Mátyás Király Gimnázium I „Legyél Te is természettudós” I Fonyód, 2014 I
Természetismeret Fizika kísérletgyűjtemény
Fizika Feladatlap 5. osztály
1
Fizika 5. Tartalom osztály
Fizika 5. osztály 1.
Hosszúság és területmérés .................................................................. 2
2.
Tömegmérés ........................................................................................ 4
3.
Térfogatmérés ..................................................................................... 6
4. Kísérletekmágnessel ........................................................................... 8 5. Afolyadékokbelsőszerkezete ........................................................... 10 6. Nedvesítő–nemnedvesítőfolyadékok .............................................. 12 7. Ahővezetésvizsgálata ...................................................................... 14 8. Ahősugárzásvizsgálata .................................................................... 16 9. Ahőáramlásvizsgálata ...................................................................... 18 10. Szilárdtestekhőtágulása................................................................... 20 11. Folyadékokésgázokhőtágulása ........................................................ 22 12. Azoldódásvizsgálata ........................................................................ 24
Szerző: Kocsis Ildikó Lektorálta: Dr.DőryIstván A kísérleteket elvégezték és a fényképeket készítették: Laczóné Tóth Anett és Máté-Márton Gergely laboránsok Készült a TÁMOP-3.1.3-11/2-2012-0047 azonosító számú „Legyél Te is természettudós!” – Laborfejlesztés a fonyódi Mátyás Király Gimnáziumban Felelőskiadó:FonyódVárosÖnkormányzata AtananyagotafelelőskiadómegbízásaalapjánaKEIOKKft.ésazINNOBONDKft.fejlesztette Szakmaivezető:VámosiLászlólaborvezető, Kaposvári Táncsics Mihály Gimnázium Természettudományos Labor Nyomdaimunkálatok:VUPE2008Kft.,Kaposvár Felelősvezető:VuncsRita Kiadáséve:2014,példányszám:38db
Fizika 5. osztály
2
Kocsis Ildikó
1. Hosszúság- és területmérés Emlékeztető,gondolatébresztő Ahosszúságatárgyak,anyagokegyikmérhetőtulajdonsága.Ahosszúságmérésremérőszalagot,vonalzót használunk mérőeszközként. A korábbi időben a hosszúság mértékegységét az emberi testtől kölcsönzöttfogalmakkalhelyettesítették(lépés,láb,könyök,ujj,arasz).Előnyeazvolt,hogyetermészetes mértékegység mindenütt rendelkezésre állt, de az azonosság esetleges volt, mivel különböző hosszúságúvoltmásembereknél.Ezért1791-bentámadtelőszörazazötlet,hogyamértékrendszert egységesítsék. Hosszúságotmérünkméterrel,deciméterrel,centiméterrel,milliméterrel.Ahosszúságjele:l Aterületetnemmérjük,hanemszámoljuk.Mitéglalapalakútárgyakterületétszámoljukki,amelyakét oldalszorzatávalegyenlő.Aterületjele:T,mértékegységei:cm2,dm2,m2,ha,km2.
Hozzávalók(eszközök,anyagok) • ceruzavagytoll • mérőszalag • vonalzó
• füzet • számológép
Mitcsinálj,mirefigyelj?(megfigyelésiszempontok,végrehajtás) 1.feladat:Alegegyszerűbbhosszúságmértékegy- 3.feladat:Mostmérdmegapadkétoldalátmérőszalaggal!Nekerekíts,pontosértékkelszámolj! ség, mely mindig „kéznél van”, az arasz. Mérd meg,hogyapadkétoldalahányaraszhosszú! 4. feladat: Mérd meg a füzeted oldalait vonalzóval! 2.feladat: A következő mértékegység a ceruzád Amérésutánjegyezdfelazadatokat,majdszávagytolladhossza.Mérdmeg,hogyapadkét mold ki a füzeted területét! oldala hány „ceruzaegység” hosszú!
Hosszúságmérés
3
Feladatlap
Fizika 5. osztály
Mitörtént?(tapasztalatok,rögzítése) 1. feladat: Írd be a mért adatokat:
Azasztalrövidebboldala…………………….arasz(hanemleszegészszám,kerekítsél!)
Azasztalhosszabboldala……………………arasz.
Írdleaztis,hogyatársadhányaraszhosszúnakmérteazasztaloldalait!
Rövidebboldal……………arasz,hosszabbikoldal……………...arasz.
HanemegyezikaTeméréseddel,miokozzaezt? ................................................................... ........................................................................................................................................
2. feladat:
Azasztalrövidebboldala…………………….ceruzahossznyi(hanemleszegészszám,kerekítsél!)
Azasztalhosszabboldala……………………ceruzahossznyi.
Társadkisebbvagynagyobbértékeketmért?Szerintedmiokoztaezt?Húzdaláakövetkezőmondatban az igaz állításokat!
MivelatársamceruzájaRÖVIDEBB/HOSSZABB,mintazenyém,ezértőamérésnélNAGYOBB/ KISEBBértéketmért.
3. feladat:
Hanemegészcentiméterapadoldala,akkorkerekítsél!
Azasztalrövidebboldalaa=…………………….cm.
Azasztalhosszabboldalab=……………………cm. Számítsd ki az asztal területét!
T=a∙b= ..........................................................................................................................
4. feladat: A füzeted oldalait milliméter pontossággal mérd meg!
Afüzetrövidebboldalaa=……………….mm.
Afüzethosszabboldalab=………………mm. Számítsd ki a füzet területét!
T=a∙b= .......................................................................................................................... Régi hosszmértékegységek Mértékegység neve
Átváltás
Mai átlagos értéke
Arasz
1 arasz = 3 tenyér = 8,5 hüvelyk
26,6 cm
Láb
1 láb = 1,05 arasz = 3,1 tenyér = 12 hüvelyk
31,68 cm
Öl
1 öl = 2,5 rőf = 6 láb = 7,1 arasz = 20,5 tenyér = 60,3 hüvelyk
1,9 m
Rőf
1 rőf = 2,5 láb= 3 arasz = 8,5 tenyér = 25,25 hüvelyk
78,3 cm
Felhasználtirodalom Sajátötletalapján http://tudasbazis.sulinet.hu/hu/matematika/matematika/matematika-4-osztaly/feladatvegzesek-tortekkel/hosszusagmeres http://mnl.gov.hu/bal_menusor/hasznalat/oktatas/mindenkinek/kerdezz_-_felelek/mertekegysegek/hosszmertekek.html
4
Fizika 5. osztály
Kocsis Ildikó
2. Tömegmérés Emlékeztető,gondolatébresztő Ha a dolgokat megemeled, érzed, hogy nehezek vagy könnyűek. Ha mérleggel méred, hogy milyen nehéz, akkor a tömegét méred. A tömeg jele m, mértékegységei: g, dkg, kg, q (mázsa), t (tonna). Régebbenmásegységeketishasználtak:lat,font,uncia,stb. A testek tömegét mérleggel mérjük. A kétkarú mérleg nagyon egyszerűen működik: összehasonlítja a két karját húzó tárgyak súlyát. Könnyen megmondhatod például, hogy melyik alma nehezebb, és melyikakönnyebb.A„milyennehéz?”–kérdéstúgytudodmegválaszolni,hogyazegyikoldalrahitelesítettsúlyokatakasztasz.Ígymegtudodmondanihánygramm,dekagrammvagykilogrammtömegű a mért alma.
Hozzávalók(eszközök,anyagok) • kétkarúmérleg • súlysorozat • fahasáb
• mérőhenger • víz • 50dbaprószögvagygemkapocs
Mitcsinálj,mirefigyelj?(megfigyelésiszempontok,végrehajtás) Akétkarúmérlegérzékenyeszköz,óvatosankell vele bánni! Mindig óvatosan kell ráhelyezni illetvelevenniatárgyakat.Neengedd,hogyide-oda lengjenamérleg,akezeddelállítsdmegamozgását!Apontosmérésfeltétele,hogyamérlegmutatója ugyanolyan helyzetben legyen, mint üres állapotban(egyensúlyihelyzet). 1.Helyezdafahasábotamérlegegyikserpenyőjébe!Amásikserpenyőbehelyezzannyinehezéketasúlysorozatból,hogyismétegyensúlyban legyenamérleg.Addösszeaserpenyőbenlevő nehezékektömegét!Ugyanígymérdmegatolltartód,füzeted,órád,stb.tömegét!
2. Folyadék tömegének mérése: Először helyezd amérlegegyikserpenyőjébeazüresmérőhengert,ésmérdmegatömegét!Mostöntsdbele afolyadékotahengerbe,ésmérdmegígyisa tömegét! 3.Apró tárgy tömegének mérése: Próbáld megmérni egy gemkapocs (vagy apró szög) tömegét!Mivelezatárgynagyonpici,atömegesem mérhető. Mérdmegazösszesgemkapocstömegét! Hogyantudodebből1dbtömegétmeghatározni?
