По выполнению лабораторных работ

ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «Естествознание:ФИЗИКА»

ДЛЯ СТУДЕНТОВ 1-ГО КУРСА ОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ

для специальностей:

44.02.02 «Преподавание в начальных классах»
44.02.05 «Коррекционная педагогика в начальном образовании»

44.02.01 «Дошкольное образование»

44.02.03 «Педагогика дополнительного образования»

 

Составитель: Деревяшкина Юлия Владимировна (ФИО преподавателя) _____________________________ (подпись)

 

Пояснительная записка

 

Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Естествознание: физика» содержат описания всех предусмотренных программой работ, теоретический материал и основные параграфы учебника по каждой из лабораторных работ.

Для более эффективного выполнения лабораторных работ необходимо повторить соответствующий теоретический материал, а на занятиях внимательно ознакомиться с содержанием работ и оборудованием.

В ходе работы необходимо строго соблюдать правила по технике безопасности, все измерения производить с максимальной тщательностью: для вычисления использовать микрокалькулятор.

После окончания каждой работы обучающийся в специальной тетради составляет отчёт по следующей схеме:

- дата, наименование, номер работы, цель;

- перечень оборудования;

- схема или зарисовка установки;

- таблица результатов измерений и вычислений;

- расчетные формулы, обработка результатов измерений и определение относительной погрешности.

Небрежное оформление отчета, исправление не допустимы.

Допускается оформление отчета дома с обязательной сдачей на следующем занятии.

В конце занятия преподаватель ставит отметку, которая складывается из результатов наблюдения за выполнением практической части работы, проверки отчёта, беседы в ходе работы или после неё.

Все лабораторные работы должны быть выполнены и защищены в сроки, определяемые календарным планом преподавателя.

ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

по дисциплине «Физика»

Лабораторная работа №1 «Изучение особенностей перехода из твердого агрегатного состояния в жидкое агрегатное состояние для кристаллических и аморфных тел»

Лабораторная работа №2 « Исследование явления электромагнитной индукции»

Лабораторная работа №3 «Изучение интерференции и дифракции света»

Лабораторная работа №4 «Изучение явления фотоэффекта»

 

Лабораторная работа №1

«Изучение особенностей перехода из твердого агрегатного состояния в жидкое агрегатное состояние для кристаллических и аморфных тел»

Цель работы: на примере парафина и льда изучить особенности перехода из твердого агрегатного состояния в жидкое состояние для кристаллических и аморфных тел

Оборудование: штатив, два термометра, сосуд с водой и воском, спиртовка, подставка под спиртовку, сосуд со льдом.

Теоретический материал: Одно и то же вещество может находиться в различных состояниях, например в твердом, жидком, газообразном: лед, вода и водяной пар.
Эти состояния называют агрегатными. Вещества могут переходить из одного агрегатного состояния в другое и на практике это широко используется. Практическое использование перехода вещества из одного агрегатного состояния в другое, нашло широкое применение, например в металлургии, плавят металлы, чтобы получить из них сплавы. Пар, полученный из воды при ее нагревании, используют на электростанциях, в паровых турбинах, сжиженными газами пользуются в холодильных установках и т.д. Мы живем на поверхности твердого тела – Земного шара, в сооружениях, построенных из твердых тел – домах. Наше тело, хотя и содержит приблизительно 65% воды (мозг – 80%), тоже твердое. Орудия труда, машины также сделаны из твердых тел. Знать свойства твердых тел, жидкостей жизненно необходимо.

