Περιγραφή Μαθήματος

Το μάθημα αυτό λειτουργεί συμπληρωματικά προς τη δια ζώσης διδασκαλία στην τάξη. Αποσκοπεί να καλύψει κενά και απορίες που ενδεχομένως εξακολουθούν να υπάρχουν γύρω από το φυσικό μέγεθος της πυκνότητας. Προσφέρεται για ανακεφαλαίωση εννοιών και σε βάθος κατανόηση της διδακτέας ύλης.
Εδώ θα μάθουμε για τη μέτρηση των φυσικών μεγεθών, την έννοια της μέσης τιμής και τα σφάλματα που γίνονται στις μετρήσεις.
Στην ενότητα αυτή θα ασχοληθούμε με τη μέτρηση του χρόνου και τη σημασία της ακρίβειας στις μετρήσεις.
Στόχοι Φ.Ε. 3 για τους μαθητές:
- να διακρίνουν το φυσικό μέγεθος μάζα από το φυσικό μέγεθος βάρος
- να γνωρίσουν πειραματικά τον τρόπο μέτρησης της μάζας και τον τρόπο υπολογισμού του βάρους ενός σώματος με τη χρήση ζυγού και δυναμόμετρου, με τις σωστές μονάδες
- να εξοικειωθούν με την κατασκευή και χειρισμό αυτοσχέδιου ζυγού και τη βαθμονόμηση αυτοσχέδιου δυναμόμετρου
- να συμπληρώνουν και να χρησιμοποιούν διαγράμματα επιμήκυνσης – μάζας.
Προσομοίωση για τον υπολογισμό μάζας και βάρους στους διαφορετικούς πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος.
Προσομοίωση Phet μάζας - επιμήκυνσης ελατηρίου.
Στην ενότητα αυτή θα ασχοληθούμε με τη μέτρηση του όγκου υγρών και στερεών σωμάτων.
Στην ενότητα αυτή θα βρείτε ψηφιακό υλικό για καλύτερη εμπέδωση της έννοιας της πυκνότητας υλικών σωμάτων.
- Για την κατανόηση της έννοιας της πυκνότητας μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτά τα δύο αρχεία (PDF & PowerPoint) και το έγγραφο (pdf) για την πυκνότητα υλικών σωμάτων (θεωρία) που θα βρείτε παρακάτω.
- Το phet προσφέρει ένα εικονικό εργαστήριο προσομοίωσης πειραμάτων Φυσικής. Εδώ μπορείτε να πειραματιστείτε αλλάζοντας τις παραμέτρους που σας προσφέρει το πρόγραμμα κάθε φορά.
Άσκηση εφαρμογής
Χρησιμοποιώντας τις πληροφορίες του παρακάτω σχήματος να προσδιορίσετε:
1. Ποιο είναι το υγρό που βρίσκεται στον δεύτερο ογκομετρικό κύλινδρο. Δίνεται ότι η πυκνότητα (g/cm³) του οινοπνεύματος είναι 0,8, του νερού 1, του αλατόνερου 1,2 και του υδράργυρου 13,6.
2. Από τι υλικό είναι το στερεό που είναι βυθισμένο στον τρίτο ογκομετρικό κύλινδρο. Δίνεται ότι η πυκνότητα (g/cm³) του φελλού είναι 0,24, του πάγου 0,92, του τούβλου 2,5, του σιδήρου 7,8 και του χαλκού 8,9.
Σημείωση: Για να βρείτε τόσο το υγρό όσο και το στερεό θα πρέπει πρώτα να υπολογίσετε τη μάζα και τον όγκο τους και στη συνέχεια να προσδιορίσετε την πυκνότητα και να την συγκρίνετε με τις πυκνότητες που σας δίνονται.
Άσκηση
Πατήστε εδώ για να μεταβείτε στο εικονικό εργαστήριο.
- Να επιλέξετε το εικονίδιο "Μυστήριο" και στη συνέχεια από τον πίνακα "Blocks" να επιλέξετε "τυχαίο". Με τη βοήθεια του ζυγού και της δεξαμενής με υγρό να υπολογίσετε: α) την πυκνότητα των αντικειμένων Α, Β, C, D & E και β) να προσδιορίσετε από τι υλικό είναι φτιαγμένο το καθένα από αυτά συγκρίνοντας με τις τιμές του πίνακα πυκνοτήτων (πατήστε πάνω στον πράσινο σταυρό για να εμφανισθεί ο κρυμμένος πίνακας πυκνοτήτων υλικών).