Folyadéktömegénekmérése
Mérésemelővel
5
Feladatlap
Fizika 5. osztály
Mitörtént?(tapasztalatok,rögzítése) 1.Szilárdtesttömegénekmérése:
Töltsdkiatáblázatot!Azüressorokbaaztatárgyatírd,amitlemértél! Tárgy neve
Tömeg (g)
Fa hasáb Füzet Tolltartó
2.Folyadéktömegénekmérése:
Azüresmérőhengertömege:m1=…………………g
Atelimérőhengertömege:m2=……………………g
Afolyadéktömege:m2 – m1= .............................................................................................
Veddészre:Haafolyadéktömegétmérjük,nemkellpontosantudnunk,hogymennyiamérőhenger tömege. Ilyenkor azt lehet csinálni, hogy a mérőhengert kiegyensúlyozzuk apró tárgyakkal (ezek együttestömegea„tára”),majdamárismertmódonmegmérjükafolyadéktömegét.
3.Aprótárgyaktömegénekmérése:
1dbgemkapocs(szög)tömegem=……….gVAGY:Nemtudtammegmérni.(ÍrdbeVAGYhúzdalá!)
50dbgemkapocs(szög)tömegem50=…………g.
Ebbőlkiszámítható1dbtárgytömege:m=m50:50= ........................................................... Régi tömegegységek Mértékegység neve
Átváltás
Mai átváltás
Bécsi mázsa
1 bécsi mázsa = 100 bécsi font = 3200 bécsi lat
56,006 kg
Font
1 font = 32 lat
56 dkg
Lat
1 lat = 1/32 font = ½ uncia
17,502 g
Uncia
1 uncia = 2 lat
35 g
Felhasználtirodalom http://tudasbazis.sulinet.hu/hu/termeszettudomanyok/termeszetismeret/ember-a-termeszetben-2-osztaly/az-elettelen-termeszet-alapismeretei/tomegmeres http://www.kisbiro.hu/modules.php?name=Info&file=mertekek
6
Fizika 5. osztály
Kocsis Ildikó
3. Térfogatmérés Emlékeztető,gondolatébresztő Atérfogatmegmutatja,hogyazadotttestmekkorahelyetfoglalelatérből.JeleV,alapegységem3, törtrészeidm3,cm3,mm3. Atérfogatésazűrtartalommérésemárazókorban,akereskedelemindulásakorfontosvolt.Sokesetben a szilárd szemcsés anyagokat (pl. gabonát) is térfogatra mérték, sőt még a fizetőeszközt is a névértékmegjelenéseelőtt.Akezdeticsipet,maréktérfogategységekmégmaisfellelhetők,bárma márcsakakonyhában.Gyakorivoltavéka,mérő,hordó,zsák,stb.használata. MaazegészvilágonegységesenazSImértékegységrendszerthasználjukatérfogatmérésénélis.
Hozzávalók(eszközök,anyagok) • kocka • téglatest • mérőhenger
• víz • szabálytalanalakútárgy(pl.kavics) • 50dbaprószög(gemkapocs)
Mitcsinálj,mirefigyelj?(megfigyelésiszempontok,végrehajtás) Szabályos testek térfogatát az adatok lemérése után kiszámoljuk. 1.Mérd meg a kocka oldalát, majd számold ki a térfogatát! 2.Mérdmegatéglatestoldalait,majdszámoldki a térfogatát! Atérfogatmérésevízkiszorításosmérésseltörténik:Egymérőhengerbevizetteszünk,leolvassuk avíztérfogatát.Beletesszükatárgyatavízbe,és ismét leolvassuk a térfogatot. Ebből az értékből kivonjukazelőszörleolvasottértéket,ésmegkapjuk a tárgy térfogatát.
3. Mérd most meg ezzel a módszerrel a kocka és a téglatest térfogatát! 4. Mérd meg a szabálytalan alakú tárgy térfogatát vízkiszorításos módszerrel! 5.Mérdmeg1dbaprószög(gemkapocs)térfogatátvízkiszorításosmódszerrel!Mittapasztalsz? A nagyon apró tárgyak térfogatát úgy lehet megmérni,hatöbbnekatérfogatátmérjükmeg, és a kapott értéket elosztjuk a darabszámmal. 6.Mérd meg 50 db apró szög (gemkapocs) térfogatát,ésebbőlszámoldki,hogy1darabnak mekkora a térfogata!
Mérőhenger
Szabálytalan test térfogatának mérése
7
Feladatlap
Fizika 5. osztály
Mitörtént?(tapasztalatok,rögzítése) 1.Mérdmegakockaoldalát!Hanemegészcentiméter,akkormilliméterbenszámolj!
a=………………….. A kocka térfogata:
V=a∙a∙a= .......................................................................................................................
2. Mérd meg a téglatest oldalait!
a=…………………..b=……………………c=………………………… A téglatest térfogata:
V=a∙b∙c= .......................................................................................................................
3.,4.,5.Töltsdkiatáblázatotamérésekalapján! Tárgy neve
Víz térfogata
Összes térfogat
A tárgy térfogata
Kocka Téglatest Szabálytalan tárgy
6.Avíztérfogataamérőhengerben:Vvíz=……………………cm3
Avízésaszögekegyüttestérfogata:Vösszes=…………………cm3
Aszögektérfogata:Vszögek=Vösszes-Vvíz= .........................................................................cm3
1dbszögtérfogata:V=Vösszes:50=……………………..cm3
Régi térfogategységek Mértékegység neve
Átváltás
Átváltás mai egységbe
mérő
nagysága vidékenként változott
általában 62,5 liter
véka
1 véka = fél mérő
30 liter
icce akkó
0,85 liter 1 magyar akkó = 64 icce
Felhasználtirodalom Sajátötletalapján http://mek.oszk.hu/02100/02115/html/5-1263.html
54 liter
8
Fizika 5. osztály
Kocsis Ildikó
4.Kísérletekmágnessel Emlékeztető,gondolatébresztő Máralsótagozatbanismegfigyeltétek,hogyamágnesérintkezésnélkülisvonzzaavasat.Aziselőfordulhat,hogyegykönnyenmozgómágneselmozdulavasdarabfelé.Eztajelenségetmásanyagoknál nem tapasztaljuk. Agörögökmár2500évvelezelőttisismertékaztajelenséget,hogyegyesvasércekazapróvasdarabokatmagukhozvonzzák,ésottistartják. Amágnesesmezőszemmelnemlátható,létezésétahatásaialapjánvesszükészre.Tulajdonságaitis úgyvizsgáljuk,hogymegfigyeljük,milyenhatássalvanakisvasdarabokra.
Hozzávalók(eszközök,anyagok) • vasgolyó • különbözőanyagúaprótárgyak • vasdarab • tálca
• rúdmágnes • vasrúd • vasreszelék • üveglap
Mitcsinálj,mirefigyelj?(megfigyelésiszempontok,végrehajtás) vasrudategymágnesrúdra!Hasonlítsdösszea 1.Tedd a golyót a tálcára, és közelítsd hozzá a látottakat! mágnesrudat! Mit tapasztalsz? Próbáld meg a golyót a mágnes segítségével különböző irá- 4. Helyezd a mágnesrúdra az üveglapot és szórj rá vasreszeléket! Tegyél egy vasdarabot (pl. kulnyokban elmozdítani! csot, rajzszöget) a vasporra. Figyeld meg, mi2.Közelítsd a mágnest az apró tárgyakhoz! Figyeldmeg,melyiktárgyakattudodelmozdítani lyenváltozástörténik! 5.Borítsd ki a tálcára a vasreszeléket! Forgasd a mágnes segítségével! beleamágnesrudat,ésóvatosanemeldfel!Azt 3.Helyezd az üveglapot a vasrúdra, majd szórnézdmeg,hogyamágnesmelyikrészénlesza jál vasreszeléket az üveglapra! Figyeld meg a legtöbbvasreszelék? vasreszelékelhelyezkedését,majdcseréldkia
Kísérletek mágnessel
9
Feladatlap
Fizika 5. osztály
Mitörtént?(tapasztalatok,rögzítése) 1.Milyenváltozásjönlétreagolyónál?......................................................................................
Kellett-eehhezérintkezésamágnessel? ................................................................................
Hogyantudodagolyótmozgatniamágnessegítségével?......................................................... ........................................................................................................................................
2.Húzdaláazoknakatárgyaknakanevét,amelyeketvonzamágnes!
csavar,gyertya,fadarab,fémpénz,kavics,papír,gemkapocs,műanyag
3.Rajzoldbeazábrákbaavasreszelékelhelyezkedését! 1. ábra: vasrúd van az üveglap alatt 2. ábra: mágnesrúd van az üveglap alatt
Miérthelyezkedikelmáskéntavasreszelékamágnesrúdkörül,mintavasrúdkörül? .................. ........................................................................................................................................
4.Rajzoldbea3.ábrábaavasdarabot,ésazt,hogyhogyanhelyezkedikelavasreszelék!
Egészítsdkiamondatot:Nemcsakamágnesesmezőhatavasdarabra,hanema ............ is hat a
Ezabbóllátszik,hogyavasdarabközelébenmegváltozika ......................................................
elrendeződése.
5.Amágnesnekmelyikrészéretapadalegtöbbvasreszelék? .......................................................