Вспомним особенности молекулярного строения твердых тел, жидкостей и газов. В газах при атмосферном давлении расстояние между молекулами много больше размера самих молекул. Притяжение между молекулами слабое. Движение молекул хаотичное. Газы легко сжимаемы. В жидкостях и твердых телах, плотность которых во много раз больше плотности газа. Молекулы расположены ближе друг к другу. Средняя кинетическая энергия молекул недостаточна для того, чтобы совершить работу по преодолению сил молекулярного притяжения. Поэтому молекулы в жидкостях и особенно в твердых телах не могут далеко удалятся друг от друга. Передавая телу энергию можно перевести его из твердого состояния в жидкое, а из жидкого – газообразное. Отнимая энергию (охлаждая) у газа можно получить жидкость (это возможно при очень низких температурах); Отнимая энергию у жидкости – получить твердое тело. Сегодня мы рассмотрим переход вещества из твердого состояния в жидкое состояние. Переход вещества из твердого состояние в жидкое называют плавлением.
твердое тело бывает двух видов: кристаллическое и аморфное. Кристаллом называют тело определенной геометрической формы, ограниченное естественными плоскими гранями. Правильность внешней формы кристаллических тел обусловлено тем, что частицы, из которых эти тела состоят, расположены относительно друг друга в определенном порядке, на строго определенных расстояниях друг от друга.
Частицы (атомы, молекулы), вследствие теплового движения, совершают колебания около
определенных точек – положений равновесия частиц. Именно эти точки (они называются узлами) и расположены в определенном порядке, и если узлы соединить прямыми линиями, то получается пространственная решетка, называемая кристаллической. К кристаллическим телам относятся: металлы, лед, нафталин, снежинки, каменная соль, берилл, алмаз, гранат, кварц, турмалин, изумруд, кальцит.

Так же существует множество аморфных тел (от греческого слова amorphous – бесформенный). Признаком аморфного тела является неправильная форма поверхности при изломе. К аморфным телам относятся: смола, пластмасса, воск и т.д. У аморфных тел нет порядка в расположении молекул и атомов по всему объему тела, а существует лишь некоторая упорядочность в расположении самых близких, соседних молекул и атомов – так называемый ближний порядок, подобный тому, который существует у жидкостей. Поэтому аморфные вещества иногда называют переохлажденными жидкостями. Однако у жидкостей соседние молекулы могут меняться местами друг с другом, поэтому жидкости обладают текучестью, тогда как у аморфных твердых тел такой обмен невозможен из-за очень большой вязкости.

Между плавлением кристаллических и аморфных тел есть существенное различие. Для того, чтобы кристаллическое тело начало плавится его необходимо нагреть до определенной для каждого вещества температуры, называемой температурой плавления. Чтобы вещество расплавилось недостаточно его нагреть до температуры плавления, необходимо продолжать подводить к нему теплоту, т.е. увеличивать его внутреннюю энергию. Во время плавления температура кристаллического тела не меняется. Так как температура тела во время плавления остается постоянной, то средняя кинетическая энергия его молекул не изменяется. Но при превращении твердого тела в жидкость разрушается кристаллическая решетка, т.е. увеличивается потенциальная энергия молекул. Переход из твердого состояния в жидкое состояние, происходит резко. Скачком, либо жидкость, либо твердое тело. Если тело продолжать нагревать дальше, после плавления, то температура его расплава будет расти.

Аморфные тела не имеют точки плавления и кристаллизации. Процессы плавления и кристаллизации у них происходят постепенно и плавно. С ростом температуры аморфное тело становится все мягче и мягче, пока не станет совсем жидким. Это происходит потому что, с ростом температуры постепенно учащаются перескоки атомов из одного положения равновесия в другое. Итак, аморфные вещества не имеют определенной температуры плавления и отвердевания. Это главное отличие аморфных тел от кристаллических.

Порядок выполнения и оформления работы

1. Наблюдение за переходом из твердого состояния в жидкое состояние аморфного тела. Закрепить сосуд с водой и воском в штативе, опустить в сосуд термометр. Измерить температуру в сосуде. Под сосуд с водой и воском поставить спиртовку и зажечь её. Нагревание вести до тех пор, пока весь парафин не превратиться в жидкость, одновременно следить за показаниями термометра и изменением состояния воска.Зафиксировать при какой температуре весь воск превратится в жидкость.

2. Наблюдение за переходом из твердого состояния в жидкое состояние кристаллического тела. В сосуд со льдом опустить термометр и измерить температуру льда. Зафиксировать температуру, при которой лед начнет таять. Наблюдать за тем, как тает лед, постоянно фиксируя температуру льда. Зафиксировать температуру, при которой весь лед растает.

3. Результаты опытов свести в таблицу.

Твердое вещество	Начальная температура	Описание изменения температуры, в процессе перехода твердого вещества в жидкость	Описать, какие изменения происходят с веществом при переходе вещества из твердого состояния в жидкое
Аморфное тело (воск)
Кристаллическое тело (лед)

 

4. Сделать вывод по результатам работы. В чем отличия перехода из твердого агрегатного состояния в жидкое агрегатное состояние аморфных и кристаллических тел.

5. Ответить на контрольные вопросы.

Вопрос1. Можно ли расплавить олово в стальной ложке? Ответ обосновать.

Вопрос2. Возникла ли бы профессия стеклодува, если бы стекло было кристаллическим, а не аморфным? Ответ обосновать.

Вопрос3. Чем отличаются аморфные тела от кристаллических тел?

Вопрос4. В воду, находящуюся при температуре 0⁰С, опустили кусочек льда, температура которого 0⁰С.Будет ли лед плавиться?

Вопрос5. Что происходит с кинетической и потенциальной энергией кристаллического и аморфного тела в процессе плавления?

 

Литература:

1. Мякишев, Г. Я. Физика. 10 кл.: учебник для общеобразовательных организаций с прил.на электрон.носителе: базовый уровень / Г. Я. Мякишев, Б. Б.Буховцев, В. М.Чаругин; под ред.Н.А.Парфентьевой. – М.: Просвещение, 2014.- 416с.:ил. § 72.

Лабораторная работа № 2.

Условие максимума

, (Δd=d₂-d₁)

где k=0; ± 1; ± 2; ± 3;…

(разность хода волн равна четному числу полуволн)

Волны от источников А и Б придут в точку С в одинаковых фазах и “усилят друг друга”.

φ_А=φ_Б - фазы колебаний

Δφ=0 - разность фаз

А=2Х_max – амплитуда результирующей волны.

Условие минимума

, (Δd=d₂-d₁)

где k=0; ± 1; ± 2; ± 3;…

(разность хода волн равна нечетному числу полуволн)

Волны от источников А и Б придут в точку С в противофазах и “погасят друг друга”.

φ_А≠φ_Б - фазы колебаний

Δφ=π - разность фаз

А=0 – амплитуда результирующей волны.

Интерференционная картина – регулярное чередование областей повышенной и пониженной интенсивности света.

Интерференция света – пространственное перераспределение энергии светового излучения при наложении двух или нескольких световых волн.

Вследствие дифракции свет отклоняется от прямолинейного распространения (например, близи краев препятствий).

Дифракция – явление отклонения волны от прямолинейного распространения при прохождении через малые отверстия и огибании волной малых препятствий.

Условие проявления дифракции: d < λ, где d – размер препятствия, λ - длина волны. Размеры препятствий (отверстий) должны быть меньше или соизмеримы с длиной волны.

Существование этого явления (дифракции) ограничивает область применения законов геометрической оптики и является причиной предела разрешающей способности оптических приборов.

Дифракционная решетка – оптический прибор, представляющий собой периодическую структуру из большого числа регулярно расположенных элементов, на которых происходит дифракция света. Штрихи с определенным и постоянным для данной дифракционной решетки профилем повторяются через одинаковый промежуток d (период решетки). Способность дифракционной решетки раскладывать падающий на нее пучек света по длинам волн является ее основным свойством. Различают отражательные и прозрачные дифракционные решетки. В современных приборах применяют в основном отражательные дифракционные решетки.

Условие наблюдения дифракционного максимума:

d·sinφ=k·λ, где k=0; ± 1; ± 2; ± 3; d - период решетки, φ - угол, под которым наблюдается максимуи, а λ - длина волны.

Из условия максимума следует sinφ=(k·λ)/d.

Пусть k=1, тогда sinφ_кр=λ_кр/d и sinφ_ф=λ_ф/d.

Известно, что λ_кр>λ_ф , следовательно sinφ_кр>sinφ_ф. Т.к. y= sinφ_ф - функция возрастающая, то φ_кр>φ_ф

Поэтому фиолетовый цвет в дифракционном спектре располагается ближе к центру.

