Вещества и тепло · Эксперимент
Тепловое расширение воздуха
Как меняется объём воздуха в свободном шприце при умеренном нагреве?
7–9 классы · 3 встречи по 45 минут · ожидание между встречами указано в шагах
До начала работы
Без иглы и воды горячее 40 °C; не удерживать поршень и не нагревать закрытый жёсткий сосуд.
Покажите план руководителю и согласуйте условия. Газ занимает объём; влияние температуры при одинаковых внешних условиях; отличие расширения газа от движения жидкости.
Подготовьте материалы
- пластиковый шприц 20 мл без иглы с лёгким ходом
- штатный колпачок
- две водяные ванны 20 и 35–40 °C
- термометр
Сначала предположение
Запишите, какой результат ожидаете и почему. Для конструкции задайте критерий успеха, для расчёта — допущения, для источников — проверяемое утверждение.
- Меняем или сравниваем
- температура окружающей воды
- Фиксируем
- положение поршня после выдержки
- Сохраняем / принимаем в модели
- количество воздуха, свободный поршень, отсутствие утечек
Маршрут исследования
- 1
Набери около 10 мл воздуха при комнатной температуре и закрой выход колпачком.
- 2
Погрузи корпус в тёплую воду так, чтобы поршень мог свободно двигаться.
- 3
Через две минуты запиши температуру и объём.
- 4
Верни в комнатную воду и проверь обратимость три раза.
- 5
Отметь, мешало ли трение поршня ожидаемому движению.
Что должно остаться после работы
- Исходная таблица с единицами или карточки свидетельств. Неудачные попытки и изменения условий тоже записаны.
- Ответ на вопрос с двумя конкретными свидетельствами, объяснением и ограничением.
- План следующей проверки: Сравни относительное изменение объёма с отношением температур в кельвинах.
- Личный итог каждого участника и короткая защита по исходному журналу.
Нужна помощь? Начните с двух вариантов и одной строки таблицы. Если результат не получается, проверьте условия с руководителем. Отсутствие ожидаемого эффекта можно обсуждать; выдумывать измерения нельзя.
Мой журнал проекта
Записи хранятся только в этом браузере и не отправляются руководителю. Для передачи скачайте файл. На общем компьютере после скачивания очистите записи. Можно вести тот же журнал на бумаге.
Загружаем записи…
Источники и инструменты
- Science Buddies: переменные и условия сравнения ↗
Опора для планирования исследования; конкретные задания курса написаны заново.
- Science Buddies: инженерный процесс ↗
Различаем проверку гипотезы и улучшение конструкции по критериям.
Предметное объяснение и ограничения — в руководстве учителю. Общие методические источники не являются проверкой каждого опыта. Руководитель предварительно пробует конкретную установку.