План уроку

Розв язування задач

1. При змазуванні лижних черевиків їх нагрівають, щоб мазь краще вбиралася. Як потрібно нагрівати черевики - зовні або зсередини?

2. Змочений у воді кубик маси m= 20 г плаває на поверхні води. Довжина ребра кубика а=3,0см. На якій відстані h від поверхні води знаходиться нижня грань кубика?

3. У двох довгих відкритих з обох сторін вертикальних капилярах знаходяться стовпчики води довжиною 2,0 і 4,0 см. Знайдіть радіус кривизни нижнього меніска в кожному з капілярів, якщо їх внутрішній діаметр d = 1,0 мм.

4. Кінець скляної капілярної трубки радіуса r =0,50 мм опущений у воду на глибину h = 2,0 див. Яке надлишковий тиск Δр необхідно створити в трубці, щоб видути пухирець повітря через її нижній кінець?

Домашнє завдання:

1.Для видалення жирних плям матерію пропрасовують гарячою праскою, підклавши під неї аркуш паперу. Чому жир при цьому вбирається в папір, а не розходиться по матерії?

2. Довга, відкрита з обох кінців тонкостінна капілярна трубка радіусом r=1,0мм розташована вертикально. Яка максимально можлива висота h стовпа води, що знаходиться в трубці?

3. Куди буде рухатися в горизонтальному конічному капілярі крапля змочувальної рідини? Крапля незмочуваної рідини?

Тема уроку: Будова і властивості твердих тіл. Кристалічні і аморфні тіла

1.Кристалічні тіла та їх властивості

2.Анізотропія

3.Типи твердих кристалів

4.Аморфні тіла

5.Ізотропія

6.Механічні властивості твердих тіл

1.Кристалічні тіла та їх властивості

В кристалічних тілах існує дальній порядок у розташуванні атомів.

Властивості кристала в значній мірі визначаються видом кристалічної решітки. Пояснимо це на прикладі графіту й алмазу. Кристалічна решітка графіту має шарувату структуру, тобто в кожному шарі атоми вуглецю розташовані у вершинах правильних шестикутників (що нагадують соти). «Всередині» шару атоми взаємодіють сильно, але самі шари слабо пов’язані один з одним. Тому кристал графіта легко розшаровується: коли ми пишемо олівцем, на папері залишаються тонкі шари графіту. А ось в кристалі алмазу атоми вуглецю розташовані у вершинах і серединах граней куба. При цьому всі атоми сильно пов’язані зі своїми найближчими сусідами. Саме цим жорстким зв’язком атомів і зумовлена унікальна твердість алмазу.

Найважливішою властивістю будь-якого кристалічного тіла є наявність певної температури плавлення, за якої воно перетворюється в рідину, не розм’якшуючись перед цим.

Різні кристали по-різному проводять теплоту й електричний струм у різних напрямах. Від напряму залежать і оптичні властивості кристалів.

2.Анізотропія

Залежність фізичних властивостей від напряму всередині кристалу називають анізотропією.

3.Типи твердих кристалів

Тіла, що складаються з одиночного кристала, називаються монокристалами. Тіла, що складаються з великої кількості зрощених монокристалів, називають полікристалами.

Прикладом полікристалічного тіла може служити будь-який метал. Фізичні властивості полікристалів не залежать від вибраного у ньому напряму.

Розрізняють кристали:

- іонні, коли у вузлах решітки знаходяться позитивно й негативно заряджені іони;

- атомні, коли у вузлах розміщені атоми, які утворюють з сусідніми атомами ковалентні зв’язки;

- молекулярні, коли у вузлах знаходяться нейтральні молекули, а зв’язок між ними здійснюється через дію міжмолекулярних сил;

- металічні, коли у вузлах розміщені позитивно заряджені іони металу, а зовнішні (валентні) електрони стають колективізованими і рухаються між іонами, утворюючи електронний газ.

4.Аморфні тіла

У аморфних тілах атоми чи молекули також коливаються близько положення рівноваги. Але ці положення не утворюють кристалічної решітки, хоча найближчі «сусіди» і зберігають певний порядок у розташуванні (цей порядок називають близьким порядком).

Аморфні тіла володіють плинністю, тобто із зростанням температури вони поступово розм’якшуються, перетворюючись на в’язку рідину. У цьому полягає істотна відмінність від кристалічних тіл: аморфні тіла не мають певної температури плавлення.

5.Ізотропія

Ізотропі́я - однаковість фізичних властивостей речовини (теплопровідність, електропровідність, пружність, оптичні властивості тощо) в усіх напрямах. Ізотропність характерна для рідин, газів та аморфних тіл, на відміну від анізотропії кристалів.

6.Механічні властивості твердих тіл

Різні тверді тіла мають різні механічні властивості:

- пружність - властивість тіл змінювати форму і розміри під дією навантажень і самостійно відновлювати початкову конфігурацію при припиненні зовнішньої дії.

- пластичність - властивість матеріалів зберігати частину деформації при припиненні навантажень, що її викликали.

- крихкість - властивість матеріалів руйнуватися при невеликих деформаціях.

- міцність - властивість твердого тіла опиратися руйнуванню.

Важливою характеристикою механічних властивостей твердих тіл є залежність механічної напруги від відносного видовження. Графічне зображення цієї залежності називається діаграмою розтягу.

Розв язати задачі

1. При виготовленні деяких точних приладів необхідно забезпечити сталість різниці довжин двох стержнів при зміні температури. Які довжини повинні мати залізний і мідний стрижні при 0°С, щоб різниця А₁ їх довжин не залежала від температури і залишалася рівною 10 см?

2. Металеве кільце і диск з вирізаним сектором (див. малюнок) нагрівають. Чи зміниться (і як) внутрішній

діаметр кільця? Чи зміниться кут розчину сектора φ?

3. Сталева дріт натягнуто горизонтально з невеликим зусиллям між двома стінками при температурі t₁=0°С. При охолодженні до якої температури t₂ вона може лопнути?

4. Між двома стовпами натягнута з невеликим зусиллям легкий дріт довжиною 21. До дроту посередині підвішують ліхтар масою m. Площа поперечного перерізу дроту дорівнює S, модуль пружності матеріалу Е. Визначте кут провисання дроту а (див. рисунок), вважаючи його малим.

Домашнє завдання

1. Повідомлення учнями матеріалу за планом:

— розвиток полімерів

— характеристика та класифікація полімерів;

— фізичні властивості полімерів;

— структура полімерів;

— хімічна будова полімерів;

— молекулярна маса полімерів;

— застосування полімерів;

— сировинна база виробництва полімерів;

— загальна характеристика рідких кристалів;

— класифікація рідких кристалів;

— застосування рідких кристалів.

2. Розвязати задачі

1. Кінці сталевого стрижня перетином S = 2,0 см² міцно закріплені при температурі t₁= 15°С. З якою силою F стержень буде діяти на опори, якщо його нагріти до t₂ = 150°C?

2. Залізобетонна колона стискається силою F. Яка частина навантаження припадає на залізо, якщо площа поперечного перерізу заліза S становить 1/20 площі поперечного перерізу бетону S_б, а модуль пружності бетону Еб складає 1/10 модуля пружності заліза Ез.

Тема уроку: Рідкі кристали. Полімери