В явлениях интерференции и дифракции света соблюдается закон сохранения энергии. В области интерференции световая энергия только перераспределяется, не превращаясь в другие виды энергии. Возрастание энергии в некоторых точках интерференционной картины относительно суммарной световой энергии компенсируется уменьшением её в других точках (суммарная световая энергия – это световая энергия двух световых пучков от независимых источников). Светлые полоски соответствуют максимумам энергии, темные – минимумам.

Ход работы:

Опыт 1. Опустите проволочное кольцо в мыльный раствор.На проволочном кольце получается мыльная плёнка.

Расположите её вертикально. Наблюдаем светлые и тёмные горизонтальные полосы, изменяющиеся по ширине по мере изменения толщины плёнки

Объяснение. Появление светлых и темных полос объясняется интерференцией световых волн, отраженных от поверхности пленки. треугольник d = 2h. Разность хода световых волн равна удвоенной толщине плёнки. При вертикальном расположении пленка имеет клинообразную форму. Разность хода световых волн в верхней её части будет меньше, чем в нижней. В тех местах пленки, где разность хода равна четному числу полуволн, наблюдаются светлые полосы. А при нечетном числе полуволн – темные полосы. Горизонтальное расположение полос объясняется горизонтальным расположением линий равной толщины пленки.

Освещаем мыльную пленку белым светом (от лампы). Наблюдаем окрашенность светлых полос в спектральные цвета: вверху – синий, внизу – красный.

Объяснение. Такое окрашивание объясняется зависимостью положения светлых полос о длины волн падающего цвета.

Наблюдаем также, что полосы, расширяясь и сохраняя свою форму, перемещаются вниз.

Объяснение. Это объясняется уменьшением толщины пленки, так как мыльный раствор стекает вниз под действием силы тяжести.

Опыт 2. С помощью стеклянной трубки выдуйте мыльный пузырь и внимательно рассмотрите его. При освещении его белым светом наблюдайте образование цветных интерференционных колец, окрашенных в спектральные цвета. Верхний край каждого светлого кольца имеет синий цвет, нижний – красный. По мере уменьшения толщины пленки кольца, также расширяясь, медленно перемещаются вниз. Их кольцеобразную форму объясняют кольцеобразной формой линий равной толщины.

Ответьте на вопросы:

1. Почему мыльные пузыри имеют радужную окраску?

2. Какую форму имеют радужные полосы?

3. Почему окраска пузыря все время меняется?

Опыт 3. Тщательно протрите две стеклянные пластинки, сложите вместе и сожмите пальцами. Из-за неидеальности формы соприкасающихся поверхностей между пластинками образуются тончайшие воздушные пустоты.

При отражении света от поверхностей пластин, образующих зазор, возникают яркие радужные полосы – кольцеобразные или неправильной формы. При изменении силы, сжимающей пластинки, изменяются расположение и форма полос. Зарисуйте увиденные вами картинки.

Объяснение: Поверхности пластинок не могут быть совершенно ровными, поэтому соприкасаются они только в нескольких местах. Вокруг этих мест образуются тончайшие воздушные клинья различной формы, дающие картину интерференции. В проходящем свете условие максимума 2h=kl

Ответьте на вопросы:

1. Почему в местах соприкосновения пластин наблюдаются яркие радужные кольцеобразные или неправильной формы полосы?

2. Почему с изменением нажима изменяются форма и расположение интерференционных полос?

Опыт 4. Рассмотрите внимательно под разными углами поверхность компакт-диска (на которую производится запись).

Объяснение: Яркость дифракционных спектров зависит от частоты нанесенных на диск бороздок и от величины угла падения лучей. Почти параллельные лучи, падающие от нити лампы, отражаются от соседних выпуклостей между бороздками в точках А и В. Лучи, отраженные под углом равным углу падения, образуют изображение нити лампы в виде белой линии. Лучи, отраженные под иными углами имеют некоторую разность хода, вследствие чего происходит сложение волн.

Что вы наблюдаете? Объясните наблюдаемые явления. Опишите интерференционную картину.

