Ngày soạn: 7/4/2013
Ngày dạy: 9/4/2013
Tiết 73
CHẤT LỎNG
HIỆN TƯNG CĂNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG

I. MỤC TIÊU
1.kiến thức
- Hiểu được cấu trúc và chuyển động nhiệt của chất lỏng
- Hiểu được hiện tượng căng mặt ngoài và lực căng mặt ngoài theo quan điểm năng lượng
2.Kỹ năng
- Giải thích được hiện tượng thuộc hiện tượng căng mặt ngoài
II. CHUẨN BỊ
- Bộ thí nghiệm xà phòng : Một khay đựng xà phòng, khung kẻm tròn có sợi chỉ …
- Tranh vẽ về phân tử chất lỏng ( Cấu trúc trật tự gần )
III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
 Ổn đònh lớp học
1) Kiểm tra bài củ :
+ Câu 01 : Đònh nghóa và viết công thức sự nở dài ?
+ Câu 02 : Đònh nghóa và viết công thức sự nở khối ?
+ Câu 03 : Chó một số thí dụ về ứng dụng của sự nở vì nhiệt ?
2) Nội dung bài giảng :
Phần làm việc của giáo viên
I. CẤU TRÚC CHẤT LỎNG
1) Mật độ phân tử
Mật độ phân tử ở chất lỏng lớn gấp
nhiều lần mật độ phân tử ở chất khí và
gần bằng mật độ phân tử chất rắn.
2) Cấu trúc trật tự gần
Chất lỏng có cấu trúc trật tự gần nghóa
là đối với một hạt nào đó thì các hạt khác

gần kề nó được phân bố có trật tự , càng
đi xa hạt nói trên thì tính trật tự càng mất
dần.
Phân bố trật tự gần này không cố đònh
vì các hạt ở chất lỏng có thể dời chỗ do
chuyển động nhiệt.
3) Chuyển động nhiệt ở chất lỏng :
GV thuyết giảng : Trong chất lỏng các
phân tử ở gần nhau sắp xếp theo một trật
tự nhất đònh , nhưng chỉ được giữ trong
một nhóm phân tử , các nhóm nhỏ phân
tử có trật tự này lại kết hợp với nhau một
cách hỗn độn trong chất lỏng. Với cách
sắp xếp này thì có những lỗ trống không

Phần ghi chép của học sinh
I. CẤU TRÚC CHẤT LỎNG
1) Mật độ phân tử
Mật độ phân tử ở chất lỏng lớn gấp nhiều lần mật độ
phân tử ở chất khí và gần bằng mật độ phân tử chất
rắn.
2) Cấu trúc trật tự gần
Chất lỏng có cấu trúc trật tự gần nghóa là đối với một
hạt nào đó thì các hạt khác gần kề nó được phân bố có
trật tự , càng đi xa hạt nói trên thì tính trật tự càng mất
dần.
Phân bố trật tự gần này không cố đònh vì các hạt ở
chất lỏng có thể dời chỗ do chuyển động nhiệt.
3) Chuyển động nhiệt ở chất lỏng :
Trong chất lỏng, mỗi phân tử tương tác với các phân

tử khác ở gần. Nó dao động quanh một vò trí cân bằng
tạm thời và từng lúc, do tương tác nó nhảy sang một vò
trí mới và lại dao động quanh vò trí cân bằng mới này
và cứ thế tiếp tục.
4) Thời gian cư trú
Là thời gian một phân tử dao động quanh một vò trí
cân bằng tạm thời. Khoảng thời gian này có độ lớn
trung bình vào bậc 10 -11. Nhiệt độ càng cao thời gian cư


có phân tử . Như vậy cấu trúc phân tử
chất lỏng có phần giống cấu trúc của
chất kết tinh trong phạm vi nhỏ ( khỏang
vài ba lần kích thước phân tử ) còn trong
phạm vi lớn thì cấu trúc này không còn
giữ được trật tự đều đặn như chất kết tinh
nữa. Chất lỏng có cấu trúc phân tử giống
chất vô đònh hình. Do đó sự chuyển từ
trạng thái vô đònh hình sang trạng thái
lỏng được thực hiện một cách liên túc.
4) Thời gian cư trú
GV thuyết giảng : Mỗi phân tử chất lỏng
luôn luôn dao động hỗn độn quanh một vò
trí cân bằng xác đònh. Sau một khỏang
thời gian nào đó phân tử chuyển dời tới
một lổ trống, dao động quanh vò trí cân
bằng mới và để lại ở vò trí cân bằng cũ
một lỗ trống mới … Đây chính là cơ chế
của tính lỏng.
II. HIỆN TƯNG CĂNG MẶT NGOÀI

Thí dụ : Một cái đinh ghim nhờn mỡ có
thể nổi trên mặt nước
1) Thí nghiệm
GV : tiến hành hay mô tả thí nghiệm trên
tranh vẻ. Nhúng khung chữ nhật làm
bằng thép mảnh có cạnh AB có thể di
chuyển dể dàng vào nước xà phòng , rồi
lấy ra nhẹ nhàng.
Nếu để mặt khung nằm ngang thì thanh
AB bò di chuyển tới vò trí A’B’ do màng
xà phòng bò co lại
- Hiện tượng này chứng tỏ rằng : Từ mặt
thoáng của chất lỏng có lực tác dụng lên
thanh AB ⇔ những lực này gọi là căn
mặt ngoài.
B

