Розжарення дротин електричним струмомЗ метою осмислення закону Джоуля-Ленса проводимо такий дослід. Дві дротини, що виготовлені з одного і того самого сплаву, і мають великий питомий опір, однакову довжину, але різну площу поперечного перерізу, з`єднуємо з початку послідовно, а потім паралельно і підключаємо до джерела електричного струму. Збільшуємо напругу прикладену до провідників. При послідовному з`єднанні провідників з початку розжарюється дротина з меншою площею поперечного перерізу, а при паралельному – з більшою. Це можна пояснити так. Кількість тепла яке виділяється в провіднику визначається його опором та силою струму в ньому.Q=I2Rt (1)Сила струму в провідниках однакова. Дротина з меншую площею поперечного перерізу має більший опір, тому згідно формули (1) в ній виділяється більше тепла і вона розжарюється першою. R1 R2 R1>R2 Q1>Q2При паралельному з`єднані кількість тепла, яке виділяється в провідниках можна визначити за формулою: (2)З формули (2) видно, що більше тепла виділяється в провіднику, який має менший опір, так як напруга, що прикладена до провідників однакова. Тому першою розжарюється дротина з більшим поперечним перерізом. R1 R2 R1>R2 Q2>Q1Так як опір провідника залежить не тільки від площі поперечного перерізу, а й від його довжини та сплаву, з якого він виготовлений, то подібні досліди можна провести взявши дві дротини з однаковим поперечним перерізом і різної довжини, що виготовлені з однакового сплаву, та дротини які виготовлені з різного сплаву та однакової довжини і площі поперечного перерізу. Проте при послідовному з’єднанні дротини різної довжини ефект не спостерігається, так як кожна одиниця довжини дротин нагріваються однаково.Войнаровський Володимир Миколайович, вчитель фізики ЗШ І-ІІІ ст. села Вікнина Гайворонського району Кіровоградської області.Індекс: 26310с. Вікнина, Гайворонський район, Кіровоградська областьтел: +380974058765
Розжарення дротин електричним струмомловок.
Спостереження за плавленням і твердненням кристалічного тіла
Спостереження за плавленням і твердненням кристалічного тіла дуже зручно проводити, взявши за досліджувану речовину воду. Для цього треба створити холодильну установку, яка дозволяє одержати температуру -10-12° С. Таку холодильну установку можна легко створити в умовах шкільного фізичного кабінету, використавши явище охолодження під час перемішування кухонної солі і снігу.Перемішуємо в склянці 2-3 ложки снігу та стільки ж кухонної солі. Температура суміші досягає -15-17°С. Опускаємо в суміш пробірку з водою, в якій знаходиться термометр. Слідкуємо за показами термометра. Води в пробірку наливаємо стільки, щоб резервуар з рідиною термометра був повністю занурений. Для підтримування низької температури суміші, помішуємо її пробіркою. Після утворення в пробірці льоду і його охолодження до температури -10°С, виймаємо пробірку з суміші і опускаємо в склянку з водою, температура якої 20-25°С. Через кожні 15 секунд знімаємо покази термометра і записуємо їх у таблицю. Спостереження припиняємо при температурі 10-12°С. На основі даних спостережень будуємо графік.Розглядаючи графік, передусім звертаємо увагу на те, що він помітно відрізняється від ідеального графіка, який наведений у підручнику. Це пояснюється тим, що на практиці рідко вдається спостерігати те чи інше явище в чистому вигляді. Завжди на нього впливають більше чи менше інші явища та вимірювальні прилади. Термометр – реальне фізичне тіло, яке показує свою власну температуру, яка залежить від багатьох факторів. Сильно змінює картину плавлення і тверднення інертність термометра, що залежить від його теплоємності. Це приводить до того, що температура плавлення і тверднення не співпадають. На покази термометра впливає і те, що біля резервуара крім льоду, який плавиться є ще й лід і вода, які нагріваються і вода, що утворюється, які зрозуміло мають різну температуру. Туму лінії, які зображають плавлення і тверднення не є паралельними осі часу. Звертаємо увагу учнів і на те, що крутизна віток графіка, які зображають нагрівання чи охолодження льоду і води різна. Це пояснюється різною питомою теплоємністю води та льоду.Учитель загострює увагу учнів на тому, що робота вимагає оперативності і великої уваги. На проведення спостережень необхідно всього 10 хвилин. Це дає можливість повторити дослід кілька разів, так як суміш зберігає низьку температуру довгий час. Простота холодильної установки дозволяє повторити дослід в домашніх умовах. Нагрівання і плавлення льоду можна провести, не опускаючи пробірку у воду, а тримаючи її у повітрі, що дає можливість одержати лінію графіка яка наближає його до ідеального.Роботу пропоную для практикуму в 10 класі. Войнаровський Володимир Миколайович, вчитель фізики Вікнинської ЗШ І-ІІІ ст., Гайворонського району Кіровоградської області.Індекс: 26310с. Вікнина, Гайворонський р-н, Кіровоградська обл.тел: +380974058765
Магнітні властивості речовини
Відомо, що будь-яке тіло виготовлене з заліза завжди притягується до магніту. Це можна пояснити так. Тіла, побувавши у магнітному полі постійного магніту, намагнічуються так, що з боку магніту мають протилежний полюс і відповідно притягуються. Це можна підтвердити на такому досліді. Підвішуємо при допомозі нитки керамічний магніт. Підносимо до магніту знизу залізний стержень вздовж площини. Магніт повертається на 90 градусів за годинниковою чи проти годинникової стрілки. Це залежить від того ближче до якого полюса підноситься стержень і відповідно як намагнічується (мал.1).Вивчаючи намагнічування деталей, було помічено, що в місцях дефектів збираються залізні ошурки. Можна припустити, що тут знаходяться полюси частин деталі, які розділені дефектом. При одному дефекті деталь має на протилежних кінцях однакові полюси. Відповідно в районі дефекту частини деталі мають також однакові полюси. Якщо дефект розділяє деталь на два магніти, то можна припустити, що під час намагнічування двох окремих тіл, які розміщені впритул одне до одного, вони намагнічуються в місці дотику однаково. Для перевірки міркувань проводимо такий дослід. Підвішуємо два цв`яхи на окремих нитках впритул головками один до одного і підносимо знизу керамічний магніт. Намагнітившись цв`яхи відштовхуються один від одного. Значить головки мають однакові полюси(мал.2). Намагнічуючи ланцюги які складаються з парної кількості цв`яхів отримуємо на кінцях ланцюгів однакові полюси, а з непарної – різні(мал.3). Якщо розмістити цв`яхи радіально, то в точці дотику вони будуть мати однакові полюси (мал.4). Войнаровський Володимир Миколайович, вчитель фізики Вікнинської ЗШ І-ІІІ ст., Гайворонського району Кіровоградської області.Індекс: 26310с. Вікнена, Гайворонський р-н, Кіровоградська обл..тел: +380974058765 N S N N S N S Мал. 1 N S S N N SМал.2S NN S S NN S S N Мал.3 S S SN N S S S Мал.4