- 29.01.2015
- 2162
- 12
(Продолжение)
О некоторых старых опытах по физике.
(опыты с микроманометром)
В экспериментальном курсе физики демонстрации являются органической неотъемлемой частью изложения. В методическом отношении демонстрации делают всякое явление более ясным, содействуют более лёгкому усвоению и запоминания фактов. Роль эксперимента в физике известна, и повторяться нет необходимости.
Цель работы описать ряд опытов с демонстрационным микроманометром, чтобы помочь молодым учителям, как в своё время помогли мне.
Микроманометр (цена деления 2 мм вод. ст.) позволяет расширить круг опытов, которые раньше относились к тонким из-за недостаточной наглядности и выразительности. Кроме опытов с применением микроманометров, описанных в пособии: В.А. Буров и другие, «Демонстрационный эксперимент по физике в старших классах средней школы (том 1) «Механика», теплота под редакцией А.А. Покровского, пособие для учителей изд. Второе, испр.,4 «Просвещение» 1971г., мы предлагаем ещё несколько демонстраций (продолжение). Описанные ниже опыты могут обогатить, на наш взгляд, арсенал физического эксперимента. Где и как их применить, учитель решит самостоятельно.
Опыт №4 Зависимость давления под искривлённой поверхностью воды от радиуса кривизны при выдувании воздушных пузырьков в жидкости (в воде).
Механизм опыта и объяснения его даны в «Элементарном учебнике физики» Т.1, Механика. Теплота. Молекулярная физика. Под редакцией академика Г.С. Ландсберга, издание 7, стереотипное. Издание «Наука». Гл. ред. физ-мат. литературы. М.,1971.стр.522.
Нами применялась установка первого опыта:
Микроманометр соединяют резиновой трубкой с одним из концов стеклянного тройника. На другой конец тройника одевается резиновая трубка от резиновой груши. К третьему концу с помощью короткого отрезка резиновой трубки присоединяют стеклянную трубку с зауженным до 2-3 мм в диаметре окончанием (это может быть обычная пипетка без резинового колпачка). Тройник закрепляется на штативе так, чтобы стеклянная трубка располагалась вертикально, узким концом вниз, как на рисунке.
Узкий конец стеклянной трубки погружается на небольшую глубину в прозрачную плоскую кювету с водой. При выдувании пузырька воздуха микроманометр показывает рост давления (до тех пор пока пузырёк не будет иметь минимальный радиус кривизны) и при увеличении радиуса соответственно падение давления. Постановка опыта требует тренировки: трудно удержать пузырёк в неподвижном состоянии и «уловить» момент максимума давления.
Опыт№5 Давление мыльного пузыря и зависимость давления от его диаметра.
Используется установка первого опыта, описанная в опыте №4, только стеклянная трубка заменяется на более тонкую (1 мм) и вода заменяется мыльным раствором. Необходимо учесть, что давление, которое можно измерить микроманометром, возникает при малых диаметрах пузырька (порядка 1-1,5 мм), поэтому опыт требует проектирования на экран. Ход опыта аналогичен первому: (Перед демонстрацией необходимо проверить уплотнение в местах соединения. К трубке подносят стакан с водой и погружают узкий конец её так, чтобы в канале образовался столбик воды в 1-3 мм, после чего стакан убирается. Если столбик получился выше, то лишнюю воду можно убрать промокательной тканью. Опыт можно проводить при любом столбе воды но менее наглядно. Слегка нажимая на грушу, вытисняем капельку воды из трубки до образования выпуклого мениска. При этом давление в системе повышается, что и наблюдается по отклонению стрелки. Желательно, на резиновую трубку между тройником и грушей наложить зажим (при максимальном отклонении стрелки прибора), чтобы при необходимости использовать статистическое состояние системы для проекции на экран), но возможен и улучшенный вариант: выдувается мыльный пузырь диаметром 3-5 см, резиновая трубка между тройником и грушей зажимается, груша снимается, а зажим постепенно ослабляется так, чтобы производился едва ощутимый выход воздуха из системы. При этом диаметр пузырька уменьшается, но изменение давления прибор не показывает до тех пор пока диаметр не уменьшится до нескольких мм. При дальнейшем уменьшении диаметра стрелка прибора отклоняется до некоторого максимума и возвращается на ноль, когда плёнка становится почти плоской. Постановка опыта в таком варианте почти исключает случай, когда пузырёк не вовремя лопается и опыт срывается. Для приготовления мыльного раствора мы использовали детское мыло.
Опыт №6 Зависимость давления газа от концентрации молекул и температуры.
При изучении давления идеального газа, формулу р= nkT можно качественно иллюстрировать с помощью опыта на реальных газах. Используется шар для взвешивания воздуха со снятым матерчатым чехлом. Сначала шар демонстрируется как сосуд, содержащий воздух при атмосферном давлении. Для увеличения концентрации молекул внутрь шара с помощью пипетки капаем ацетон или бензин, соединяем шар резиновой трубкой к микроманометру, который и показывает рост давления. При выполнении опыта не следует вводить понятия о давлении ненасыщенного пара, а сделать упор на увеличение концентрации молекул, но отметить, что формула не может быть подтверждена абсолютно. При выполнении опыта не следует касаться шара руками, так как даже незначительное количество теплоты, сообщённое шару (от рук), ведёт к увеличению давления.
После продувки шара воздухом можно провести опыт по зависимости давления газа от температуры (качественно). Чувствительность прибора позволяет измерить давление газа при незначительном повышении температуры (даже от лёгкого дыхания на шар). Вместо шара можно применить колбу с плотной резиновой пробкой, сквозь которую пропущена стеклянная трубка.
В заключении надо отметить, что резиновые трубки желательно применять с меньшим внутренним диаметром и тщательно проверять уплотнения соединений.
Некоторые опыты, в которых раньше применялся жидкостный манометр, можно значительно обогатить, использовав демонстрационный микроманометр. К ним относятся: диффузия газов через пористую перегородку (для воздуха и углекислого газа), абсорбирование паров и другие.
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
(Продолжение)
В экспериментальном курсе физики демонстрации являются органической неотъемлемой частью изложения. В методическом отношении демонстрации делают всякое явление более ясным, содействуют более лёгкому усвоению и запоминания фактов. Роль эксперимента в физике известна, и повторяться нет необходимости.
Цель работы описать ряд опытов с демонстрационным микроманометром, чтобы помочь молодым учителям, как в своё время помогли мне.
Микроманометр (цена деления 2 мм вод. ст.) позволяет расширить круг опытов, которые раньше относились к тонким из-за недостаточной наглядности и выразительности. Кроме опытов с применением микроманометров, описанных в пособии: В.А. Буров и другие, «Демонстрационный эксперимент по физике в старших классах средней школы (том 1) «Механика», теплота под редакцией А.А. Покровского, пособие для учителей изд. Второе, испр.,4 «Просвещение» 1971г., мы предлагаем ещё несколько демонстраций (продолжение). Описанные ниже опыты могут обогатить, на наш взгляд, арсенал физического эксперимента. Где и как их применить, учитель решит самостоятельно.
6 667 430 материалов в базе
Настоящий материал опубликован пользователем Фахриева Зарема Наримановна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Удалить материал
Ваша скидка на курсы
40%
Курс повышения квалификации
36 ч. — 180 ч.
Курс профессиональной переподготовки
300/600 ч.
Курс повышения квалификации
72 ч. — 180 ч.
Мини-курс
4 ч.
Мини-курс
10 ч.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.