Soojusjuhtivus. Kogemused. Alustage teadusest Erinevate materjalide soojusjuhtivuse katsed

Korobitsõn Denis

Erinevate materjalide soojusjuhtivus tõusva küttetemperatuuriga.

Lae alla:

Eelvaade:

SISSEJUHATUS

Ühel päeval küsisin emalt, miks ta meile sööma istudes alati puulusikaid annab. Ta vastas, et puidust kuumenevad aeglasemalt kui rauast ja sa ei põleta end nendega. Mõtlesin, sest märkasin, et metallesemed kuumenevad väga kiiresti, aga miks? Selgus, et kõigil tahketel materjalidel on selline omadus, mida nimetatakse soojusjuhtivuseks. Mõtlesin, et millised materjalid juhivad soojust kiiremini ja millised aeglasemalt ning mis saab siis, kui küttetemperatuuri tõsta, kas need materjalid soojenevad samas järjekorras?

Hüpotees: Ma arvan, et erinevatel materjalidel on erinev soojusjuhtivus ja kuumutamistemperatuuri tõustes soojenevad need samas järjekorras.

Objekt: soojusjuhtivus.

Teema: mõne materjali soojusjuhtivus.

Eesmärk: teha kindlaks, miks erinevad objektid kuumenevad erinevalt, hoolimata asjaolust, et neid kuumutati samades tingimustes, kuid need olid valmistatud erinevad materjalid.

Ülesanded:

1) tutvuda materjalide soojusjuhtivuse teemalise kirjanduse ja internetimaterjalidega;

2) viia läbi katse materjalide soojusjuhtivuse määramiseks;

3) tutvustada klassikaaslastele õpitavat teemat.

Nende ülesannete elluviimiseks ja hüpoteesi kinnitamiseks:

  1. Valige teaduslik kirjandusmaterjalide soojusjuhtivuse küsimuses;
  2. Uurin seda kirjandust ja teen järeldused;
  3. Teoreetiliste järelduste kinnitamiseks viin läbi eksperimendi;
  4. Eksperimendi tulemuste põhjal teen järeldused;
  5. Tutvustan klassikaaslasi nende järelduste tulemustega.

II PÕHIOSA

2.1 Mis on soojusjuhtivus?

Peamine soojusallikas Maal on Päike. Kuid lisaks kasutavad inimesed palju kunstlikke soojusallikaid: tuli, pliit, veesoojendus, gaasi- ja elektrisoojendid jne.

Küsimusele, mis on kuumus, ei osatud kohe vastata. Alles 18. sajandil sai selgeks, et kõik kehad koosnevad molekulidest, et molekulid liiguvad ja suhtlevad üksteisega. Siis mõistsid teadlased, et soojus on seotud molekulide liikumiskiirusega. Kehade kuumutamisel molekulide kiirus suureneb ja jahutamisel väheneb.

Teate ju küll, et kui kastate külma lusika kuuma tee sisse, läheb see mõne aja pärast kuumaks. Näitest selgub, et kuumemalt kehalt saab soojust üle kanda jahedamale kehale.

Soojusjuhtivus- soojusliikumise ja osakeste interaktsiooni tulemusena energia ülekandmine kuumenenud kehaosadelt vähem kuumutatud osadele.

Vill, juuksed, linnusuled, paber, kork ja muud poorsed kehad on halva soojusjuhtivusega. See on tingitud asjaolust, et nende ainete kiudude vahel on õhk. Vaakum (õhust vabastatud ruum) on madalaima soojusjuhtivusega.

1. Lumi on poorne lahtine aine, see sisaldab õhku. Seetõttu on lumi halva soojusjuhtivusega ja kaitseb hästi maad, talivilja, viljapuid külmumise eest.

2. Köögi potihoidjad on valmistatud halva soojusjuhtivusega materjalist. Teekannide, pannide käepidemed on valmistatud halva soojusjuhtivusega materjalidest. Kõik see kaitseb käsi kuumade esemete puudutamisel põletuste eest.

3. Kehade või osade kiireks soojendamiseks kasutatakse hea soojusjuhtivusega aineid (metallid).

2.1 Katse läbiviimine

Katse jaoks oli vaja: klaaskaussi, puidust, metallist ja plastmassist lusikat, klaastoru, plastiliini, laaste, margariini, stopperit, lehte tulemuste salvestamiseks ja pastakat.

