Теплопроводность металлов. Разработка лабораторной работы
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
·начениями коэффициентов теплопроводности металлов, можно сказать, что металл, который соединяет алюминиевые стаканчики, тоже является алюминием.
Глава 3. Лабораторная работа Определение коэффициента теплопроводности металлов
.1 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.
.3 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: