 |
Общие принципы лабораторных исследований
|
|
|
|
Структура лабораторных исследований бывает различной. Каждый преподаватель выбирает ту структуру, которая больше подходит для его предмета. Я рассмотрю несколько вариантов.
-ый вариант лабораторного исследования:
название
цель
оборудование
теоретическая подготовка
задания для выполнения эксперимента
контрольные вопросы
литература
-ый вариант лабораторного исследования:
название
цель
оборудование
домашняя подготовка
выполнение работы
самостоятельная работа
содержание отчета
В содержании лабораторной исследования должно быть обязательно указано название лабораторного исследования, цель, оборудование, и задания для выполнения эксперимента, а остальные пункты на усмотрение преподавателя.
Намного упрощается работа студентов, если в структуре лабораторного исследования есть теоретическая часть. Обычно в ней рассматривается самое главное, определение процесса или величины, описание установки для эксперимента, определительные формулы, отчетные таблицы. Контрольные вопросы, которые представлены в методичках, чаще всего помогают закрепить изученный материал или знания, полученные в ходе лабораторного исследования. Такая структура рассмотрена в 1-ом варианте лабораторного исследования.
Структура 2- го исследования немного отличается, здесь нет теоретической материала, но есть домашняя подготовка. Это заставляет студентов искать самим нужную информацию, вследствие этого повышается самостоятельная работа.
Я бы хотела объединить эти два варианта и сделать из них одну структуру лабораторного исследования.
-ий вариант лабораторного исследования:
название
цель
оборудование
|
|
|
домашняя подготовка
выполнение эксперимента
контрольные вопросы
Этот вариант я считаю более подходящим для лабораторного исследования, есть цель, по этой цели студенты изучат подходящий материал, выполнят те задания, которые описаны в домашней подготовке. Так же указаны задания для выполнения эксперимента, а контрольные вопросы закрепят знания студентов по изученному материалу.
3.2 Описание методических рекомендаций к выполнению лабораторной работы “Определение коэффициента теплопроводности металлов”
Лабораторная работа проводится в специально оснащенных оборудованием лабораториях, под руководством преподавателя. Перед выполнением лабораторной работы следует повторить материал, изученный в процессе домашней подготовки. Если возникают вопросы с оборудованием, нужно задать их преподавателю, до начала выполнения лабораторной работы.
Во время лабораторных работ выполнять учебные задания с максимальной степенью активности. В ходе выполнения, записывать полученные данные в таблицы приготовленные заранее. После выполнения лабораторной работы, выключить все приборы. По определительным формулам найти искомую величину, записать её единицы измерения. После этого написать вывод к выполненной лабораторной работе, и отдать на проверку преподавателю.
Лабораторная работа “Определение коэффициента теплопроводности металла”
Цель: определить коэффициент теплопроводности металла, по полученному значению определить металл, который использовался в установке.
Оборудование: два алюминиевых стаканчика соединенных между собой металлом цилиндрической формы (будем называть его образец), мензурка, холодная вода, горячая вода, штангенциркуль, два термометра, секундомер.
Домашняя подготовка:
Узнать что такое теплопроводность и коэффициент теплопроводности
Какие существуют методы измерения коэффициента теплопроводности металлов;
|
|
|
Суть калориметрического метода;
Записать определительную формулу для вычисления коэффициента теплопроводности;
Продумать отчетные таблицы.
Выполнение эксперимента:
Измерить диаметр образца, посчитать его площадь и записать в тетрадь.
Налить холодную воду в мензурку, измерить её объем и записать в тетрадь.
Налить холодную воду в один из алюминиевых стаканчиков.
Повторить п.1 только с горячей водой, желательно чтобы объемы горячей и холодной воды совпадали.
Налить горячую воду в другой алюминиевый стаканчик.
Закрыть плотно стаканчики крышкой, и в специально проделанные отверстия вставить термометры.
Записать начальную температуру T0, одновременно включив секундомер и через каждые 30 сек. записывать температуру горячей и холодной воды. В процессе измерения воду надо непрерывно перемешивать.
Вычислить коэффициент теплопроводности для каждой из температур по формуле:
(5)
где C1 - удельная теплоемкость алюминия, m1 - масса алюминиевых стаканчиков, C2 - удельная теплоемкость воды, m2 - масса воды, S - площадь образца, t - время,
(6)
- начальная температура горячей воды- начальная температура холодной воды
Из полученных данных вычислить среднее значение коэффициента теплопроводности.
Полученное значение сравнить с табличными значениями коэффициентов теплопроводности различных металлов, и узнать, из какого металла сделан образец.
Контрольные вопросы:
Дайте определение коэффициенту теплопроводности
Напишите определительную формулу для коэффициента теплопроводности металлов и запишите единицы измерения. От чего зависит эта величина?
Объясните процесс теплопроводности. [10]
Заключение
В этой работе мы теоретически изучили процесс теплопроводности, методы измерения коэффициента теплопроводности, рассмотрели его зависимость от параметров состояния вещества, подробно изучили калориметрический метод определения коэффициента теплопроводности металлов.
В практической части работы, мы определили коэффициент теплопроводности металла и по табличным данным узнали, какой металл использовался в нашей установке, этим металлом оказался алюминий. В ходе нашего исследования мы узнали, что у алюминия большая теплопроводность по сравнению с другими металлами.
|
|
|
Практическая значимость работы заключается в постановке лабораторной работы на основе проделанной практической части. Мы рассмотрели несколько принципов лабораторных исследований, и выбрали один наиболее подходящий. На основе этого принципе мы разработали лабораторную работу «Определение коэффициента теплопроводности металла».
Библиографический список
1. Грищенко С.В., Повзнер А.А. Исследование теплопроводности газов. Определение эффективного диаметра и длины свободного пробега молекул. Методические указания к лабораторной работе. Екатеринбург, УфФУ, 2010 г., 23 с.
2. Журавлев Л.Г., Филатов И.В. Физические методы исследования металлов и сплавов. Учебное пособие для студентов металлургических специальностей. Челябинск, ЮУрГУ, 2004 г.,157 с.
. Походун А.И., Шарков А.В. Экспериментальные методы исследований. Измерение теплофизических величин. Учебное пособие. Спб. ГУ ИТМО, 2006 г., 87 с.
. Яворский Б.М., Пинский А.А. Основы физики. Том1. М., Физматлит, 2003 г., 576 с.
. URL: <http://acio.ru/read.php?id=14> (дата обращения 20.12.11).
. URL: <http://www.chemport.ru/chemical_encyclopedia_article_1503.html> (дата обращения 21.12.11).
. URL: <http://www.igksi.ru/page/262942/> (дата обращения 21.12.11).
. URL: <http://www/neuch.ru/referat/77401.html> (дата обращения 24.11.11).
. URL: <http://stringer46.narod.ru/HeatConductivity0.htm> (дата обращения 24.11.11).
|
|
|