Olles valmistanud kõik vajalikud materjalid, hakkasin katset läbi viima. Seadsin lusikad ja klaastoru vertikaalselt kaussi ning kinnitasin plastiliiniga kausi külgedele. Seejärel kinnitasin igale esemele identseid margariinikuubikuid kasutades. Seejärel täitis ta kausi sooja veega ja lülitas stopperi sisse. Lootsin teha katse sooja veega ja seejärel keeva veega.

Kui 10 minutit oli möödunud ja ükski laast polnud liikunud, otsustasin, et veetemperatuurist ei piisa margariini sulatamiseks.

Kurnasin sooja vee ja valasin ettevaatlikult keeva vee, panin stopperi tööle. Järgmiseks kirjutasin üles järjekorra, milles kiibid objektidelt maha libisesid:

metallist lusikas - 52 sekundit;

klaastoru - 4 minutit 13 sekundit;

plastikust lusikas - 5 minutit 7 sekundit;

puulusikas - 6 minutit 18 sekundit.

Tahan lisada, et kui laast metalllusika pealt maha libises, siis kahe minuti pärast lisasin keeduvett juurde, sest ülejäänud laastude all margariin ei sulanud.

Nii sain teada, et metall on parim soojusjuht ja puitesemed juhivad soojust halvemini kui kõik valitud materjalid. See tähendab, et metallil on kõrge soojusjuhtivus, see soojeneb kiiresti ja jahtub kiiresti, samal ajal kui puidul on vastupidi madal soojusjuhtivus, see soojeneb aeglaselt ja jahtub aeglaselt. Samuti märkasin, et metalllusikas kuumenes vähem kui minutiga, teised esemed palju kauem, mis tähendab, et metall juhib erinevalt plastikust, klaasist ja puidust väga kiiresti soojust.

III KOKKUVÕTE

Nii sain tehtud töö tulemusena teada, et soojusjuhtivus on tahkete materjalide omadus, mis võimaldab hinnata, kui kiiresti konkreetne materjal soojeneb ja jahtub.

Katse tulemusena selgus, et kõrgeima soojusjuhtivusega on metallist esemed, seejärel klaasil, seejärel plastikul ning madalaima soojusjuhtivusega puit.

Hüpotees leidis osaliselt kinnitust, kuna sooja vee temperatuur oli madal ja katse esimest osa ei saanud läbi viia. Katse teises osas kinnitasime aga hüpoteesi – erinevatel materjalidel on erinev soojusjuhtivus.

IV VIITED

1. A. V. Peryshkin, Füüsika õpik - M .: Bustard, 2010, - lk 11-14

2. Saidi materjalid http://class-fizika.narod.ru/8_3.htm

3. Saidi materjalid http://elementy.ru/trefil/21095

4. Saidi materjalid http://www.fizika.ru/kniga/index.ph

5. Saidi materjalid http://class-fizika.spb.ru/index.php/opit/726-op-teplpr


Eelvaade:

I SISSEJUHATUS………………………………………………………………………………………..3

II PÕHIOSA……………………………………………………………………………………4

2.1 Mis on soojusjuhtivus ………………………………………………………………………4

2.2. Eksperimendi läbiviimine………………………………………………………………………..5

III KOKKUVÕTE………………………………………………………………………………….6

IV VIITED…………………………………………………………………………7

Eelvaade:

Esitluste eelvaate kasutamiseks looge Google'i konto (konto) ja logige sisse: https://accounts.google.com


Slaidide pealdised:

Munitsipaalautonoomne haridusasutus"Keskmine üldhariduslik kool#8 koos süvaõpe Krasnojarski territooriumi Nazarovo linna üksikobjektid "Materjalide soojusjuhtivus Autor: Denis Korobitsyn 4"B" klass Juhataja: Adolf E.Ya., õpetaja Põhikool Nazarovo 2015

Eesmärk: teha kindlaks, miks erinevad objektid kuumenevad erinevalt, hoolimata asjaolust, et neid kuumutati samadel tingimustel, kuid need olid valmistatud erinevatest materjalidest. Hüpotees: Ma arvan, et erinevatel materjalidel on erinev soojusjuhtivus ja et kui küttetemperatuur tõuseb, siis soojenevad need samas järjekorras.

Ülesanded: 1) tutvuda materjalide soojusjuhtivuse teemalise kirjanduse ja Interneti materjalidega; 2) viia läbi katse materjalide soojusjuhtivuse määramiseks; 3) tutvustada klassikaaslastele õpitavat teemat.

18. sajandil mõistsid teadlased, et soojus on seotud molekulide kiirusega. Kehade kuumutamisel molekulide kiirus suureneb ja jahutamisel väheneb. Soojus kandub kuumemalt kehalt jahedamale.