- Να επιλέξετε το εικονίδιο "Σύγκριση" και στη συνέχεια από τον πίνακα "Blocks" να επιλέξετε "ίδια μάζα". Αφού πρώτα με τη βοήθεια της δεξαμενής με υγρό υπολογίσετε τον όγκο του κάθε χρωματιστού κύβου, στη συνέχεια να υπολογίσετε την πυκνότητά του. Τι παρατηρείτε; Τι σχέση έχει ο όγκος με την πυκνότητα όταν η μάζα μένει σταθερή; (όσα αντικείμενα δεν βυθίζονται να τα σύρετε με τον κέρσορα μέχρι να βυθιστούν ολόκληρα). Να επαναλάβετε τη διαδικασία επιλέγοντας αυτή τη φορά από τον πίνακα "Blocks" κύβους με "ίδιο όγκο". Τι παρατηρείτε; Τι σχέση έχει η μάζα με την πυκνότητα όταν ο όγκος μένει σταθερός;
Άσκηση
Να απεικονίσετε σε σχεδιάγραμμα με άξονες τη θερμοκρασία (κατακόρυφος άξονας) και το χρόνο (οριζόντιος άξονας) τις παρακάτω μετρήσεις της θερμοκρασίας περιβάλλοντος, κάθε μια ώρα (από τις 06:00 μέχρι τις 24:00), μια τυπική ημέρα και νύχτα του Οκτωβρίου στην Αθήνα όπως αυτές αναγράφονται ενδεικτικά στη συνέχεια:
(06:00, 15 C), (07:00, 14 C), (08:00, 14 C), (09:00, 16 C), (10:00, 17 C), (11:00, 18 C), (12:00, 19 C), (13:00, 20 C), (14:00, 21 C), (15:00, 21 C), (16:00, 21 C), (17:00, 20 C), (18:00, 19 C), (19:00, 18 C), (20:00, 18 C), (21:00, 17 C), (22:00, 17 C), (23:00, 16 C), (24:00, 16 C).
- Στο βίντεο αυτό από την εκπαιδευτική τηλεόραση μπορείτε να μάθετε περισσότερα για τα φυσικά μεγέθη θερμοκρασία - θερμότητα.
- Για όσους έχουν διάθεση και χρόνο, μπορείτε να δείτε και αυτό το βίντεο για το τι είναι η θερμότητα.
- Αφού, λοιπόν, έχετε δει τα παραπάνω βίντεο, ήρθε η ώρα να πειραματιστούμε στο εικονικό εργαστήριο σχετικά με τη θερμική ισορροπία. (Πατώντας πάνω στο εικονίδιο με τις ρυθμίσεις μπορείτε να αλλάξετε τις θερμοκρασίες και τις μάζες και να δείτε τι θα συμβεί πατώντας το play). Βίντεο θερμικής ισορροπίας σε υγρά
- Και τώρα, επιτέλους ώρα να φτιάξουμε τη δική μας γραφική παράσταση. Διαβάστε στη σελ.20 την πειραματική διαδικασία που θα ακολουθούσαμε στο εργαστήριο και χρησιμοποιώντας τις τιμές του παρακάτω πίνακα προσπαθήστε να σχεδιάσετε στη σελ.21 τη γραφική παράσταση στο διάγραμμα θερμοκρασίας-χρόνου.
Συμπεράσματα
- Οι τιμές των θερμοκρασιών του θερμότερου αρχικά νερού του δοχείου μειώνονται και η καμπύλη που τις απεικονίζει (ονομάζεται καμπύλη ψύξης) έχει καθοδική πορεία. Αντίθετα, οι τιμές των θερμοκρασιών του ψυχρότερου αρχικά νερού της λεκάνης αυξάνονται και η καμπύλη που τις απεικονίζει (ονομάζεται καμπύλη θέρμανσης) έχει ανοδική πορεία. Αυτό συμβαίνει μέχρι τη χρονική στιγμή που οι θερμοκρασίες του νερού στο δοχείο και στη λεκάνη γίνουν περίπου ίσες. Από το σημείο αυτό και μετά οι θερμοκρασίες εμφανίζονται να ακολουθούν παράλληλες, οριζόντιες ευθείες οι οποίες μετά από αρκετό χρόνο θα συμπέσουν.
- Το θερμότερο νερό του δοχείου ψύχεται, χάνοντας θερμότητα, ενώ το ψυχρότερο νερό της λεκάνης θερμαίνεται, παίρνοντας θερμότητα, έως ότου οι θερμοκρασίες γίνουν τελικά ίσες. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται "θερμική ισορροπία".
Ημερολόγιο
Ανακοινώσεις
Όλες...- - Δεν υπάρχουν ανακοινώσεις -