Holalegerősebbamágnesesmezőavaskörül? .....................................................................
Rajzoldleideamágnesrudatarajtalevővasreszelékkel!
Felhasználtirodalom BonifertDomonkosné–SchwartzKatalin:Kézikönyvafizikaésatermészetismeretoktatásához,Mozaik Kiadó,Szeged,2008
Fizika 5. osztály
10
Kocsis Ildikó
5.Afolyadékokbelsőszerkezete Emlékeztető,gondolatébresztő Haaszilárdtestmegolvad,folyadékleszbelőle.Afolyadékokugyanúgyrészecskékbőlállnak,minta szilárdtestek.Arészecskékafolyadékbannemtöltikkihézagmentesenarendelkezésükreállóteret, mégis sokkal sűrűbben helyezkednek el, mint a gázokban. A részecskék összeérnek. Állandóan mozognak, csakúgy, mint a gázok részecskéi, de nem olyan szabadon. Egymáson elgördülve, folyamatosanváltoztatjákhelyüket.Hakétfolyadékotösszeöntünk,egyidőutánáltalábanösszekeverednek bármifélekülsőhatásnélkül.Ezaztmutatja,hogyarészecskéknemcsakegymásközöttmozognak, hanemmásanyagrészecskéinistovábbgördülnek,egészenaddig,amígakétanyagelnemkeveredik egymással.
Hozzávalók(eszközök,anyagok) • 2-2 különböző alakú edény, 3-féle (gömblombik,magasésalacsonyfőzőpohár) • színezettvíz • 4mérőhenger • alkohol,víz • bab
• mikroszkóp • mákvagyaprómagok • hígítottvízfestékoldat,vagytejporosvíz,vagy virágporos víz • drótkeret • szappanosvíz
Mitcsinálj,mirefigyelj?(megfigyelésiszempontok,végrehajtás) 1.Öntsazegyikedénybeszínezettvizet!Eztavimákot! Öntsd össze a két edény tartalmát egy zet öntsd át a többi edénybe, és figyeld meg, nagyobbmérőhengerbe,ésóvatosanrázdössze! hogyan helyezkedik el a víz az edényekben! 5.Vizsgáldmegmikroszkóppalazoldatokvalame2. Amásikugyanolyanalakúedényekbeöntsmákot lyikét!Figyeldmeg,hogyanmozognakafolya(aprómagokat),majdöntsdátatöbbiedénybe! dék részecskéi! 3.Az egyik mérőhengerbe mérj ki 50 cm3 vizet, 6.Kösdacérnátlazánadrótkeretre!Merítsdbele a másikba ugyanennyi alkoholt! Öntsd össze a akeretetaszappanosvízbe!Akeretrefeszülő két folyadékot és keverd meg egy üvegpálcával! szappanhártyában a cérna lazán helyezkedik el. Ellenőrzésképpenvégezdelakísérletetkétszer Szúrd ki az ujjaddal a szappanhártyát a cérna50mlvízzelis! szálegyikoldalán!Ezutánmártsdakeretetúj4. Azelőzőkísérletmodellezése:Tegyélegymérőból a szappanos vízbe, és most a cérna másik hengerbe50cm3babot,egymásikbaugyanennyi oldalán szúrd ki a szappanhártyát!
Afolyadékokbelsőszerkezete
11
Feladatlap
Fizika 5. osztály
Mitörtént?(tapasztalatok,rögzítése) 1.Végezdelaz1.kísérletet!Rajzoldbeaz1.ábrába,hogyanhelyezkedikelaszínezettvízazegyes edényekben!Egészítsdkiamondatot!
Afolyadékmindigolyanalakotveszfel,minta .......................................................................
2.Végezdela2.kísérletet!Hasonlítsdösszeaz1.kísérleteredményével!Egészítsdkiamondatot!
Afolyadékúgyviselkedik,minta………………………………,ezértmondhatjuk,hogyafolyadéknemösszefüggőtest,hanemkis…………………………...…....sokasága.Afolyadéknaknincsállandó……………………., mindiga…………………………………………………….alakjátveszifel.Eközbenatérfogata ........................
3.Végezdela3.,majda4.kísérletet!A4.kísérletsegítségévelmagyarázdmega3.kísérletnéltapasztaltakat!
Azösszeöntésutánafolyadékokközöstérfogata…………………..cm3lesz.Ezazértvan,mertababhoz ésamákhozhasonlóanhelyezkednekelakülönbözőfolyadékok………………………………….
4.Végezdelaz5.kísérletet!
Ennélamikroszkóposvizsgálatnálnemavízrészecskéitlátod!Avízrészecskéiannyiraaprók,hogy mégmikroszkóppalsemlehetlátniőket.Amitlátsz,azafestékszemcséje,vagyatejzsírja.Ezeket akisrészecskéketlökdösikavízrészecskék,Teeztamozgástláthatod.
5.Végezdela6.kísérletet!A2.ábrábarajzoldbeacérnaszálatabbanazesetben,amikoracérnától balralevőrésztlyukasztodki,a3.ábrábaazt,amikorajobboldalit!
Válaszoljakérdésre!
Mibőlveszedészreazt,hogyafolyadékokrészecskéivonzzákegymást? .................................... ........................................................................................................................................
Felhasználtirodalom BonifertDomonkosné–SchwartzKatalin:Kézikönyvafizikaésatermészetismeretoktatásához MozaikKiadó,Szeged,2008 http://tudasbazis.sulinet.hu/hu/termeszettudomanyok/termeszetismeret/ember-atermeszetben-6-osztaly/erohatas-az-anyag-reszecskei-kozott/az-anyagok-belso-szerkezetefolyekony-halmazallapotban
12
Fizika 5. osztály
Kocsis Ildikó
6.Nedvesítő–nemnedvesítőfolyadékok Emlékeztető,gondolatébresztő Afolyadékokviselkedésétvizsgálvaazegyikérdekesjelenséganedvesítőhatás.Haüveget,fémtárgyat,fátvagyazujjunkatvízbetesszük,akiemelésután„vizesek”lesznek,vízcseppeketlátunkrajtuk. Avízhozzájuktapad.Ugyanakkoraviaszhoz,zsírpapírhoznemtapadavíz.Tehátnemmindenanyagot nedvesítavíz.Hasonlóahelyzetahigannyal.Soktárgyhoznemtapadahigany,példáulavasgolyó,a papír,azujjunknemlesz„higanyos”akiemelésután.Viszontvörösrézlemeztmerítveahiganyba,alemezen higanycseppeket látunk. A nedvesítés mindig a két anyag egymáshoz viszonyított tulajdonsága. Gyakranmegnöveljükavíznedvesítőhatását,amikormosószerthasználunk.Máskorelakarjukkerülni avíznedvesítését,ilyenkor„víztaszító”borításthasználunk.Ilyenekpéldáulaviaszosvászonponyvák.
Hozzávalók(eszközök,anyagok) • 2Petri-csésze • 1Petri-csésze,amelyetzsírralbekentünk • víz • higany • gyertya
• erőmérő • felfüggeszthetőüveglap • 2üvegtál • üvegcső
Mitcsinálj,mirefigyelj?(megfigyelésiszempontok,végrehajtás) 1.Önts az egyik Petri-csészébe egy kevés vizet! Óvatosan mozgasd a csészét, hogy mindenhol vizeslegyen,majdöntsdkiavizet! 2.Önts a másik csészébe egy kevés higanyt! Figyeld meg, hogyan helyezkedik el a higany a csészében! Most is mozgasd a csészét, hogy mindenhol érje a higany, majd öntsd ki a higanyt! 3.AbezsírozottPetri-csészébeöntsegykevésvizet,ésvégezdelaz1.kísérletnélleírtakat! 4.Márts egy pohár vízbe előbb egy üvegcsövet, utánaegygyertyát!Figyeldmegmindkettőkülsejét,miutánkivettedőketavízből.
5.Azegyiküvegtálbaöntskb.1cmmagasanvizet,amásikbahiganyt! Afelfüggeszthetőüveglapocskátakaszdazerőmérőre,ésmérdmegasúlyát!Érintsdavízfelületéhezazüveglapot,majdlassanhúzdfelfelé azerőmérőt! Olvasdle,mekkoraerőtmutatabbanapillanatban,amikorelszakadazüveglapavíztől! 6.Érintsdmostahiganyfelületéhezazüveglapot, majd lassan emeld felfelé! Olvasdlemostisazerőmérőáltalmutatottértéket!
Nedvesítő–nemnedvesítőfolyadékok
13
Feladatlap
Fizika 5. osztály
Mitörtént?(tapasztalatok,rögzítése) 1.Hasonlítsdösszeaz1.és2.kísérletnéltapasztaltakat!Egészítsdkiamondatokat!
Avízcseppekalakja……………………,ahiganycseppeképedig……………………………Ezaztjelenti,hogya vízrészecskékköztierőhatás……………………………….,mintahiganyrészecskékköztierőhatás.
A víz kiöntése után a csésze …………………………….. marad, míg a higany kiöntése után a csésze …………………….lesz.Ebbőlarralehetkövetkeztetni,hogyavízésazüvegrészecskéiköztivonzóerő …………………………….,mígahiganyésazüvegrészecskéiköztivonzóerő…………………………………..