Soojusjuhtivus on soojusliikumise ja osakeste vastastikmõju tulemusena energia ülekandmine rohkem kuumenenud kehaosadelt vähem kuumutatud osadele.

Vill, juuksed, linnusuled, paber, kork ja muud poorsed kehad on halva soojusjuhtivusega. See on tingitud asjaolust, et nende ainete kiudude vahel on õhk.

Katse jaoks oli vaja: klaaskaussi, puidust, metallist ja plastmassist lusikat, klaastoru, plastiliini, laaste, margariini, stopperit, lehte tulemuste salvestamiseks ja pastakat.

Objektidelt laastude libisemise järjekord: metalllusikas - 52 sekundit; klaastoru - 4 minutit 13 sekundit; plastikust lusikas - 5 minutit 7 sekundit; puulusikas - 6 minutit 18 sekundit.

Metallil on kõrgeim soojusjuhtivus, mis tähendab, et see soojeneb kiiresti ja jahtub kiiresti. Teine soojusjuhtivus oli klaas, kolmas - plast. Puidul on kõige halvem soojusjuhtivus, see soojeneb aeglaselt ja jahtub aeglaselt.

Hüpotees leidis osaliselt kinnitust, kuna sooja vee temperatuur oli madal ja katse esimest osa ei saanud läbi viia. Katse teises osas kinnitasin aga hüpoteesi – erinevatel materjalidel on erinev soojusjuhtivus.

TÄNAN TÄHELEPANU EEST!

Sektsioonid: Füüsika

Töö eesmärk on üldistus eksperimentaalsed ülesanded viivad läbi 8. klassi õpilased kodus õppimise ajal mitmesugused soojusvahetus.

Ülesanded:

  1. Uurida täiendavat kirjandust teemal "Soojusülekande tüübid".
  2. Käitumine eksperimentaalne töö kodus.
  3. Analüüsige ja tehke kokkuvõte katsete tulemustest. Võrrelge oma tulemusi õpikus soovitatud järeldustega.
  4. Tooge täiendavaid näiteid elust (välja arvatud materjalid õppematerjal).
  5. Töötage välja soovitused "Kasulikud näpunäited", kasutades teema "Soojusülekande tüübid" järeldusi.

I. Soojusjuhtivuse katsed.

  1. Valage sama kogus kuuma vett sama massi ja sama mahutavusega klaas- ja alumiiniumklaasidesse korraga. Klaase käega puudutades näete, et alumiiniumklaas soojeneb kiiremini, kuna alumiiniumi soojusjuhtivus on kõrgem kui klaasi soojusjuhtivus.
  2. Valage tee alumiinium- ja portselankruusidesse. Alumiiniumkruusist teed juues kõrvetame oma huuled rohkem kui portselanist, sest kui puudutame kruusi huultega ja jahutame sellega mõnda selle piirkonda, suur kogus Kuumast teest tulenev soojus kandub läbi alumiiniumkruusi huultele, kuna alumiiniumi soojusjuhtivus on suurem kui portselanil.
  3. Torgime puidust silindrile või latile mitu nuppu (saate neist mõnda kujundit kujutada). Mähkime kangi või silindri ühe paberikihiga ja asetame lühikeseks ajaks küünlaleeki. Paberil on ebaühtlane söestumine, vähem kohtades, kus paber puudutab nuppe, kuna metalli soojusjuhtivus on kõrgem kui puidul.
  4. Mähime toatermomeetri kasuka sisse ja kontrollime, kas selle näidud mõne aja pärast muutuvad. Seda muidugi ei juhtu, olles seda katset vanematele demonstreerinud, selgitame, miks kasukas ei soojene. (Kasukas ise ei saa kuumeneda, kuna ta ise ei ole energiaallikas, on vaid soojusisolaator, mis ei lase meil talvel külmuda, pealegi on inimkeha ja kasuka vahel õhuvahe).

Soojusjuhtivuse nähtuse olemuse paremaks mõistmiseks on vaja selgitada järgmisi nähtusi:

A) Miks tunduvad metallesemed samal temperatuuril külmemad kui puitesemed?

Vastus: Puidul on halb soojusjuhtivus, nii et puiteseme puudutamisel kuumeneb vaid väike kehaosa käe all. Samuti on metallil hea soojusjuhtivus, nii et käega kokku puutudes kuumeneb palju suurem ala. See toob kaasa suurema soojuse hajumise käest ja selle jahutamiseni.

b) Miks on segistite ja kuumaveepaakide käepidemed puidust või plastikust?

Vastus: puidul ja plastil on halb soojusjuhtivus.

V) Kas tavaline või poorne tellis tagab hoone parima soojapidavuse?