B

B'

P
2F

A

A

A
P


trú cáng ngắn. Ở nhiệt độ không cao, chất lỏng có cấu
trúc gần với chất rắn vô đònh hình → Thời gian cư trú ở
chất rắn vô đònh hình thì lớn hơn rất nhiều .
II. HIỆN TƯNG CĂNG MẶT NGOÀI
Thí dụ : Một cái đinh ghim nhờn mỡ có thể nổi trên
mặt nước
Giọt nước có dạng hình cầu
Bong bóng xà phòng lơ lững có dạng hình
cầu.
1) Thí nghiệm
- Dùng một khung hình chữ nhật làm bằng giây thép
mảnh có cạnh CD di chuyển dể dàng dọc theo hai cạnh
BC và AC
- Nhúng thẳng đứng khung này vào nước xà phòng rồi
lấy ra nhẹ nhàng ta được một màng xà phòng hình chữ
nhật. Màng xà phòng là một khối dẹt dung dòch xà
phòng
- Nếu bây giờ ta nâng khung cho nó dần dần nằm
ngang thì sẽ quan sát thấy thanh Chuyển động bò kéo
về phía cạnh AB do màng xà phòng thu bé diện tích lại
Học sinh vẽ hình
B

A

B'

A'


2) Lực căng mặt ngoài
Nếu ta cho mặt ngoài của chất lỏng giống như một
màng căng, gây ra lực tác dụng lên thanh CD. Lực này
gọi là lực căng mặt ngoài.
“Lực căng mặt ngoài đặt lên đường giới hạn của mặt
ngoài và vuông góc với nó, có phương tiếp tuyến với
mặt ngoài của khối chất lỏng và có chiều sao cho lực
có tác dụng thu nhỏ diện tích mặt ngoài của chất lỏng”
Lặp đặt thí nghiệm như hình vẽ
Học sinh vẽ hình

A'
P

2) Lực căng mặt ngoài
GV : Hiện tượng thanh AB dòch chuyển
có thể giải thích được nếu ta công nhận từ
mặt thóang của chất lỏng có những lực
tác dụng lên thanh AB gọi là lực căn mặt
Thanh CD phải đủ mảnh để trọng lượng của nó nhỏ
ngòai F. Nhì hình vẽ trên các em cho biết
hơn lực căng mặt ngoài của màng xà phòng tác dụng
phương và chiều của F ?
lên thanh. Ta móc thêm các gia trọng để cân bằng với


HS : Lực F có phương tiếp tuyến với mặt
thóang và vuông góc đường giới hạn mặt
thóang . Chiều làm giảm diện tích mặt
thóang.

GV : Trình bày phần độ lớn lực căn mặt
ngòai và P = 2F. Ở thí nghiệm trên : Đối
với lớp có HS giỏi – khá. GV có thể
thuyết giảng giải thích hiện tượng căn
mặt ngòai theo phương pháp cấu trúc .
Khi phân tử ở sâu trong lòng chất lỏng
thì lực hút của các phân tử khác lên nó
cân bằng nhau. Khi phân tử ở gần mặt
thóang thì hợp lực các lực hút phân tử lên
nó không cân bằng nhau mà hướng vào
trong chất lỏng. Các phân tử sát mặt
thóang có xu hướng bò kéo vào trong lòng
chất lỏng, nghóa là có xu hướng làm cho
diện tích mặt thóang giảm và căng ra.
Một khối lỏng bao giờ cũng có mặt
thóang ở dạng sao cho diện tích có giá trò
nhỏ nhất có thể có được. Nếu không có
ngọai lực tác dụng thì mặt thóang là mặt
cầu.

lực căng mặt ngoài
Độ lớn lực căng mặt ngoài F tỉ lệ với độ dài l của
đường giới hạn mặt ngoài của khối chất lỏng :
F = δ. l
σ : hệ số căng mặt ngoài ( Suất căng mặt ngoài của
chất lỏng )
F :Lực căng mặt ngoài (N)
l : Độ dài đường giới hạn mặt ngoài
Tính chất thu nhỏ diện tích mặt ngoài của chất lỏng
này sinh từ lực tương tác giữa các phân tử ở lớp mặt

ngoài với các phân tử ở trong lòng chất lỏng
Một phân tử ở lớp mặt ngoài chòu các lực hút hướng
về một nữa không gian phía dưới.
* Các khối chất lỏng không chòu tác dụng của ngoại
lực ( trọng lực ) đều có dạng hình cầu là hình có diện
tích mặt ngoài nhỏ nhất ứng với một thể tích nhất đònh.

3) Cũng cố :
1) Mô tả về mật độ phân tử và chuyển động nhiệt của các phân tử chất lỏng.
2) Trình bày về lực căng mặt ngòai( điểm đặt, phương, chiều và độ lớn)
3) Hãy nêu hai đặc trưng của cấu trúc chất lỏng ?
4) Dặn dò học sinh :
- Trả lời câu hỏi 1 ; 2; 3
- Làm bài tập : 1; 2; 3