2.Végezdela3.kísérletet!
Mittapasztalsz,amikorabezsírozottcsészébőlöntödkiavizet? ...............................................
Mennyireerősazsírosüvegésavízrészecskékköztivonzóerő? ................................................
3.Végezdela4.kísérletet!
Rajzoldbeaz1.ábrábaavízcseppeketahhozatárgyhoz,amelyvizesmaradtavízbőlvalókiemelés után!
4.Végezdelaz5.ésa6.kísérletet!
Az üveglapocska súlya:
Fs= .........................N
A víznél mért érték:
F1= .........................N
A higanynál mért érték:
F2= .........................N
Amértértékmindkétfolyadéknáltöbb,mintazüveglap ........................................Ez azért van, mert .................................................................................................................................
Ahhoz,hog levegyük.Tehátavíz………………………….nedvesítiazüveget,mintahigany.
5.A2.ábránálkösdösszeazokatazanyagokat,amelyeknedvesítikegymást!
Felhasználtirodalom Dr.KövesdiPál–BorPál–Dr.HalászTibor–KovácsLászló–Dr.MiskolcziJózsefné:Fizika6.munkatankönyv(Tankönyvkiadó,Budapest1991) http://tudasbazis.sulinet.hu/hu/termeszettudomanyok/fizika/fizika-7-evfolyam/folyadekok-es-gazok/a-folyadekfelszinnel-kapcsolatos-jelensegek
Fizika 5. osztály
14
Kocsis Ildikó
7.Ahővezetésvizsgálata Emlékeztető,gondolatébresztő Haegytestetmelegítünk,akkorhamarosanazafeleismeleglesz,amimesszebbvanamelegítéshelyétől.Eztajelenségetnevezzükhővezetésnek. Hővezetéskoratestrészecskéinemmozdulnakel,csakazállapotváltozásterjedtovaazanyagban,a melegebbhelytőlahidegebbfelé(2.ábra). Akülönbözőanyagokkülönféleképpenvezetikahőt.Afémeknagyonjóhővezetők,azüveg,afa,a porcelánrosszhővezetők,ezekethőszigetelőkneknevezzük.
Hozzávalók(eszközök,anyagok) • fémrúd • üvegrúd • kb.20dbszög • viasz • állvány • borszeszégő
• vas,alumíniumésrézdrót • szigetelőnyél • kémcső • jég • gemkapocs
Mitcsinálj,mirefigyelj?(megfigyelésiszempontok,végrehajtás) Akísérleteknélnagyonvigyázz,nehogyégésisé- 2.Aháromdrótközöspontjáttartsdaborszeszégőlángjábaésfigyeldmeg,hogyaviaszmegrülés történjen Veled vagy társaiddal! Az olvadó, olvadását követően a szögek milyen ütemben forró viaszba ne nyúlj bele! potyognakleakülönbözőfémhuzalokról! Előkészületek: Olvaszd meg a viaszt egy edényben! Mártsd bele a szögek fejét, és ragassz 4-4 3.Egyenesíts ki egy gemkapcsot, majd a végét csavard egy akkora jégdarabra, amely belefér darabot a fémcsőre és az üvegcsőre, a végeiktől egy kémcsőbe, majd a másik végét akaszd a egyforma távolságokra! kémcső szélére! Töltsd meg a kémcsövet kb. A három azonos vastagságú drótból készíts az áb¾részéigvízzel!(Ajégnekakémcsőaljánkell rán látható módon „hővillát” (1. ábra), a végeit maradnia). teddbeleaszigetelőnyélbe!Mindegyikdrótrara Akémcsőfogóvalfogdmegakémcsövet,majd gassz5-5szöget,egymástólazonostávolságba! 1.kísérlet:Melegítsdegyszerreazállványonlevő ferdéntartvakezddelmelegíteniavizet,ésfigyeldmeg,hogymitörténik! fém- és üvegrudat. A melegítés hatására a viasz elolvad,ésaszögekleesnek.Figyeldmeg,melyikrúdrólesnekleelőbbaszögek!
Ahővezetésvizsgálata
15
Feladatlap
Fizika 5. osztály
Mitörtént?(tapasztalatok,rögzítése) Feladatok az 1. kísérlethez: 1.Tartsdegyszerreborszeszégőlángjábaafém-ésazüvegrudat!Mittapasztalsz? ........................................................................................................................................ A tapasztaltak alapján
a)hővezető:................................................................................................
b)hőszigetelő:..............................................................................................
2.Aháromdrótközöspontjáttartsdaborszeszégőlángjába,ésfigyeldmeg,hogymelyikdrótrólesnek leelőbbaszögek!Egészítsdkiamondatot!
Előszöra…………………………..,majda…………………………..,végüla……………………………….drótrólesnekle aszögek.Tehátaháromanyagközüla……………………..alegjobbhővezető,a……………………….vezeti legkevésbéahőt.
3.Ferdéntartvaakémcsövet,kezddelmelegíteniavíztetejét!
Mitörténikavízzelamelegítéshelyén? .................................................................................
Elolvad-eekkorajég? .........................................................................................................
Mondhatjuk-eazt,hogyavízjóhővezető?Miért? .................................................................... ........................................................................................................................................
4.A2.ábraalapjánbeszéljétekmeg,miérthasználjukazalábbieszközöketaháztartásban! ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................
Felhasználtirodalom BonifertDomonkosné–SchwartzKatalin:Kézikönyvafizikaésatermészetismeretoktatásához (MozaikKiadó,2008) Ábrasajátötletalapján
Fizika 5. osztály
16
Kocsis Ildikó
8.Ahősugárzásvizsgálata Emlékeztető,gondolatébresztő AföldiéletnemlétezhetneaNapenergiájanélkül.ANapbólkisugárzottmeleg(afénnyelegyütt)viszont az űrön keresztül, közvetítő közeg nélkül érkezik hozzánk. Ebben az esetben az energiát nem részecskék áramlása, s nem a hővezetés közvetíti. Az energia hősugárzással jut el a Földre sok-sok milliókilométerenát.Asötétszínűésérdesfelületeklényegesenjobbanelnyelik,majdidőveljobban kisugározzákahősugarakat,mintavilágos,fényes,simafelületek.Amelegfolyadékot,gáztszállító csővezetékekkülsőfelületétfényesrefestik,hogykevésenergiátsugározzonakörnyezetbe.Akályha burkolataviszontsötét,hogykönnyenfelmelegítseaszobalevegőjét.
Hozzávalók(eszközök,anyagok) •áramkörbekapcsolt100W-osizzó • vékony fémlemezek, melyeknek az egyik olda fehérre,ill.feketérevanfestve • aprószögekvagyrajzszögek • méhviaszvagygyertyaviasz • fehérésfeketefesték
• 2gömblombik,furatosdugóvalésüvegcsővel • tartóállvány,2üvegpohárvízzel • borszeszégő • kisedényaviaszolvasztásához • 2hőmérő,feketére,ill.fehérrefestetttartállyal
Mitcsinálj,mirefigyelj?(megfigyelésiszempontok,végrehajtás) A fémlemezek festetlen felére ragasszatok viasz- 2.kísérlet: A 100 W-os izzótól azonos távolságra (kb.10cm)helyezzetekelegyfeketéreésegy szal egy-egy rajzszöget. Óvatosan mártsátok a fehérre festett tartályú hőmérőt! Kis idő múlva rajzszög lapos felét az olvadt viaszba, nehogy olvassátoklemindkéthőmérőrőlamértértéket! megégjen a kezetek. 1. kísérlet:A100W-osizzókétoldalán,kb.10cm 3.Kétgömblombikotlássunkelfuratosdugóvalés távolságban helyezzétek el a két lemezt úgy, üvegcsővel!Azegyiklombikotfessétekfeketéhogy a festett felük legyen az izzó felé. Figyelre,éshelyezzétekőketazizzólámpátólegyenjétekmeg,mitörténikaszögekkel! lőtávolságraúgy,hogyazüvegcsövekegy-egy pohár vízbe merüljenek!
Ahősugárzásvizsgálata
17
Feladatlap
Fizika 5. osztály
Mitörtént?(tapasztalatok,rögzítése) Feladatok az 1. kísérlethez:
1.Mitörténikaszögekkel,haazizzótbekapcsoljuk? ...............................................................
2.Melyikfémlemezrőlesiklehamarabbaszög? .....................................................................
Feladatok a 2. kísérlethez:
1.Olvasdle,hogymilyenértéketmutatnakahőmérők! Tfehér=…………….OC Tfekete=……………OC
2.Melyikszínrefestetthőmérőmutatnagyobbértéket? ..........................................................
Feladatok a 3. kísérlethez:
1.Mittapasztaltokazizzóbekapcsolásaután? .......................................................................
2.Miamagyarázataajelenségnek? ...................................................................................... ........................................................................................................................................
3.Melyiklombiknálerősebbabuborékképződés?.................................................................... A három kísérlet tapasztalata alapján egészítsd ki a mondatot!
