Методические рекомендации по проведению курса по выбору (стр. 12 из 14)
Занятие 30. Лабораторная работа: Исследование характеристики газового или жидкостного датчика температуры.
Цель: развивать экспериментальные методы познания, формировать умения работать с лабораторными и контрольно-измерительными приборами. Создать условия для развития интеллектуально-творческих способностей учащихся.
Оборудование: стаканчик от калориметра, пробирка, пробка с трубочкой, термометр, штатив с муфтой и лапкой, нагреватель (электроплитка).
Методические замечания
В начале занятия следует повторить тепловое расширение твердых тел при изменении их температуры. Далее обращаем внимание учащихся на то, что при температурных колебаниях жидкости и газы изменяют свой объем. Затем знакомим учащихся с формулой для вычисления объема жидкости при изменении ее температуры
, вводим понятие коэффициентам объемного расширения жидкости (β). После того как ввели понятие коэффициента объемного расширения жидкости, следует провести работу с таблицей (Коэффициент объемного расширения жидкостей для температур около 18 °С). При этом предлагаем учащимся такие задания: | Коэффициент объемного расширения жидкостей (для температур около 18 °С) | |||
| Вещество | β, 10-4 град-1 | Вещество | β, 10-4 град-1 |
| Нефть Ртуть Сероуглерод Скипидар Спирт метиловый Спирт препиловый Спирт этиловый Толуол Хлороформ Эфир этиловый | 9,2 | Анилин Ацетон Бензол Вода при 5 -10о Вода при 10 -20о Вода при 20 - 40о Вода при 40 - 60о Вода при 60 - 80о Глицерин Керосин | 8,5 |
1. Сравнить коэффициенты объемного расширения жидкостей и указать жидкость с наименьшим и наибольшим значением коэффициента объемного расширения.2. Указать какая жидкость изменит свой объем на большую (меньшую) величину при одинаковом изменении температуры жидкости.
Рассмотрев с учащимися понятие об объемном расширении жидкостей, предлагаем выполнить по вариантам лабораторные работы. Первый вариант исследует характеристики жидкостного датчика, а второй – газового. (При отсутствии оборудования в достаточном количестве работу можно выполнить фронтально).
«Исследование характеристики жидкостного датчика от температуры».
Задание. Исследуйте, как зависит изменение объема различных жидкостей от температуры.
Методические рекомендации. В качестве исследуемых жидкостей можно использовать воду и керосин. Учащиеся собирают установку изображенную на рисунке 13. В пробирку а наливают воду, а б керосин так чтобы небольшое количество жидкости выходило в трубочку, и устанавливают их в большом стакане от калориметра, заполненного водой. Пробирки и термометр не должны касаться стенок стакана. В качестве нагревателя можно использовать электроплитку или спиртовку. Нагревая воду в стакане калориметра через каждые три градуса измерить высоту столба жидкости в трубочке. Результаты измерений записать в таблицу.
| toC(воды в стакане калориметра | |||||||
| L0 воды | |||||||
| Lводы | |||||||
| L0 керосина | |||||||
| Lкеросина |
По результатам измерений построить график зависимости L(to) для воды и керосина, а также найти отношение 
. По результатам измерений и вычислений сделать вывод.«Исследование характеристики газового датчика от температуры».
Методические рекомендации. Учащиеся собирают установку изображенную на рисунке 14. Пробирку, заткнутую пробкой с трубкой, соединяют шлангом с микроманометром (М) закрепляют в штативе и опускают в сосуд с водой так чтобы пробирка и термометр не касались стенок сосуда. Нагревая воду в сосуде измерять температуру воды в сосуде и через каждые два градуса снимать показания давления воздуха в пробирке. Результаты измерений записать в таблицу.
| t0C | ||||||
| P, Па |
По результатам измерений построить график зависимости Р(t0), сделать вывод.
Занятие 31. Лабораторная работа: Градуировка термистора в качестве датчика температуры.
Цель: развивать экспериментальные методы познания, формировать умения работать с лабораторными и контрольно-измерительными приборами. Создать условия для развития интеллектуально-творческих способностей учащихся.
Оборудование: стаканчик от калориметра, термистор с двумя зажимами, термометр, штатив с муфтой и лапкой, нагреватель (электроплитка), Омметр или авометр, соединительные провода.
Методические замечания
В начале занятия знакомим учащихся с особенностями полупроводников, при этом обращаем внимание на зависимость электрического сопротивления полупроводника от температуры. Затем предлагаем выполнить лабораторную работу «Градуировка термистора в качестве датчика температуры».
Задание. Исследуйте, как зависит сопротивление термистора от температуры.Методические рекомендации. Для выполнения задания собирается установка изображенная на рисунке 15. Пробирка закрепляется в штативе и помещается сосуд с водой так, чтобы она не касалась стенок сосуда. В пробирку помещается термометр и термистор, подсоединенный к омметру. Нагревая сосуд с водой, следим за изменениями температуры воздуха в пробирке и величиной электрического сопротивления термистора. Начальное значение температуры и сопротивления определяются до начала нагревания воды в сосуде, а далее через каждые пять градусов определять сопротивление термистора. Результаты измерений записать в таблицу.
| t0C | ||||||||
| R, Ом |
По результатам измерений построить график зависимости R(t0), ответить на вопросы:
1. Как зависит сопротивление термистора от температуры?
2. Вычислить, во сколько раз изменилось сопротивление термистора при его нагревании от начальной до конечной температуры?
3. По графику определите температуру воды в сосуде при значении сопротивления термистора отличного от значения точек снятия показаний в ходе опыта. Проверьте ваши предположения на опыте. Предложите наиболее точный способ градуировки шкалы омметра в единицах температуры.
Занятие 32. Лабораторная работа: «Сборка электромагнита и изучение его действия в зависимости от силы тока». Сборка и испытание электромагнитного реле.
Цель: развивать экспериментальные методы познания, формировать умения работать с лабораторными и контрольно-измерительными приборами. Расширить представление учащихся о магнитном действии электрического тока. Создать условия для развития интеллектуально-творческих способностей учащихся.
Оборудование: источник тока, ключ, катушка, набор сердечников (железный, деревянный, пластмассовый, алюминиевый, медный), амперметр, соединительные провода, якорь, динамометр, набор грузов, штатив, компас, линейка, электромагнитное реле, электрический звонок, телеграфный аппарат.
Методические замечания
К моменту рассмотрения этого вопроса учащиеся имеют представление о магнитном действии электрического тока, так как в классах обучающихся по программе и учебнику А.В.Перышкина электромагнитные явления рассматриваются в курсе физики восьмого класса, а в классах обучающихся по программе и учебнику С.В.Громова и Н.А.Родиной в девятом классе во второй четверти. Несмотря на то, что материал знаком учащимся целесообразно в начале урока повторить основные положения магнитных свойств электрического тока и опыты доказывающие их. При этом можно разобрать следующие вопросы:
1. Как на опыте доказать, что вокруг проводника с током существует магнитное поле?
2. От чего зависит величина магнитного поля создаваемого электрическим током вокруг проводника?
3. Какую особенность имеет магнитное поле созданное катушкой с токам?
Затем предлагаем выполнить лабораторную работу «Сборка электромаг-нита и изучение его действия в зависимости от силы тока». В ходе выполнения работы учащиеся выполняют следующие задания:
1. Исследуйте, как зависит направление магнитного поля катушки от направления тока в ней?
2. Исследуйте, как зависит величина магнитного поля в катушке от силы тока в ней?