Vastus: Poorne tellis sisaldab poorides õhku, millel on halb soojusjuhtivus, seega tagab see hoone parema soojusisolatsiooni.

G) Kas õhku kasutatakse ehitusmaterjalina?

Vastus: Jah, seda kasutatakse, sest vahtmaterjalid, poorsed tellised, klaasvill sisaldavad halva soojusjuhtivusega õhku.

e) olenevalt sellest, kui suure mahu vahu poorid hõivavad, on selle tihedus erinev. Kas vahtplasti soojusjuhtivus sõltub selle tihedusest?

Vastus: Mida väiksem on vahu tihedus, seda rohkem poore hõivab halva soojusjuhtivusega õhk. Seega, mida madalam on vahu tihedus, seda madalam on selle soojusjuhtivus.

ja) miks sisestada topeltraamid?

h) Miks linnud sageli lennates külmuvad?

Vastus: Pakase ajal istuvad linnud sassi, mis loob nende keha ümber õhulise kesta. Lennu ajal muutub õhk linnu keha lähedal kogu aeg, võttes soojust ära.

II. Konvektsioonikatsed.

  1. Panni jahutamine kuuma vedelikuga viidi läbi kahel viisil: 1 - pann asetati jääle ja 2 - pannile pandi jää.
    Teisel juhul oli jahutamine kiirem. Seda selgitatakse järgmiselt. Kui paneme pannile jääd, siis pealmised kihid jahtuvad ja muutuvad raskemaks, mistõttu need vajuvad alla. Nende asemele tulevad rohkem kuumutatud vedelikukihid. Seega konvektsiooni tulemusena vedelik jahutatakse. Teisel juhul konvektsiooni ei toimu, sest. jahutamine toimub altpoolt ja külmad kihid ei saa üles tõusta, jahutusprotsess on aeglane, vedelik ei segune. Seega saame pakkuda vanematele mistahes toiduainete jahutamist ülalt: pange need mitte jääle, vaid jää peale, sest neid ei jahuta mitte niivõrd jää, kuivõrd allapoole langev külm õhk.
  2. Vee loodusliku segunemise kiirus määrati kahel juhul: 1 - külm vesi valatakse kuuma vette ja 2 - kuum vesi valatakse külma vette. Selle katse jaoks vajate stopperit või sekundiosuti ja termomeetriga kella. Külma ja kuuma vee maht tuleb võtta võrdseks. Termomeeter kontrollib ühtlast temperatuuri ja stopper või kell kontrollib aega. Temperatuuri ühtlustamise kiirus on kiirem, kui külm vesi valatakse kuuma vette, kuna kuum vesi tõuseb üles ja külm vesi langeb alla. Seega toimub segunemine kiiresti ja ühtlaselt. See tähendab, et temperatuur ühtlustub kiiremini.
  3. Süütatud küünal kaetakse klaassilindrilise toruga, samal ajal kui leek väheneb ja võib kustuda, sest. põlemine toimub hapniku juuresolekul ja selles katses ei saa tekkida konvektsiooninähtusi, puudub õhu sissevool. Kui tõstad toru üles, põleb küünal heledamalt. Kui aga toru ei tõsta, vaid sellesse lastakse paberist vahesein, mis ei ulatu leegini, siis see suureneb. Sel juhul laskub külm õhk mööda paberit alla, tõrjudes välja kuumutatud õhu, milles on vähe hapnikku, suurendades seeläbi hapniku voolu leeki.
  4. A. S. Puškini luuletuses "Kaukaasia" on sellised read: "Kotkas, tõusnud kaugest tipust, hõljub liikumatult minuga võrdselt." Nähtus, et suured linnud võivad samal kõrgusel hoides õhus hõljuda, ilma tiibu lehvitamata, on seletatav asjaoluga, et maapinna lähedal kuumutatud õhk tõuseb märkimisväärsele kõrgusele, need soojad hoovused hoiavad väljasirutatud tiibadega lindu. õhku.

Lisaks nendele katseülesannetele vastati järgmistele küsimustele:

A) Miks see külma ilmaga tihedalt suletud aknast puhub?

Vastus: Klaasil on madalam temperatuur kui ruumis. Klaasi lähedal olev õhk jahtub ja vajub tihedama õhuna alla, seejärel soojeneb radiaatori lähedal ja liigub jälle ruumis ringi. Seda õhu liikumist on tunda akna lähedal.

b) Kuhu on parim ventilatsiooniava paigutamiseks?