A……………………..színűfelületeknagyobbmértékbennyelikelahősugarakat,minta…………………felületek.
Atapasztalatokalapjánmagyarázdmegakövetkezőjelenségeket:
–Anyaralókudvaránlevőkertizuhanytartályátáltalábanfeketérefestik: ................................. ........................................................................................................................................ – Az afrikai sivatagban fehér lepellel borítják be a fejüket az emberek: ...................................... ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................
Kerti zuhany tartály
Vákuumcsövesnapkollektor
Felhasználtirodalom Ábrasajátötletalapján
18
Fizika 5. osztály
Kocsis Ildikó
9.Ahőáramlásvizsgálata Emlékeztető,gondolatébresztő Alégneműésafolyékonyanyagokbanahőterjedésáltalábanáramlással,arészecskéktöbbé-kevésbé rendezett,egyirányúmozgásávaltörténik.Ezthőáramlásnaknevezzük.Jólmegfigyelhetőpéldául,hogy afűtőtestekfölöttafalésamennyezetmindigsötétebb,porosabb,mintahelyiségtöbbirészében.A fűtőtestáltalfelmelegítettlevegőugyanisfölfelészáll(viszimagávalaporszemcséket),mertasűrűségekisebb,mintahűvösebblevegőé. A hőáramlás miatt van az, hogy forró nyári napon a gólyák szárnycsapás nélkül is sokáig tudnak a magasbankörözni.Ahőáramlásokozzaazt,hogynyáronavízpartonállandólégmozgást,légáramlást tapasztalhatunk.
Hozzávalók(eszközök,anyagok) • nagyméretűgömblombik,víz • csipesz • kálium-permanganátkristály • vasháromláb,azbesztháló • borszeszégő • 3-4cmátmérőjűüvegcső
• alufóliakorong,olló • szélforgó • állvány • mécses • magasüvegedény • digitálishőmérő
Mitcsinálj,mirefigyelj?(megfigyelésiszempontok,végrehajtás) 1.Töltsd meg a lombikot vízzel, és a csipesz se- 3.Gyújtsd meg a borszeszégőt! Tartsd a lángja fölé az üvegcsövet, amelynek felső nyílásához gítségével óvatosan tegyél az aljára néhány teddaszélforgót!Figyeldmeg,létrejön-eváltokálium-permanganát kristályt! Tedd rá a vasházás a szélforgónál! romlábra az azbeszthálót, erre a lombikot, és kezddelmelegíteniavizet!Figyeldmeg,milyen 4.A magas üvegedényt öntsd tele szobahőmérsékletűvízzel.Hagydállninéhánypercig,majd mozgást végez a folyadék színes része! adigitálishőmérővelmérdmegahőmérsékle2. Az alufólia korongból vágj ki az ábrán látható módon egy kígyót! Akaszd a végét az állvány tét az edény alján és a tetején! A mért adatokat kampójára! Gyújts meg egy mécsest és told az jegyezd fel, és ezek alapján válaszolj a kérdésekre! alumíniumkígyóalá!Figyeldmeg,milyenmozgást fog végezni a kígyó!
Kálium-permanganát + víz melegítése
19
Feladatlap
Fizika 5. osztály
Mitörtént?(tapasztalatok,rögzítése) 1.Végezdelaz1.kísérletet!
Milyeniránybaáramlikelőszöraszínesfolyadék? ...................................................................
Későbbmerrefogáramlaniaszínesfolyadék? ........................................................................
2.Végezdela2.kísérletet!
Milyenmozgástvégezazalu-papírkígyó? ...............................................................................
Egészítsdkiamondatokat!
Amécsesfölöttalevegő……………………………………………….,ezértkitágul,asűrűsége…………………………, ésfelemelkedik.Afelszállólevegőrészecskékazalufólia-kígyónakütköznek,amelyennekkövetkeztében…………………………….kezd.
3.Végezdela3.kísérletet!
Mitörténikaszélforgóval? ................................................................................................... ........................................................................................................................................
Minekahatásárakezdelforogniaszélforgó? ......................................................................... ........................................................................................................................................
4.Végezdela4.kísérletet!
Avízhőmérsékleteazedényalján:
Tlent= ........................ OC
Avízhőmérsékleteazedénytetején:
Tfent= ........................ OC
Holmelegebbavíz? ............................................................................................................ ........................................................................................................................................
Magyarázdmegeztahőáramlássegítségével!........................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................
Felhasználtirodalom BonifertDomonkosné–SchwartzKatalin:Kézikönyvafizikaésatermészetismeretoktatásához (MozaikKiadó,2008) http://www.vilaglex.hu/Lexikon/Html/Hoaramla.htm
20
Fizika 5. osztály
Kocsis Ildikó
10.Szilárdtestekhőtágulása Emlékeztető,gondolatébresztő Alegtöbbanyagméretemegnő,haahőmérsékletétmegnöveljük.Eztanövekedéstnevezzükhőtágulásnak.Anövekedésáltalábanolyancsekély,hogyszabadszemmelnehézmegfigyelni.Ahőtágulás következtébenóriásierőkléphetnekfel,haaméretváltozáslétrejöttétakülsőkörülményekmegakadályozzák.Ezértamindennapokbanmindigfigyelembekellvenniazadottanyagokhőtágulásánakmértékét.Pl.:abetonjárdáktábláiközötthézagotkellhagyni;atávvezetékeknélfigyelnikellarra,hogya nyárimelegbenlelóg,atélihidegbenviszontmegfeszülavezeték;ahosszúcsővezetékekbeUalakú részt,ún.lírátiktatnakbe.Deahőtágulásthasználjákakkoris,amikorakocsifakerekéreazabroncsot felmelegítvehúzzák,ígylehűléskorrászorul.
Hozzávalók(eszközök,anyagok) • S’Gravesande–gyűrűskészülék • borszeszégő • egyedénybenhidegvíz • precíziós felszerelés a lineáris hőtágulás tanulmányozásához • gőzgenerátor
• bimetallszalag-modellalumínium-,réz-ésvaslemezzel • zsírpapír,alufólia • cellux • hurkapálca
Mitcsinálj,mirefigyelj?(megfigyelésiszempontok,végrehajtás) 1. Tanári kísérlet: Figyeld meg tanárod kísérletét! 3.A bimetall szalag két különböző anyagú, de Az eszköz segítségével egyszerre 3 különböző egyforma méretű fémlemezből áll. A különbözőfémekazonosmelegítéshatásárakülönböző anyagú fém hőtágulását lehet vizsgálni. A formértékben tágulnak, ezért a bimetall elhajlik. ró gőz felmelegíti a fém rudakat, melyek emiPárosávalszereljössze2-2fémlemezt!Figyeld att kitágulnak. A mutatók jelzik az egyes fémek meg,hogymelyikiránybahajlikel! hosszváltozását. 2.AS’Gravesande–készülékegyfémgyűrűbőlés 4.Bimetall szalagot úgy is tudsz készíteni, hogy akétvégénösszeragasztaszegy2cm-szer10 egyfémgolyóbóláll.Szobahőmérsékletenagolyó pontosan átfér a gyűrűn. Melegítsd meg a cm-es papírt és egy ugyanekkora alufóliát. FormázdΩalakúraésállítsdfel.Anyílásábategyél golyót,éspróbáldmegátjuttatniagyűrűn!Ezutánmártsdagolyóthidegvízbe,hogylehűljön! egyizzó,demárnemlángolóhurkapálcát! Ismétpróbáldmegbeletenniagyűrűbe!
Lineáris
Gravesondes-gyűrű
21
Feladatlap
Fizika 5. osztály
Mitörtént?(tapasztalatok,rögzítése) 1.Atanárikísérletalapjánírdleafémeknevétolyansorrendben,hogyazzalkezdd,amelyikalegkevésbé tágult ki! .................................................................................................................. 2.Ellenőrizdle,hogyténylegátfér-eagolyóagyűrűn!
Tartsdagyűrűtaborszeszégőlángjába,majdkisidőmúlvaismétpróbáldmegátjuttatniagyűrűn! Mittapasztalsz?..................................................................................................................
Merítsdagolyótahidegvízbekb.1percre!Hakivetted,ismétpróbáldki,hogyátfér-eagyűrűn!Mit tapasztalsz? .......................................................................................................................
Mitőlfüggaz,hogyagolyóátfér-eagyűrűn,vagynem? ......................................................... ........................................................................................................................................
3.Párosávaltartsdabimetallszalagotaborszeszégőlángjába!Írdbeatáblázatba,hogymelyikfém irányába hajlik el a bimetall! Párosítás
Elhajlás iránya
alumínium–réz alumínium–vas vas–réz
Nézdmegatáblázatbanazegyesfémekhőtágulásiegyütthatóját!Egészítsdkiamondatot!
Abimetallafeléafémfeléhajlik,amelyiknek……………………………….ahőtágulásiegyütthatója!
4.Készítsdelasajátbimetallszalagodat!Mittapasztalsz,haazizzóhurkapálcátazΩalakközepébe tartod? .............................................................................................................................. 5.Atáblázatalapjánválaszolj!