Поверхность компакт-диска представляет собой спиральную дорожку с шагом соизмеримым с длиной волны видимого света. На мелкоструктурной поверхности проявляются дифракционные и интерференционные явления. Блики компакт- дисков имеют радужную окраску.

Опыт 5. Сдвигаем ползунок штангенциркуля до образования между губками щели шириной 0,5 мм.

Приставляем скошенную часть губок вплотную к глазу (располагая щель вертикально). Сквозь эту щель смотрим на вертикально расположенную нить горящей лампы. Наблюдаем по обе стороны от нити параллельные ей радужные полоски. Изменяем ширину щели в пределах 0,05 – 0,8 мм. При переходе к более узким щелям полосы раздвигаются, становятся шире и образуют различимые спектры. При наблюдении через самую широкую щель полосы очень узки и располагаются близко одна к другой. Зарисуйте в тетрадь увиденную картину. Объясните наблюдаемые явления.

Опыт 6. Посмотрите сквозь капроновую ткань на нить горящей лампы. Поворачивая ткань вокруг оси, добейтесь четкой дифракционной картины в виде двух скрещенных под прямым углом дифракционных полос.

Объяснение: В центре креста виден дифракционный максимум белого цвета. При k=0 разность хода волн равна нулю, поэтому центральный максимум получается белого цвета. Крест получается потому, что нити ткани представляют собой две сложенные вместе дифракционные решетки со взаимно перпендикулярными щелями. Появление спектральных цветов объясняется тем, что белый свет состоит из волн различной длины. Дифракционный максимум света для различных волн получается в различных местах.

Зарисуйте наблюдаемый дифракционный крест.Объясните наблюдаемые явления.

Запишите вывод. Укажите, в каких из проделанных вами опытов наблюдалось явление интерференции, а в каких дифракции.

Контрольные вопросы:

1. Что такое свет?

2. Кем было доказано, что свет – это электромагнитная волна?

3. Что называют интерференцией света? Каковы условия максимума и минимума при интерференции?

4. Могут ли интерферировать световые волны идущие от двух электрических ламп накаливания? Почему?

5. Что называют дифракцией света?

6. Зависит ли положение главных дифракционных максимумов от числа щелей решетки?

Литература:

 

1. Мякишев, Г. Я. Физика. 11 кл.: учебник для общеобразовательных организаций с прил.на электрон.носителе: базовый уровень / Г. Я. Мякишев, Б. Б.Буховцев, В. М.Чаругин; под ред.Н.А.Парфентьевой. – М.: Просвещение, 2014.- 399с.:ил..

§68,71

 

Лабораторная работа №4

ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «Естествознание:ФИЗИКА»

ДЛЯ СТУДЕНТОВ 1-ГО КУРСА ОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ

для специальностей:

44.02.02 «Преподавание в начальных классах»
44.02.05 «Коррекционная педагогика в начальном образовании»

44.02.01 «Дошкольное образование»

44.02.03 «Педагогика дополнительного образования»

 

Составитель: Деревяшкина Юлия Владимировна (ФИО преподавателя) _____________________________ (подпись)

 

Пояснительная записка

 

Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Естествознание: физика» содержат описания всех предусмотренных программой работ, теоретический материал и основные параграфы учебника по каждой из лабораторных работ.

Для более эффективного выполнения лабораторных работ необходимо повторить соответствующий теоретический материал, а на занятиях внимательно ознакомиться с содержанием работ и оборудованием.

В ходе работы необходимо строго соблюдать правила по технике безопасности, все измерения производить с максимальной тщательностью: для вычисления использовать микрокалькулятор.

После окончания каждой работы обучающийся в специальной тетради составляет отчёт по следующей схеме:

- дата, наименование, номер работы, цель;

- перечень оборудования;

- схема или зарисовка установки;

- таблица результатов измерений и вычислений;

- расчетные формулы, обработка результатов измерений и определение относительной погрешности.

Небрежное оформление отчета, исправление не допустимы.

Допускается оформление отчета дома с обязательной сдачей на следующем занятии.