Vastus: aken on kõige parem paigutada akna ülaossa. Soe õhk on kergem, see asub ruumi ülemises osas, see asendatakse külmema õhuga tänavalt. Sellise akna paigutusega ventileeritakse ruum kiiremini.

V) millal on tõmme torus parem - talvel või suvel?

Vastus: tõmme on parem talvel, kui torus soojendatava õhu ja välisõhu temperatuuride vahe on suurem, siis on rõhulangus toru üla- ja alaosas suurem.

G) Millist rolli mängib veekeetja vee soojendamisel konvektsioon?

Vastus: kuumutatud veekihid kerkivad kergematena üles, andes teed külmadele. Seega soojendatakse konvektsioonivoolude liikumise tõttu kogu veekeetjas olev vesi.

e) miks muutub lambivari või lagi hõõglampide kohal mustaks?

Vastus:Õhu konvektsioonivoolud tõusevad hõõglampidelt, kandes endaga kaasa tolmuosakesi, mis seejärel ladestuvad lambivarjule või lakke.

e) miks haavalehed kõikuvad ka tuulevaikse ilmaga?

Vastus: võrreldes teiste puudega on haavalehtedel pikad ja peenikesed varred. Maapinna kohal on vertikaalsed konvektsioonivoolud ka tuulevaikse ilmaga. Oma struktuuri tõttu on haavalehed tundlikud igasuguste, isegi väiksemate õhukõikumiste suhtes.

ja) kas jäätist saab ventilaatoriga hoida?

Vastus: Ei, ei saa, sest ventilaatorist tulev õhuvool viib jäätise ümber tekkiva külma õhu alati minema, kiirendades seeläbi õhuvahetusprotsessi ning jäätis sulab kiiremini.

h) mis looduslik fenomen on tingitud konvektsioonist?

Vastus: maa atmosfääris puhuvad tuuled; soojade ja külmade merehoovuste olemasolu, mägede ehitusprotsessid.

III. Kiirguskatsed.

  1. Võtame klaasi, millel on servad. Klaasi servad liimime seestpoolt valge ja musta paberi ribadega. Seadsime küünla klaasi nii, et see seisaks klaasi keskel (saate selle tsentreerida, kasutades pappringe, mille keskel on auk). Liimi plastiliiniga igale paberiribale nupukorgid. Küünla taht ei tohiks veidi ulatuda klaasi servani. Pärast küünla süütamist näeme, et nupud hakkavad mustadelt triipudelt maha lendama. Kogemused näitavad, et valge värv peegeldab sellele langevaid kiiri ja must neelab need, nii et mustad servad kuumenesid kiiremini ja nööbid koorusid nende küljest lahti.

Selle nähtuse mõistmiseks vastati järgmistele küsimustele:

A) Miks sulab lumi linnas kiiremini kui linnast väljas?

Vastus: lumi linnas on räpasem, seega neelab paremini energiat ja sulab

b) Kummas kahest anumast hakkab vesi heledas või suitsuses kiiremini keema?

Vastus: Suitsuselt, sest. see pind neelab energiat paremini.

V) Miks on termoskolb peegelpildis?

Vastus: kiirgusenergiaga kuumutamise vältimiseks.

IV. Kasulikud näpunäited.

  1. Toidu jahutamine on kiirem, kui külmaallikas on üleval, mitte all.
  2. Kohvi või tee kiireimaks jahutamiseks tuleb kuuma joogi sisse valada külm piim.
  3. Aknaraamid tuleb tihedamalt sulgeda nii seest kui väljast. Siis on soojuskadu väiksem.
  4. Tugeva pakase korral on kasuka all parem kanda mitte ühte paksu kampsunit, vaid "mitmekihilisi" riideid.
  5. Kui teil on vaja lund või jääd kiiresti sulatada, tuleb see üle puistata tumeda pulbri või tuhaga.
  6. Kuumal hooajal on parem kanda heledaid riideid.
  7. Portselankruuse on ohutum kasutada kui alumiiniumkruuse.

Järeldus.

Nähtusi, millega igapäevaelus pidevalt kokku puutume, uuriti mitte ainult klassiruumis, vaid ka kodus, kus õpilased said neid oma vanematele demonstreerida. Need katsed, küsimused aitasid paremini mõista teemat "Soojusülekande tüübid". Tulemuste analüüs võimaldas pakkuda "Kasulikke näpunäiteid" Tuleb märkida, et kõik katsetööd tuleb läbi viia väga hoolikalt, järgides ohutusnõudeid.

Kirjandus.