Miértnemrepedmegavasbetonnagyhőingadozáseseténsem? ............................................. ........................................................................................................................................
6.Nézzutána!Hogyanakadályozzákmegahidaknálahőtágulásmiattirepedéseket? ...................... ........................................................................................................................................
Aszilárdtestektágulásánakmértéke(1m-esanyag, 100 OC-oshőmérsékletváltozásesetén):
Anyag neve
Hossznövekedés
Vas
1,2 mm
Alumínium
2,4 mm
Réz
1,7 mm
Beton
1,2 mm
Rajzoldbeazábrábaavezetékekhelyzetét!
Felhasználtirodalom BonifertDomonkosné–SchwartzKatalin:Kézikönyvafizikaésatermészetismeretoktatásához,Mozaik Kiadó,Szeged,2008 http://tudasbazis.sulinet.hu/hu/termeszettudomanyok/fizika/fizika-10-evfolyam/a-szilard-testek-hotagulasa/a-hotagulas-kovetkezteben-fellepo-jelensegek
Fizika 5. osztály
22
Kocsis Ildikó
11.Folyadékokésgázokhőtágulása Emlékeztető,gondolatébresztő Atestekmelegítés,illetvehűtéshatásárabekövetkezőhőmérséklet-változásátáltalábanmásérdekes változásokiskísérhetik.Atestekmelegítéshatásáraáltalábankitágulnak,lehűléskorpedigösszehúzódnak.Eztajelenségetnevezzükhőtágulásnak.Ahőtágulásokaaz,hogyamelegítéshatásáraélénkebben mozgó részecskéknek nagyobb „hely” szükséges a mozgásához. Afolyadékokésgázokhőtágulásanagyobbmértékű,mintaszilárdtesteké,márviszonylagkishőmérsékletváltozásnálisnagymértékűtágulásjöhetlétre.
Hozzávalók(eszközök,anyagok) • 3kisebbésegynagyobbkémcső • színezettvíz • 3furatosdugó • színezettalkoholvagyborszesz • 3 kapilláriscső, melyek a dugók segítségével a • nagyméretű főzőpohár (amibe 3 kémcső belekémcsövekbeilleszthetők fér) • forróvíz
Mitcsinálj,mirefigyelj?(megfigyelésiszempontok,végrehajtás) 1. kísérlet: Töltsetekakisebbkémcsövekközülazegyikbe színezettvizet,amásikbaugyanannyialkoholt. Anagyobbkémcsövettöltsétekmegalkohollal. Helyezzétek a kémcsövekbe úgy a dugóba illesztettüvegcsöveket,hogyafolyadékfelszínek egyenlő magasságban legyenek a hajszálcsövekben. Merítsétekakémcsöveketegyszerreaforróvizes edénybe,ésfigyeljétekmega folyadékfelszínek változását!
2. kísérlet: Egy kisebb és egy nagyobb kémcsőbe helyezd el úgy a dugóba illesztett üvegcsöveket, hogy egy színezett víz vagy alkohol csepp legyen a csőben! Melegítsdmindkétcsövet–abennüklévőlevegőt–akezeddel,ésfigyeldmegacsepphelyének változását! Ezután a kisebb kémcsövet tedd meleg vizes pohárba, figyeld meg itt is a csepp helyének változását!
Folyadékokésgázokhőtágulása
23
Feladatlap
Fizika 5. osztály
Mitörtént?(tapasztalatok,rögzítése) Feladatok az 1. kísérlethez:
1.Hogyanváltozottakémcsövekbenlévőfolyadékoktérfogataafokozatosmelegedésközben? ........................................................................................................................................
2.Mittapasztaltálazegyenlőtérfogatúvízésalkoholhőtágulásakor? ........................................................................................................................................
3.Mittapasztaltálakülönbözőtérfogatúalkoholhőtágulásakor? ........................................................................................................................................
Feladatok a 2. kísérlethez:
4.Hogyanváltozottacsövekbenlevőlevegőtérfogataamelegítéshatására? ............................
5.Mittapasztaltálakülönbözőtérfogatúkémcsövekmelegítésekor? ........................................................................................................................................
6.Mittapasztaltál,amikormelegvízbehelyeztedakémcsövet? ................................................ ........................................................................................................................................
Atapasztalatokalapjánegészítsdkiakövetkezőmondatokat:
Azonos folyadékok hőtágulása annál nagyobb, minél ………………….. a kezdeti térfogata és a ……………………..emelkedése.
A különböző anyagú folyadékok azonos körülmények között ………………………………………. mértékben tágulnak.
Agázokhőtágulásához…………………………………hőmérsékletváltozáskell,mintafolyadékokéhoz.
Agázoktágulásaannálnagyobb,minélnagyobba…………………………változásaésakezdeti……………………
A folyadékos hőmérőkműködésea folyadékok hőtágulásánalapul. Magyarázd el az ábra alapján, hogyankészülazilyenhőmérő!
Felhasználtirodalom Dr.KövesdiPál–BorPál–Dr.HalászTibor–KovácsLászló–Dr.MiskolcziJózsefné:Fizika6.munkatankönyv(Tankönyvkiadó,Budapest1991)
Fizika 5. osztály
24
Kocsis Ildikó
12.Azoldódásvizsgálata Emlékeztető,gondolatébresztő Az oldódás az a folyamat, amikor egy folyadékban (oldószer) elkeverünk valamilyen anyagot (oldott anyag).Azoldódástazoldandóanyagésazoldószerrészecskéinekkölcsönhatása,állandómozgásateszilehetővé.Oldódáskorazoldószerrészecskéimozgásukkövetkeztébenbehatolnakazoldandóanyag részecskéiközé,felszakítjákarészecskékközöttikapcsolatokat,majdarészecskékmozgásakövetkeztében egyenletesen elkeverednek egymással. Aztazoldatot,amelybenadotthőmérsékletenazoldottanyagbóltöbbetmárnemlehetfeloldani,telített oldatnak nevezzük.
Hozzávalók(eszközök,anyagok) • 5főzőpohár • víz,forróvíz • keverőpálcikák • só • homok • olaj
• alkohol,benzin • kálium-permanganát • jód • mérleg • 3kémcső • 2Petri-csésze
Mitcsinálj,mirefigyelj?(megfigyelésiszempontok,végrehajtás) 1.Tegyélafőzőpoharakbahidegvizet!Mindegyik 3.TegyélazegyikPetri-csészébehideg,amásikba forró vizet! Mindkét csészébe tegyél egy-két kápohárvízbetegyélegy-egykanállalakövetkelium-permanganát kristályt! Várj egy-két perző anyagokból: só, homok, olaj, alkohol, kálicet,ésfigyeldmegacsészékbenlevőfolyadéum-permanganát (ebből egy csipet is elég)! kok színét! Mindegyiket keverd el egy-egy pálcikával! Figyeld meg, hogy melyik anyag keveredik el 4.Egyfőzőpohárbategyélhideg,egymásikbaforró vizet! Mérd meg mindkettő tömegét! Folyateljesen a vízben! matosanadagoljálsótmindkétpohárba,közben 2.Azegyikkémcsőbeöntsvizet,amásikbaalkokevergesd,hogyminéltöbbsófeloldódjon!Adholt, a harmadikba benzint! Tegyél mindegyik folyadékbaegy-kétjódkristályt,majdkeverdel dig csináld ezt, amíg már nem tudsz több sót őketegy-egypálcikával! feloldani vízben! Mérd meg most is a tömegü Figyeldmegaztis,hogyfeloldódik-eajódafoket,ésszámoldki,hánygsótoldottálfel. lyadékokban, és azt is, hogy milyen színű lesz 5.A forró vizes sóoldatot hűtsd le (pl. úgy, hogy hidegvizesedénybeteszedapoharat)!Figyeld az oldat! meg,mitörténikazoldattal!
Kálium-permanganát oldódása vízben
25
Feladatlap
Fizika 5. osztály
Mitörtént?(tapasztalatok,rögzítése) 1.Keverdelapálcikávalafőzőpohárbatettanyagokat!Húzdaláazoknakazanyagoknakanevét,amelyek feloldódnak a vízben! só
homok
olaj
alkohol
kálium-permanganát
2.Végezdela2.kísérletet!Figyeldmeg,hogyfeloldódik-eajódkristály,ésmilyenszínűleszazoldat! Húzdaláahelyesállítást,ésegészítsdkiamondatokat!
Ajódavízbenoldódik/nemoldódik,azoldatszíne ......................................................... lesz.
Ajódazalkoholbanoldódik/nemoldódik,azoldatszíne.................................................. lesz.
Ajódabenzinbenoldódik/nemoldódik,azoldatszíne .................................................... lesz.
3.Végezdela3.kísérletet!Egészítsdkiamondatokat!
A……………………..vízbenoldódottfelhamarabbakálium-permanganátkristály.Ezabbóllátszik,hogy ez a víz .............................................................................................................................
Azoldódássebességefüggazoldószerésazoldottanyag…………………………….ésazoldószer ........
………………Akkorgyorsabbazoldódás,haazoldószerhőmérséklete ..........................................