В конце занятия преподаватель ставит отметку, которая складывается из результатов наблюдения за выполнением практической части работы, проверки отчёта, беседы в ходе работы или после неё.

Все лабораторные работы должны быть выполнены и защищены в сроки, определяемые календарным планом преподавателя.

ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

по дисциплине «Физика»

Лабораторная работа №1 «Изучение особенностей перехода из твердого агрегатного состояния в жидкое агрегатное состояние для кристаллических и аморфных тел»

Лабораторная работа №2 « Исследование явления электромагнитной индукции»

Лабораторная работа №3 «Изучение интерференции и дифракции света»

Лабораторная работа №4 «Изучение явления фотоэффекта»

 

Лабораторная работа №1

«Изучение особенностей перехода из твердого агрегатного состояния в жидкое агрегатное состояние для кристаллических и аморфных тел»

Цель работы: на примере парафина и льда изучить особенности перехода из твердого агрегатного состояния в жидкое состояние для кристаллических и аморфных тел

Оборудование: штатив, два термометра, сосуд с водой и воском, спиртовка, подставка под спиртовку, сосуд со льдом.

Теоретический материал: Одно и то же вещество может находиться в различных состояниях, например в твердом, жидком, газообразном: лед, вода и водяной пар.
Эти состояния называют агрегатными. Вещества могут переходить из одного агрегатного состояния в другое и на практике это широко используется. Практическое использование перехода вещества из одного агрегатного состояния в другое, нашло широкое применение, например в металлургии, плавят металлы, чтобы получить из них сплавы. Пар, полученный из воды при ее нагревании, используют на электростанциях, в паровых турбинах, сжиженными газами пользуются в холодильных установках и т.д. Мы живем на поверхности твердого тела – Земного шара, в сооружениях, построенных из твердых тел – домах. Наше тело, хотя и содержит приблизительно 65% воды (мозг – 80%), тоже твердое. Орудия труда, машины также сделаны из твердых тел. Знать свойства твердых тел, жидкостей жизненно необходимо.

Вспомним особенности молекулярного строения твердых тел, жидкостей и газов. В газах при атмосферном давлении расстояние между молекулами много больше размера самих молекул. Притяжение между молекулами слабое. Движение молекул хаотичное. Газы легко сжимаемы. В жидкостях и твердых телах, плотность которых во много раз больше плотности газа. Молекулы расположены ближе друг к другу. Средняя кинетическая энергия молекул недостаточна для того, чтобы совершить работу по преодолению сил молекулярного притяжения. Поэтому молекулы в жидкостях и особенно в твердых телах не могут далеко удалятся друг от друга. Передавая телу энергию можно перевести его из твердого состояния в жидкое, а из жидкого – газообразное. Отнимая энергию (охлаждая) у газа можно получить жидкость (это возможно при очень низких температурах); Отнимая энергию у жидкости – получить твердое тело. Сегодня мы рассмотрим переход вещества из твердого состояния в жидкое состояние. Переход вещества из твердого состояние в жидкое называют плавлением.
твердое тело бывает двух видов: кристаллическое и аморфное. Кристаллом называют тело определенной геометрической формы, ограниченное естественными плоскими гранями. Правильность внешней формы кристаллических тел обусловлено тем, что частицы, из которых эти тела состоят, расположены относительно друг друга в определенном порядке, на строго определенных расстояниях друг от друга.
Частицы (атомы, молекулы), вследствие теплового движения, совершают колебания около
определенных точек – положений равновесия частиц. Именно эти точки (они называются узлами) и расположены в определенном порядке, и если узлы соединить прямыми линиями, то получается пространственная решетка, называемая кристаллической. К кристаллическим телам относятся: металлы, лед, нафталин, снежинки, каменная соль, берилл, алмаз, гранат, кварц, турмалин, изумруд, кальцит.