  1. A. A. Perõškin. Füüsika. õpik 8. klassile. Bustard, M. 2004
  2. Cl. E. Swartz. Tavaliste nähtuste erakordne füüsika. Teadus, M. 1986
  3. A.V. Aganov, R.K. Safiullin, A.I. Skvortsov, D.A. Tayursky. Füüsika meie ümber. "Pedagoogika maja", M. 1998
  4. Füüsika. Sõltumatu ja proovipaberid füüsikas 8. klassile. "Ileksa", M. 2006
  5. Yu.G. Pavlenko. Füüsika algus. "Eksam", M. 2005

Õppides loodusteadused V kaasaegne kool Suur tähtsus on õppematerjali selgusel. Visualiseerimine võimaldab õpitavat teemat kiiresti ja sügavuti õppida, aitab mõista raskesti hoomatavaid probleeme ning tõstab huvi aine vastu. Digilaboratooriumid on uued, kaasaegsed seadmed mitmesuguste loodusteaduslike kooliuuringute läbiviimiseks. Nende abiga saate teha nii kooli õppekavas sisalduvaid töid kui ka täiesti uusi uuringuid. Laborite kasutamine suurendab oluliselt nähtavust nii töö enda käigus kui ka tulemuste töötlemisel tänu uutele füüsikalabori komplekti kuuluvatele mõõteriistadele (jõu-, kaugus-, rõhu-, temperatuuri-, voolu-, pinge-, valgustusandurid, heli, magnetväli jne.). Digitaalsed laboriseadmed on universaalsed, neid saab lisada erinevatesse eksperimentaalsetesse seadistustesse, säästavad õpilaste ja õpetajate aega, julgustavad õpilasi olema loomingulised, muutes mõõtmisparameetreid lihtsaks. Lisaks võimaldab videoanalüüsi programm hankida andmeid videoklippidest, mis võimaldab kasutada näidetena ja kvantitatiivselt uurida reaalset elusituatsioonid, mille on filminud videole õpilased ise ning killud õpetlikest ja populaarsetest videotest.

Lae alla:

Eelvaade:

Esitluste eelvaate kasutamiseks looge Google'i konto (konto) ja logige sisse: https://accounts.google.com


Slaidide pealdised:

Ainus viis teadmisteni on aktiivsus. Bernardi näitus.

Metoodiline arendus näidiseksperiment füüsika teemal "Soojushulk ja soojusmahtuvus"

Selle arenduse eesmärk: näidata "Digilabori" kasutusvõimalusi aastal haridusprotsess. Näidake aine erisoojusmahtuvuse mõõtmise võimalust

Seda arendust saab kasutada uue materjali selgitamisel laboritööd tundideks väljaspool kooliaega.

Digitaalse labori koostis TriLink mõõteliidese digitaalsed füüsikasondid

Riistvaraline ekraan ja multimeediaprojektor statiivid (2 tk) katseklaasid (2 tk) vesi, piirituse temperatuuriandur 0-100°C (2 tk) metallsilindrid (2 tk) piirituslambid (2 tk) keeduklaas kalorimeeter kuum vesi

Kogemus: Vee ja alkoholi soojusmahtuvuse erinevus Kuumutades kahte silindrit keevas vees, lastakse üks silinder sulatuslusikaga veega katseklaasi ja teine ​​toatemperatuuril alkoholiga katseklaasi. Pärast silindrite katseklaasidesse langetamist tuleb katseklaasi ülemisest osast hoides kiiresti sisestada andur, kinnitada anduri korpus teraslehele ja alustada katseklaasi vedeliku segamist, keerates katseklaasi ümber. andur.

Oleme tööl

Digilabori kasutamine füüsikatundides

Tänan tähelepanu eest!!!

Eelvaade:

VALLAEELARVE ÜLDHARIDUSASUTUS

KESKKONNAHARIDUSKOOL nr 7, PORONAYSK

Näidiskatse metoodiline väljatöötamine

füüsikas

"Soojushulk ja soojusmahtuvus"

8. klassi õpilastele

MBOU keskkool nr 7 Poronaysk

Poronaysk

2014

1. Sissejuhatus

2.Põhiosa

3.Järeldus

4. Tehniline tugi

1. Sissejuhatus

Ma õpetan füüsikat Poronaiskaja 7.-11 Keskkool aastast 1994. Oma aine vastu huvi tekitamiseks usun, et on vajalik näidiseksperiment, mis on keskkooli füüsika lahutamatu osa.

