Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«БИРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СОЦИАЛЬНО-ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ»

Кафедра общей физики и методики обучения физике

ИНСТРУКЦИЯ

к лабораторной работе №6

Строение вещества

Бирск - 2008

Лабораторная работа № 6. Строение вещества Инструкция по выполнению работы

Цель работы: Научиться разрабатывать экспериментальные установки, проводить опыты, подтверждающие молекулярное строение вещества и основные свойства молекул.

Задание 1. Изучите по школьному учебнику тему «Строение вещества» (7 класс). Повторите основные знания, которые должны быть усвоены учащимися в этой теме и выпишите формулировки элементов знаний, относящихся к системе демонстрационного эксперимента в этой теме (смотри задание 3), в тетрадь.

Задание 2. Изучите по описаниям и инструкциям следующие приборы:

1. сосуд пористый для демонстрации диффузии газов;

2. модель броуновского движения;

3. микроманометр;

4. цилиндры свинцовые со стругом;

5. штативы

Задание 3. Разработайте принципиальные схемы и смонтируйте с помощью имеющихся приборов экспериментальные установки для следующих опытов:

1. Диффузия жидкостей.

2. Диффузия газов.

3. Сравнение скоростей диффузии разных газов.

4. Уменьшение объема при растворении

5. Явление межмолекулярного взаимодействия

6. Поверхностное натяжение

7. Капиллярные явления

Задание 4. Подготовьтесь к проведению экспериментов с собранными ЭУ по следующему плану:

1. Цель эксперимента;

2. Метод проведения эксперимента;

3. Проектирование и конструирование ЭУ (или описание готовой ЭУ);

4. План проведения эксперимента;

5. Анализ полученных результатов;

6. Вывод из опыта;

7. Эмпирический вывод;

8. Теория эксперимента

Задание 5. Подготовьте письменный отчет по выполнению лабораторной работы, включив в него:

1. Название работы; Цель работы;

2. Результаты выполнения задания №1;

3. результаты выполнения задания 2.

4. Описание экспериментов по указанному в задании 4 плану с рисунками ЭУ.

Описания приборов, используемых в теме

Сосуд пористый для демонстрации диффузии газов (рис. 1) пред­ставляет собой цилиндр диаметром 40 мм и высотой 80 мм с пористыми стенками, через которые могут диффундировать газы. Цилиндр плотно за­крыт цоколем, имеющим небольшой отросток с патрубком. На патрубок может надеваться резиновая трубка, соединенная с водяным демонстраци­онным манометром или с микроманометром.

Действие пористого сосуда основано на том, что газы с различной мо­лярной массой диффундируют через пористую перего­родку с разной скоростью. Если внутри и вне сосуда окажутся разнородные газы, то за счет разной скорости диффузии давление внутри цилиндра может оказаться от­личным от наружного. Это изменение давления фиксирует манометр.

Пористый сосуд необходимо предохранять от пыли и загрязнения ру­ками. Для хранения его следует помещать в стакан или футляр.

Модель броуновского движения

Микроманометр (рис. 2) служит для измерения малых изменений давления (порядка нескольких миллиметров водяного столба). Прибор мо­жет измерять как избыточное давление, так и разрежение. Предел измере­ний 20 мм вод. ст., цена деления 1 мм вод. ст.

Чувствительным элементом прибора является герметичная коробка, состоящая из двух мембран, спаянных по краям. Внутренняя полость ко­робки соединена с коническим штуцером, выведенным на боковую стенку. На штуцер может надеваться резиновая трубка, соединенная с измеряемым объектом. Разность давлений вызывает прогибание мембраны и перемещение ее центра. А это приводит к перемещению стрелки. Для установки стрелки на нуль служит корректор, ручка которого выведена с обратной стороны прибора.

Микроманометр применяют в опытах по аэродинамике, молекулярной физике.

Цилиндры свинцовые со стругом (рис. 3) служат для демонстрации молекулярного сцепления соприкасающихся твердых тел.

Прибор состоит из двух одинаковых цилиндров, каждый из которых имеет стальную часть с крючком и свинцовую с гладкой поверхностью. Прибор снабжен приспособлениями для зачистки торцовой части свинцо­вых цилиндров - стругом, а также направляющей трубкой с двумя боковы­ми вырезами.

Штативы служат для сборки установок и закрепления различных приборов на требуемой высоте при демонстрации опытов и проведении лабораторных работ.

В набор штатива универсального (рис. 4 а) входят две массивные чу­гунные треноги 1, стержни-стойки 2 длиной по 750 мм, имеющие на конце одна наружную резьбу, а другая внутреннюю, стержень-стойка 3 длиной 300 мм, два стержня 4 с одним изолирующим наконечником для опытов по электричеству, две крестообразные муфты 5 для крепления стержней во взаимно перпендикулярном направлении, две муфты с шаровой опорой 6, лапка-держатель с. параллельными губками 7, кольцо 8, малые муфты с зажимными винтами и крючками 9, струбцина 10.

В комплект штатива физического (рис. 46) входят чугунная подстав­ка-основание, в которой крепится стойка, перпендикулярная и параллель­ная муфты, подъемный столик, лапка-держатель с параллельными губками, кольцо, стойка длиной 250 мм.

В комплект штатива лабораторного входят массивная подставка-плита, стойка длиной 790 мм, три кольца, две лапки-держателя, зажим для холодильника, шесть крестообразных муфт. В комплект штатива для фронтальных работ входят плита-основание, стержень длиной 580 мм, две крестообразные муфты, лапка-держатель, кольцо.