Ezazértvanígy,mertamelegfolyadékrészecskéi…………………………………mozognak, ...................
lökdösikegymást,tehát………………………………………………..eliskeverednekegymással.
4.Végezdela4.kísérletet!Töltsdkiatáblázatot! Kezdeti tömeg (g)
Összes tömeg (g)
A só tömege (g)
Hideg víz Meleg víz
Melyikvízbentudsztöbbsótelkeverni? .................................................................................
Hogynevezzükazilyenoldatot? ...........................................................................................
5.Rajzoldbeaz1.ábrába,mitörténikaforróvizesoldattal,halehűtjük!
2.ábraHatelítettsóoldatbadrótotteszel,ilyenalakzatokat készíthetsz
1. ábra
Felhasználtirodalom SajátötletalapjánÁbrasajátötletalapján
Fizika 5. osztály
26
Kocsis Ildikó
............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................
Feladatlap Jegyzet
27
Fizika 5. osztály
............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................
Működési szabályzat Alaboratóriumimunkarendje 1. A laboratóriumi helyiségben a gyakorlatok alatt csakagyakorlatvezetőtanár,alaboráns,illetvea gyakorlatonrésztvevőtanulóktartózkodhatnak. 2. A teremben tartózkodó valamennyi személy kötelesbetartaniatűzvédelmiésmunkavédelmielőírásokat. 3. A gyakorlat végeztével a tanulók rendbe teszik a munkaterületüket, majd a gyakorlatvezető tanár átadja a laboránsnak a helyiséget. A csoport ezek után hagyhatja el a termet. 4. A laboratóriumot elhagyni csak bejelentés után lehet. 5. Agyakorlatonrésztvevőkazáltalukokozottkárért anyagifelelősségetviselnek. 6. Táskák, kabátok tárolása a laboratórium előterének tanulószekrényeiben megengedett. A terembe legfeljebb a laborgyakorlathoz szükséges taneszközhozhatóbe. 7. A laboratórium i foglalkozás során felmerülő problémákat(meghibásodás,baleset,rongálás,stb.)a gyakorlatvezető tanár a laborvezetőnek jelenti és szükségszerintközreműködikannakelhárításában ésajegyzőkönyvfelvételében. Munkavédelmiéstűzvédelmielőírások alaboratóriumban Az alábbi előírások minden személyre vonatkoznak, akik a laboratóriumban és az előkészítő helyiségben tartózkodnak. A szabályok tudomásulvételét aláírásukkaligazolják,azazokmegszegésébőleredőbalesetekértazilletőszemélytterheliafelelősség. 1. Valamennyitanulónakkötelezőismerniakövetkezőeszközökhelyétésműködését: –Gázcsapok,vízcsapok,elektromoskapcsolók –Porraloltókészülék,vészzuhany –Elsősegélynyújtófelszerelés –Elszívóberendezések –Vegyszerekéssegédanyagok 2. Agyakorlatokonkötelezőegybegombolhatólaborköpeny viselése, melyeket a tanulók helyben vehetnek igénybe. Köpeny nélkül a munka nem kezdhetőel. 3. A hosszú hajat a baleset elkerülése végett össze kell fogni. 4. A laboratóriumban étkezni tilos. 5. A tanárnak jelenteni kell, ha bármiféle rendkívüli eseménykövetkezikbe(sérülés,károsodás).Bármilyen, számunkra jelentéktelen eseményt (karmolás, preparálás közben történt sérülés stb.), toxikus anyagokkal való érintkezést, balesetet, veszélyforrást(pl.meglazultfoglalat,kilógóvezeték)szinténjeleznikellatanárnak. 6. A nagyobb értékű műszerek ki/be kapcsolásához kérjük a laboráns segítségét. Ezek felsorolása a mellékletben található. 7. A maró anyagok és tömény savak/lúgok kezelése kizárólag gumikesztyűben, védőszemüvegben történhet.Hamaróanyagokkerülnekabőrünkre, azonnal törüljük le puha ruhával, majd mossuk le bőcsapvízzel. 8. Mérgező,marófolyadékokpipettázásacsakdugattyúspipettávalvagypipettázólabdávaltörténhet. 9. A kísérleti hulladékokat csak megfelelő módon és azarrakijelölthelyenszabadelhelyezni.Aveszélyeshulladékokat(savakat,lúgokat,szervesoldószereketstb.)gyűjtőedénybengyűjtsük.Vegyszermaradványt ne tegyünk vissza a tárolóedénybe. 10. A gyakorlati órák alkalmával elkerülhetetlen a nyílt lánggal,melegítésselvalómunka. –A gázégő begyújtásának a menete: 1; tűzveszélyes anyagok eltávolítása, 2; a kivételi hely
gázcsapjának elzárása, 3; a fő gázcsap kinyitása, 4; az égő levegőszelepének szűkítése, 5; a gyufa meggyújtása,6;akivételihelygázcsapjánakkinyitása és a gáz meggyújtása . –Akémcsöveketszakaszosanmelegítjük,azedény száját soha ne irányítsuk személyek felé. –Tűzveszélyes anyagokat ne tartsunk nyílt láng közelében. Az ilyen anyagokat tartalmazó üvegekettartsuklezárva,ésegyszerrecsakkismennyiségettöltsünkki. –Netorlaszoljukelakijáratiajtót,ésazasztalok közöttiteret. –Az elektromos, 230 V-ról működő berendezéseketcsakatanárelőzetesútmutatásaalapjánszabadhasználni.Nenyúljunkelektromosberendezésekheznedveskézzel,afelület,melyenelektromos tárgyakkalkísérletezünk,legyenmindigszáraz. – Tilos bármely elektromos készülék belsejébe nyúlni,burkolatátmegbontani –A meghibásodást jelentsük a gyakorlatvezető tanárnak,akészüléketpedigahálózaticsatlakozó kihúzásával áramtalanítsuk. –Esetlegestűzkeletkezéseseténalaboratórium ot atanulókatanárvezetésévelakijelöltmenekülési útvonalon hagyhatják el. 11.Munkahelyünkön tartsunk rendet. Ha bármilyen rendellenességet tapasztalunk, azt jelentsük a gyakorlatotvezetőtanárnak. Rövid emlékeztető az elsősegély-nyújtási teendőkről Vegyszerekhasználatamindigcsakavegyszerbiztonságiadatlapjaszerinttörténhet.Azelsősegély-nyújtási eljárásokatagyakorlatvezetőtanárvégzi. Tűzvagyégésisérülésesetén –Azégőtárgyatazonnaleloltjukalkalmassegédeszközökkel(víz,homok,porraloltó,pokróc,stb.). Elektromostüzetvízzelnemszabadoltani. –Vízzel nem elegyedő szerves oldószerek tüzét tilos vízzel oltani! –Azégésisebetnemossuk,neérintsük,nekenjük be,hanemcsakszárazgézlappalfedjükbe.Kisebb sérülésnél(zártbőrfelületnél)asebethosszan(20 perc)vízzelhűtsük,használhatókmégazIrixvagy Naksolszerek. Mérgezésesetén – Ha bőrre került: száraz ruhával felitatjuk, majd bővízzellemossuk. –Abőrre,illetvetestbekerülőkoncentráltkénsavatnemszabadvízzellemosni,vagyhígítani,mert felforrósodik és égési sérüléseket okoz – Ha szembe jutott: bő vízzel kimossuk (szemzuhany), majd 2%-os bórsav oldattal (ha lúg került a szembe) vagy NaHCO3 oldattal (ha sav került a szembe) öblítünk és a szemöblögető készletet használjuk. – Ha belélegezték:frisslevegőrevisszükasérültet. – Ha szájüregbe jutott:avegyszertkiköpjük,ésbő vízzelöblögetünk. Sebesülésesetén –Asebetnemmossukvízzel,hanemenyhénkivéreztetjük. –A sebet körül fertőtlenítjük a baleseti szekrényből vett alkoholos jódoldattal, majd tiszta és laza gézkötésthelyezünkrá.Kisebbsérüléseknélsebtapaszt alkalmazunk. Áramütésesetén –Feszültségmentesítünk, a balesetest lefektetjük, pihentetjük és a sebeit laza gézkötéssel látjuk el. Amennyiben az áramütés a szívet is leállítaná, azonnali újraélesztésre van szükség. Értesítjük az iskolaorvost.
