатам исследования можно сделать выводы:
Ознакомились с существенными методами измерения коэффициента поверхностного натяжения: метод отрыва петли; метод поднятия жидкости в капилляре.
Поверхностное натяжение жидкостей, находящихся в контакте с жидкостью различно.
Поверхностная энергия жидкости зависит не только от свойств самой жидкости, но и от свойств среды, с которой жидкость граничит, а так же от температуры жидкости.
При увеличении температуры внутренняя энергия молекул возрастает и, естественно, уменьшается напряжение в пограничном слое жидкости и, следовательно, уменьшаются силы поверхностного натяжения.
Мыльная вода, обладает способностью образовывать тонкие пленки. Жидкая пленка превращается в эластичную поверхность, стремящуюся минимизировать свою площадь, и, следовательно, минимизировать энергию натяжения, приходящуюся на единицу площади.
Силы поверхностного натяжения существуют, играют большую роль и в природе, и в жизни человека.
Учащиеся, успешно выполнившие задания, получают положительные оценки. Так же оцениваются работы учащихся, подготовивших исследовательскую работу.
Домашнее задание. Слайд №12.
- С ним говорить, что решетом воду носить (русская). Можно ли носить воду в решете? При каком условии?
- Оценить максимальный размер капель воды, которые могут висеть на потолке.
Рефлексия. Слайд № 13.
Продолжите фразу:
- Сегодня на уроке я узнал.....
- Теперь я могу......
- Было интересно.....
- Знания, полученные сегодня на уроке, пригодятся...
Список литературы
- Александрова З.В. Уроки физики с применением информационных технологий. 7 – 11 классы. Методическое пособие с электронным приложением /З.В. Александрова и др. – М.: Издательство “Глобус”, 2009. – 313 с. – (Современная школа).
- Дик Ю.И. Кабардин О.Ф. Физический практикум для классов с углубленным изучением физики: 10 – 11 кл./Ю.И.Дик, О.Ф. Кабардин, В.А. Орлов и др.; Под ред. Ю.И.Дика, О.Ф. Кабардина.- 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Просвещение, 2002. – 157 с.: ил.
- Горлова Л.А. Интегрированные уроки физики: 7 – 11 классы. – М.: ВАКО, 2009. – 144с. – (Мастерская учителя физики).
- Касьянов В.А. Физика. 10 класс. Профильный уровень: тематическое и поурочное планирование/ В.А. Касьянов. – М.: Дрофа,2005. – 159 с.: ил.
- Касьянов В.А. Физика. 10 класс. Профильный уровень: учебн. Для общеобразоват. учреждений/ В.А. Касьянов. – 8-е изд., перераб. и доп. - М.: Дрофа, 2005. – 431с.: ил.
- Тихомирова С.А. Физика в загадках, пословицах, сказках, поэзии, прозе и анекдотах: пособие для учащихся и учителей /С.А. Тихомирова. – М.: Мнемозина, 2008. – 152 с. : ил.
- Фадеева Г.А., Попова В.А. Физика и экология, 7-11 классы: материалы для проведения учебной и внеурочной работы по экологическому воспитанию /сост. Г.А. Фадеева, В.А. Попова. – Волгоград: Учитель, 2007. – 73 с.
- Шахмаев Н.М. Физический эксперимент в средней школе. В 2 ч. Ч. 2: пособие для учителя/ Н.М. Шахмаев, Н.И. Павлов. – М.: Мнемозина, 2010. – 192 с. :ил.
- wikipedia.org
- urok.1sept.ru