Näidiskatsetest moodustuvad varem kogunenud esialgsed ideed, mis füüsikaõpingute alguseks pole kõigile õiged. Kogu füüsika kursuse jooksul täiendavad need katsed õpilaste silmaringi ja laiendavad neid. Need annavad alust õigetele esialgsetele ideedele uute füüsikaliste nähtuste ja protsesside kohta, paljastavad mustreid, tutvustavad uurimismeetodeid, näitavad uute instrumentide ja installatsioonide struktuuri ja toimimist. Näidiskatse on teadmiste allikas, arendab õpilaste oskusi.

Eriti oluline on eksperiment õppetöö alguses ehk 7.–8. klassis, mil õpilased hakkavad esimest korda füüsikat õppima. Ma arvan, et parem on üks kord näha kui sada korda kuulda.

2.Põhiosa

Selle arenduse eesmärk: näidata "Digitaallabori" kasutamise võimalusi õppeprotsessis. Kaaluge labori "Archimedes" kasutamist teema "Soojusnähtused" õppimisel 8. klassis:

Demonstratsioon. Soojushulk ja soojusmahtuvus

Demo eesmärknäidata aine erisoojusmahtuvuse mõõtmise võimalust

Demonstratsiooni käigus tutvustatakse teadmiste elemente "soojushulk", "aine erisoojusmaht". Kujundada ideid erisoojusmahtuvuse kohta kui a füüsiline kogus, mida saab mõõta, peaks see läbi viima mitmeid lihtsaid katseid.

Enne soojusmahtuvuse kontseptsiooni katseseeria läbiviimist julgustatakse õpilasi rääkima mõiste "keha soojusmahtuvus" kasutuselevõtu ajaloost ajal, mil "soojushulk" tajuti soojusmahtuvusena. nähtamatu ja kaalutu vedelik "kalor" ja temperatuur - kui vedeliku taseme mõõt kehas. "Keha soojusmahtuvust" peeti proportsionaalsusteguriks temperatuuri ja kehas voolava "kalorite" hulga vahel. Mida suurem on anuma mahutavus, seda vähem muutub sellesse valatud vedelik, seda suurem on keha soojusmahtuvus - seda vähem muutub selle temperatuuritase.

Selgus aga, et erinevatest ainetest pärinevate samade kehade massiga, samast teisest kehast saadud soojushulgaga muutub nende temperatuur erinevalt. Seetõttu võeti kasutusele aine erisoojusmahtuvuse mõiste ja "keha soojusmahtuvus" arvutati keha massi ja aine erisoojusmahu korrutisena, millest see on valmistatud.

Vastavalt kaasaegsed ideed soojushulk Q on muutus sisemine energia keha, kui keha ei tööta. Soojusmahtuvus C on proportsionaalsuse koefitsient keha poolt vastuvõetud või eraldatud soojushulga ja selle temperatuuri muutuse vahel.

Aine soojusmahtuvuse hindamiseks võrreldes teise ainega (vesi) antakse samale aine massile (vesi ja alkohol) sama palju energiat ja registreeritakse temperatuurimuutus, mis tekkis selle energia lisandumisel.

Katse: vee ja alkoholi soojusmahtuvuse erinevus

Järelduse, et vee soojusmahtuvus on suurem kui alkoholi soojusmahtuvus, saab teha näidates, et sama koguse soojuspiirituse saamisel kuumutatakse rohkem kraadid.

Kuumutades kahte silindrit keevas vees, lastakse üks latt sulatuslusika abil veega katseklaasi ja teine ​​toatemperatuuril alkoholiga katseklaasi.

Pärast silindrite katseklaasidesse panemist tuleb katseklaasi ülemisest osast hoides kiiresti sisestada andur, kinnitada anduri korpus teraslehele ja alustada katseklaasi vedeliku segamist katseklaasi pööramisega. toru ümber anduri. Graafik näitab anduri temperatuuri langust alla toatemperatuuri vedeliku aurustumise tõttu anduri otsas, seejärel tõusu maksimumväärtuseni, mis on tingitud vee kuumutamisest ja anduri tundlikust elemendist kuuma lähedal. silindrisse ja saavutab seejärel katseklaasis oleva vedeliku segunemise tõttu statsionaarse väärtuse. Nagu näete, ei saavuta täheldatud temperatuurimuutus vajalikku erinevust, mis vastab soojusmahtude erinevusele (umbes 2 korda).

Nõutavatele väärtustele lähenemiseks on soovitatav läbi viia katse balloonidega, mis on kuumutatud temperatuurini kuni 80 0 C, kuna alkohol keeb 87 kraadi juures 0 C. Silindrite algtemperatuuri täpne arvväärtus ei ole oluline, kui see on ligikaudu sama.