Balesetvédelem, balesetelhárítás 1. A laboratóriumba belépni, illetve ott munkát végezni csak szaktanári felügyelet mellett szabad! 2. A balesetmentes és eredményes munka legfontosabb biz tosítéka a fegyelem. A tanulókísérleti órák munkaszabá lyainak pontos és fegyelmezett betartásával magunk és társaink egészségét és életét is óvjuk. 3. Mindegyik tanulókísérleti órára lelkiismeretesen fel kell készülnünk. Addig ne kezdjünk a kísérleti munkához, míg a szükségeseszközöketanyagokatelőnemkészítettük, s az elvégzendő feladatokat tökéletesen át nem tanul mányoztuk. 4. Az elő írá so kat, uta sí tá so kat pon to san tart suk be, s tar tózkodjunk minden egyéni elgondolás engedély nélküli megvalósításától! 5. Munkahelyünkön csendben dolgozzunk, helyünket csak indokolt esetben hagyjuk el, nezavarjuktársainkmun káját! 6. A laboratóriumban vászon munkaköpeny viselete köte le ző! Mű anya got tar tal ma zó mun ka kö peny vi se lé se tűz veszély miatt tilos! Ne viseljünk laza, lógó ruházatot, hajunkat kössük fel, nehogy véletlen balesetet okozzanak! 7. A tanulókísérleti órákra csak az odatartozó könyveket, füze teket vigyük magunkkal. Élelmet, táskát, kabátokat vagy egyéb felszerelést ezekre az órákra bevinni nem szabad. 8. Az egyes la bo ra tó ri um i kí sér le tek hez elő írt egyé ni vé dő esz kö zök hasz ná la ta kö te le ző! A nem tel jes ér té kű fel sze reléseket ki kell cserélni! 9. A vegyszerek használatában körültekintéssel járjunk el! A laboratóriumban minden vegyszer méregnek tekin tendő! Min den vegy szer rel kel lő óva tos ság gal bán junk, ismerjük meg fizikai és kémiai tulajdonságait, kezelésé nek és ártalmatlanításának szabályait! 10. Bi zo nyos ese tek ben vé dő kesz tyű vi se le te kö te le ző. Mér ge ző, ma ró ha tá sú anya gok kal va ló mun kát csak kesz tyű ben vé gez zünk! A tö mény sa vak, lú gok hí gí tá sá nál az elő írá so kat pon to san tart suk be! 11. Gyú lé kony ol dó sze re ket tar tal ma zó anya go kat, esz kö zö ket szárítószekrényben szárítani tilos! 12. Mű kö dés ben lé vő hő for rást (Bunsenégőt, bor szesz égőt) ne hagyjunk felügyelet nélkül, és használat után azonnal zárjuk el! 13. A pontos és gyors tanulókísérleti munka alapfeltétele a rend és a tisztaság! A rendetlen, hanyag tanuló társai munkáját is gátolja, ezért fokozottan kell ügyelni a rend és a tisz ta ság meg őr zé sé re. Ennek érdekében: a.) A hasz ná la ton kí vü li edé nye ket azon nal mos suk el, öblítsük ki s tegyük szárítóra, majd a helyükre! b.) A vegy sze res edé nye ket min dig lás suk el cím kék kel, amelyeken legyen feltüntetve a vegyszer neve, képle te, mi nő sé ge, az ol da tok kon cent rá ci ó ja! c.) A vegy szer hasz ná la ta után az üve get min dig a sa ját dugójával zárjuk be! A kivett dugót az felével soha ne he lyez zük az asz tal ra! (Az asz talt pisz kol ja, a vegy szer szen nye ző dik.) d.) A la bo ra tó ri u mi mun ka so rán ke let ke ző mellékter mékeket, hulladékot csak az arra kijelölt edénybe
gyűjtsük! Ne dobjunk szilárd anyagot a lefolyóba, kiöntőbe!Azoldószereketfajtánkéntazerrekije lölt (halogénmentesen, illetve halogéntartalmú) gyűjtőkbegyűjtsüköntsük! e.) A kí sér let vé gén meg ma radt mé rő ol da to kat ne önt sük vis sza ab ba az edény be ame lyik ből ki vet tük! (Pon tat lan ná vál ná nak mé rő ol da ta ink.) f.) A gya kor lat vé gez té vel el len őriz zük, hogy a vil lany, gáz, víz csapjai el vannake zárva, majd hozzuk rendbe munkahelyünket! g.) Mos sunk több ször ke zet a la bo ra tó ri u mi gya kor la tok so rán és a la bo ra tó ri um ból va ló tá vo zás előtt! 14. Tanulónak a vegyszerraktárba belépni tilos!
Elsősegély
15. Balesetelhárítás–elsősegélynyújtás! a.) A bal eset ve szélyt és a bal ese tet mindig ko mo lyan kell venni! A legkisebb sérülést is azonnal jelenteni kell a ta nu ló kí sér le ti órát ve ze tő szaktanárnak! b.) Tűz ese tén a meg fe le lő ol tá si mó dot al kal maz zuk! Fémtüzeket csak homokkal, szerves oldószeres tüzekettűzoltókészülékkel,nevízzeloltsunk! c.) Ha ru há za tunk, vagy ha junk meg gyul lad, ti los sza lad gálni! Álljunk zuhany alá, vagy köpenybe burkolózva zár juk el a le ve gőt a tűz től! d.) Ki sebb sé rü lés vá gás, zú zó dás ese tén a seb kör nyé két mossuk le alkohollal vagy benzinnel, majd kössük be ste ril kö tö ző szer rel, hogy a szen nye ző dés től meg óv juk! e.) A savéslúgmarásokatelő ször szá raz ru há val le tö röljük, majd bő vízzel lemossuk, és kis töménysé gű kö zöm bö sí tő ol dat tal – sav esetén 2%os nátri umhidrogénkarbonáttal, lúg esetén 1%os eset savoldattal–is leöblítjük, végül a sebet bekötjük. f.) A szem mechanikai sérülésekor mutatóujjunkat il lesszük a sérült szem alsó szemhéjára, és enyhe nyomás sal akadályozzuk meg a szemgolyó legkisebb mozgását is! Ezt kö ve tő en azon nal for dul junk or vos hoz to váb bi se gít sé gért! Ha sav vagy lúg jut a sze münk be, ak kor elő ször 1%os nát ri umklo rid ol dat tal, majd ezt kö ve tő en savmarásestén2%osbóraxoldattal(Na2B4O7),lúg marásesetén2%osbórsavoldattal(H3BO3) öblöges sük szemünket, majd azonnal menjünk orvoshoz! g.) Gázmérgezés esetén az orvosi segítség megérkezé sé ig a mér ge zet tet friss le ve gő re vis szük, és nyu ga lomba helyezzük. Szénmonoxid vagy kénhidrogén gázzal történt mérgezés esetén mesterséges légzést al kal maz zunk. Ha a mér ge zést tü dő ron cso ló gá zok okoz zák (Cl2, Br2, HCl, nitrózus gá zok stb.) mes ter sé ges légzést alkalmazni nem szabad! h.) Áramütés ese tén a gya kor lat ve ze tő ta nár a köz pon ti kap cso ló val elő ször áram ta la nít, és csak ez után nyúl ha tunk a sé rült höz. Friss le ve gő re vis szük, mes ter sé ges lég zést al kal maz zunk, és gon dos ko dunk mi előb bi or vo si se gít ség ről!
A lefolyóba önthető, illetve oda nem önthető anyagok A vizet nem veszélyeztető anyagok etanol, káliumszulfát, hidrogénperoxid, magnéziumkarbonát, kalciumkarbonát, magnéziumklorid, kalciumklorid, nátrium klorid, kalciumszulfát, nátriumszulfát, káliumklorid
A vizet és az élővilágot veszélyeztető anyagok ammónia, klorátok, anilin, naftalin, fenol, nikkelvegyületek, formaldehid, nitritek, klór
A vizet gyengén veszélyeztető anyagok ace tal de hid, han gya sav (hí gí tott), ali fás szén hid ro gé nek, hid ro xi dok (hígí tott Ca, Na), butanol, jo di dok, dietiléter, kar ba mid, ecet sav (hí gí tott), me ta nol, fluoridok (K, Na, NH4), nitrátok, etilacetát, propanol, foszfátok, szervetlen savak (hí gí tott), gyű rűs szén hid ro gé nek, (nem aro más), szul fi tok
A vizet és az élővilágot különösen veszélyeztető anyagok akrilnitril, kadmiumvegyületek (oldékony), arzenátok, arzenitek, kromátok, benzol, széntetraklorid, cianidok, 1,1,1triklórmetán, ezüstnitrát, triklóretén, hidrazin, tet raklórmetán (klo ro form), hi gany, hi gany ve gyü le tek
Kedves Diákok! A természettudományos laboratóriumi órák keretében a TÁMOP 3.1.3.-11/22012-0047 számú „Legyél te is természettudós!” Laborfejlesztés a fonyódi Mátyás Király Gimnáziumban című pályázat programjában vesztek részt. A fejlesztés a pályázó Fonyód Város Önkormányzata és a KLIK Fonyódi tankerületének konzorciuma valamint a Mátyás Király Gimnázium összefogásával, s nem utolsó sorban az Európai Unió támogatásával valósult meg. Fő célunk a természettudományos tantárgyak, így a kémia, fizika, biológia és földrajz érdekes jelenségeinek bemutatása, s általuk a világ és a természet törvényeinek, működésének a megismertetése. A kísérletgyűjteményt tanáraitok állították össze számotokra, és ők is fognak bevezetni benneteket a laboratóriumi munkába, a világszínvonalú kísérleti eszközök helyes használatába. Bízunk benne, hogy az itt megtanultak és megtapasztaltak sok élményt nyújtanak számotokra és továbbgondolásra, továbbtanulásra ösztönöznek majd benneteket. A Gyakorlatokhoz jó munkát kívánunk!