Критерии оценок лабораторной работы

Лабораторная работа № 5.

Тема: Измерение поверхностного натяжения жидкости

Цель работы: Определить поверхностное натяжение жидкости.

Оборудование: Штангенциркуль, клин измерительный, стакан с дистиллированной водой, медицинский шприц объёмом 5 мл.

Краткая теория

В этой работе предлагается измерить поверхностное натяжение воды методом отрыва капель. Этот метод состоит в том, что в следствии свободного вытекания жидкости из тонкой вертикальной трубки на её конце образуется капля. На каплю действуют две силы: сила тяжести Fтяж, направленная вертикально вниз, и сила поверхностного натяжения Fпов, что действует вдоль окружности шейки капли и направлена вертикально вверх, которая препятствует отрыву капли (см.рисунок).
В тот момент, когда сила тяжести, которая действует на каплю, равна (по модулю) сила поверхностного натяжения, капля оторвётся.
Значит, отрыв капли происходит при условии:

Fтяж= Fпов, или g=

Где m0 – масса одной капли в момент отрыва, d – внутренний диаметр трубки, – поверхностное натяжение жидкости.

Массу капли можно определить по формуле:

Где V – объём жидкости который вытек, n – количество капель, p – плотность жидкости.

Значит, измерив внутренний диаметр d трубки и посчитав количество капель n, которые образовались во время вытекания исследуемой жидкости объёмом V, можно найти значение коэффициента поверхностного натяжения жидкости.

Выполнение работы

Внимательно прослушайте инструктаж учителя по правилам Т.Б. и строго придерживайтесь их во время выполнения работы.

1. При помощи измерительного клина (можно заменить зубочисткой) и штангенциркуля измерить внутренний диаметр выходного отверстия шприца

2. Наберите в шприц 5 мл воды. Держите шприц вертикально и осторожно нажимайте на его поршень, наблюдайте и зарисуйте каплю на разных этапах её отрыва.

 

3. Считая капли накапайте в стакан воду объёмом 4мл (в момент отрыва капли не стряхивайте шприц. Старайтесь как можно бережнее нажимать на поршень, чтобы отрыв капли осуществлялся под её собственным весом)

4. Повторите опыт ещё два раза. Перед началом опыта каждый раз наполняйте шприц водой.

Номер опыта	Диаметр отверстия d,x10-3 м	Объём воды V,x10-6 м3	Количество капель n	Средне количество капель nсер	Среднее значение поверхностного натяжения , x10-3 Н/м
1
2
3

Обработка результатов измерения

Результаты вычислений сразу же занесите в таблицу.

1. По результатам трёх опытов найдём среднее количество капель:

 

n_ср= =

1. Вычислим среднее натяжение поверхности воды

1. Найдём относительную погрешность измерения

Анализ результатов измерения

Проанализируйте результат эксперимента и сделайте вывод, в котором отразите какую величину измеряли; каков результат измерения; в чём причина ошибки измерения; какой величина дало наибольшую ошибку.

Контрольные вопросы

1. Почему в начале отрыва капли шприц нельзя стряхивать?

2. Как повлияло бы на точность проведённого эксперимента уменьшение диаметра выходного отверстия шприца? Ответ обосновать.

 

 

3. Почему поверхностное натяжение зависит от рода жидкости?

4. Почему и как поверхностное натяжение зависит от температуры?

5. В двух одинаковых пробирках находится одинаковое количество капель воды. В одной пробирке вода чистая, в другой-с добавкой мыла. Одинаковы ли объемы отмеренных капель? Ответ обоснуйте.

6.

Техника безопасности: при выполнении этой работы действуйте строго инструкции.

Критерии оценок лабораторной работы

 

· Оценка «5» (отлично) ставится, если студент выполняет работу в полном объеме с соблюдением необходимой последовательности проведения опытов и измерений; самостоятельно и рационально монтирует необходимое оборудование; все опыты проводит в условиях и режимах, обеспечивающих получение правильных результатов и выводов; соблюдает требования правил безопасного труда; в отчете правильно и аккуратно выполняет все записи, таблицы, рисунки, чертежи, графики, вычисления; правильно выполняет анализ погрешностей.

· Оценка «4» (хорошо) ставится, если выполнены требования к оценке 5, но было допущено два - три недочета, не более одной негрубой ошибки и одного недочета.

· Оценка «3» (удовлетворительно) ставится, если работа выполнена не полностью, но объем выполненной части таков, что позволяет получить правильные результаты и выводы; если в ходе проведения опыта и измерений были допущены ошибки.

· Оценка «2» (неудовлетворительно) ставится, если работа выполнена не полностью и объем выполненной части работы не позволяет сделать правильных выводов; если опыты, измерения, вычисления, наблюдения производились неправильно.

 

Список литературы:

1. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н. Н.Физика: Учеб. Для 10 кл. общеобразовательных учреждений. – М.: Просвещение, 2014.

2. Шахмаев Н.М. Физический эксперимент в средней школе Ч. 1: пособие для учителя -М.: Мнемозина, 2010

 

Интернет ресурс:

1. http://school-collection.edu.ru Единая коллекция ЦОР "Виртуальные лабораторные работы»

2.  http://barsic.spbu.ru Виртуальные лабораторные работы по физике