3.Järeldus

  • Teadmiste taseme tõstmine läbi õpilaste aktiivse tegevuse eksperimentaalse uurimistöö käigus
  • Automaatne andmete kogumine kogu katse vältel säästab salvestusaega
  • Katse tulemused on visuaalsed: andmed kuvatakse graafiku, tabeli, analoogplaadi kujul ja digitaalsel kujul
  • Omab kaasaskantavust
  • Tulemuste mugav töötlemine võimaldab saada andmeid, mida traditsioonilistes hariduskatsetes pole

4. Tehniline tugi

ekraan ja multimeediaprojektor

  • statiivid (2 tk.)
  • piirituslambid (2 tk.)
  • katseklaasid (2 tk.)
  • vesi, alkohol
  • temperatuuriandur 0-100°C (2 tk.)

5. Kasutatud kirjanduse loetelu


Poisid, paneme saidile oma hinge. Aitäh selle eest
selle ilu avastamiseks. Aitäh inspiratsiooni ja hanenaha eest.
Liituge meiega aadressil Facebook Ja Kokkupuutel

On väga lihtsaid kogemusi, mis jäävad lastele eluks ajaks meelde. Poisid ei pruugi täielikult mõista, miks see kõik juhtub, kuid kui aeg möödub ja nad leiavad end füüsika või keemia tunnist, tuleb nende mällu kindlasti väga selge näide.

veebisait kogus kokku 7 huvitavat katset, mis lastele meelde jäävad. Kõik, mida nendeks katseteks vajate, on teie käeulatuses.

tulekindel pall

See võtab: 2 palli, küünal, tikud, vesi.

Kogemused: Täitke õhupall täis ja hoidke seda süüdatud küünla kohal, et näidata lastele, et õhupall lõhkeb tulest. Seejärel valage teise palli sisse tavaline kraanivesi, siduge see kinni ja tooge uuesti küünla juurde. Selgub, et veega peab pall kergesti vastu küünlaleegile.

Selgitus: Õhupallis olev vesi neelab küünla tekitatud soojuse. Seetõttu pall ise ei põle ja seetõttu ei purune.

Pliiatsid

Sa vajad: kilekott, pliiatsid, vesi.

Kogemus: Valage vesi poolenisti kilekotti. Torkame koti pliiatsiga läbi kohas, kus see on veega täidetud.

Selgitus: Kui torgad kilekoti läbi ja valad sinna vett, siis see valgub aukude kaudu välja. Aga kui kott esmalt poolenisti veega täidetud ja siis augustatud terav ese nii et ese jääb kotti kinni, siis nende aukude kaudu vett peaaegu välja ei voola. See on tingitud asjaolust, et polüetüleeni purunemisel tõmbuvad selle molekulid üksteisele lähemale. Meie puhul tõmmatakse polüetüleen pliiatsite ümber.

Mitte hüppav pall

Sa vajad:õhupall, puidust vardas ja natuke nõudepesuvahendit.

Kogemus: Määrige ülemine ja alumine osa tootega ning torgake pall läbi, alustades alt.

Selgitus: Selle triki saladus on lihtne. Palli päästmiseks tuleb see läbistada kõige väiksema pingega kohtades ning need asuvad palli all- ja ülaosas.

Lillkapsas

See võtab: 4 tassi vett, toiduvärvi, kapsalehti või valgeid lilli.

Kogemused: Lisa igasse klaasi mis tahes värvi toiduvärvi ja pane vette üks leht või lill. Jätke need üleöö. Hommikul näete, et need on muutunud erinevat värvi.

Selgitus: Taimed imavad vett ja seega toidavad oma õisi ja lehti. See on tingitud kapillaarefektist, mille puhul vesi ise kipub täitma taimede sees olevaid õhukesi torukesi. Nii toituvad lilled, rohi ja suured puud. Toonitud vett imedes muudavad nad oma värvi.

ujuv muna

See võtab: 2 muna, 2 klaasi vett, sool.

Kogemused: Asetage muna õrnalt puhtasse klaasi puhtasse vette. Ootuspäraselt vajub see põhja (kui mitte, võib muna olla mäda ja seda ei tohiks külmkappi tagasi panna). Valage teise klaasi soe vesi ja segage sinna 4-5 supilusikatäit soola. Katse puhtuse huvides võite oodata, kuni vesi jahtub. Seejärel kasta teine ​​muna vette. See hõljub pinna lähedal.

Selgitus: Kõik sõltub tihedusest. Muna keskmine tihedus on palju suurem kui tavalisel veel, mistõttu muna vajub alla. Ja tihedus soolvees kõrgemale ja nii tõuseb muna.

kristallist pulgakommid