Так же существует множество аморфных тел (от греческого слова amorphous – бесформенный). Признаком аморфного тела является неправильная форма поверхности при изломе. К аморфным телам относятся: смола, пластмасса, воск и т.д. У аморфных тел нет порядка в расположении молекул и атомов по всему объему тела, а существует лишь некоторая упорядочность в расположении самых близких, соседних молекул и атомов – так называемый ближний порядок, подобный тому, который существует у жидкостей. Поэтому аморфные вещества иногда называют переохлажденными жидкостями. Однако у жидкостей соседние молекулы могут меняться местами друг с другом, поэтому жидкости обладают текучестью, тогда как у аморфных твердых тел такой обмен невозможен из-за очень большой вязкости.

Между плавлением кристаллических и аморфных тел есть существенное различие. Для того, чтобы кристаллическое тело начало плавится его необходимо нагреть до определенной для каждого вещества температуры, называемой температурой плавления. Чтобы вещество расплавилось недостаточно его нагреть до температуры плавления, необходимо продолжать подводить к нему теплоту, т.е. увеличивать его внутреннюю энергию. Во время плавления температура кристаллического тела не меняется. Так как температура тела во время плавления остается постоянной, то средняя кинетическая энергия его молекул не изменяется. Но при превращении твердого тела в жидкость разрушается кристаллическая решетка, т.е. увеличивается потенциальная энергия молекул. Переход из твердого состояния в жидкое состояние, происходит резко. Скачком, либо жидкость, либо твердое тело. Если тело продолжать нагревать дальше, после плавления, то температура его расплава будет расти.

Аморфные тела не имеют точки плавления и кристаллизации. Процессы плавления и кристаллизации у них происходят постепенно и плавно. С ростом температуры аморфное тело становится все мягче и мягче, пока не станет совсем жидким. Это происходит потому что, с ростом температуры постепенно учащаются перескоки атомов из одного положения равновесия в другое. Итак, аморфные вещества не имеют определенной температуры плавления и отвердевания. Это главное отличие аморфных тел от кристаллических.

Порядок выполнения и оформления работы

1. Наблюдение за переходом из твердого состояния в жидкое состояние аморфного тела. Закрепить сосуд с водой и воском в штативе, опустить в сосуд термометр. Измерить температуру в сосуде. Под сосуд с водой и воском поставить спиртовку и зажечь её. Нагревание вести до тех пор, пока весь парафин не превратиться в жидкость, одновременно следить за показаниями термометра и изменением состояния воска.Зафиксировать при какой температуре весь воск превратится в жидкость.

2. Наблюдение за переходом из твердого состояния в жидкое состояние кристаллического тела. В сосуд со льдом опустить термометр и измерить температуру льда. Зафиксировать температуру, при которой лед начнет таять. Наблюдать за тем, как тает лед, постоянно фиксируя температуру льда. Зафиксировать температуру, при которой весь лед растает.

3. Результаты опытов свести в таблицу.

Твердое вещество	Начальная температура	Описание изменения температуры, в процессе перехода твердого вещества в жидкость	Описать, какие изменения происходят с веществом при переходе вещества из твердого состояния в жидкое
Аморфное тело (воск)
Кристаллическое тело (лед)

 

4. Сделать вывод по результатам работы. В чем отличия перехода из твердого агрегатного состояния в жидкое агрегатное состояние аморфных и кристаллических тел.

5. Ответить на контрольные вопросы.

Вопрос1. Можно ли расплавить олово в стальной ложке? Ответ обосновать.

Вопрос2. Возникла ли бы профессия стеклодува, если бы стекло было кристаллическим, а не аморфным? Ответ обосновать.

Вопрос3. Чем отличаются аморфные тела от кристаллических тел?

Вопрос4. В воду, находящуюся при температуре 0⁰С, опустили кусочек льда, температура которого 0⁰С.Будет ли лед плавиться?

Вопрос5. Что происходит с кинетической и потенциальной энергией кристаллического и аморфного тела в процессе плавления?

 

Литература:

1. Мякишев, Г. Я. Физика. 10 кл.: учебник для общеобразовательных организаций с прил.на электрон.носителе: базовый уровень / Г. Я. Мякишев, Б. Б.Буховцев, В. М.Чаругин; под ред.Н.А.Парфентьевой. – М.: Просвещение, 2014.- 416с.:ил. § 72.

Лабораторная работа № 2.