www.uroki.net - cценарии школьных праздников, поурочные тематические календарные планы разработки открытых уроков классных часов конспекты лекций по информатике математике физике химии биологии географии для директора и завуча для психолога для классного руководителя музыка песни караоке для проведения Выпускного вечера Последнего Первого звонка 1 сентября Нового года

Главная\Документы\Для учителя физики

При использовании материалов этого сайта - АКТИВНАЯ ССЫЛКА и размещение баннера -ОБЯЗАТЕЛЬНО!!!

Исследование показателя преломления жидкости от концентрации вещества в растворе

Материалы предоставил: научный руководитель Максимов Юрий Алексеевич,
учитель физики, МОУ «Большесундырская СОШ»
email: jural21@rambler.ru
Исследование выполнила: ученица 10 класса Кузьмина Ксения

ВВЕДЕНИЕ

Преломление (рефракция) — явление изменения пути следования светового луча (или других волн), возникающее на границе раздела двух прозрачных (проницаемых для этих волн) сред или в толще среды с непрерывно изменяющимися свойствами.

Преломление встречается на каждом шагу и воспринимается как совершенно обыденное явление: можно видеть как ложка, которая находится в чашке с чаем, будет «переломлена» на границе воды и воздуха. Преломление и отражение света в каплях воды порождает радугу.

разработка урока по физике - стакан с водойразработка урока по физике - радуга

Я решила рассмотреть преломление света в жидкостях. Зная, что преломление света зависит от:

  • Цвета света – дисперсия света
  • Рода вещества

...мне стало интересно, от каких же еще величин зависит показатель преломления в жидкостях. Я посчитала, что возможно коэффициент преломления зависит еще и от концентрации раствора. И чтобы выяснить это, я поставила перед собой несколько целей и задач:

Цели эксперимента:

  1. Изучение зависимости показателя преломления жидкости от концентрации раствора
  2. Приобретение новых знаний и навыков проведения экспериментов
  3. Повторение и углубление ранее полученных материалов.

Задачи:

  1. Путем проведения экспериментов изучить зависимость угла преломления света в жидкостях от концентрации раствора.
  2. Установить зависимость показателя преломления от концентрации раствора.
  3. Сравнить зависимости показателя преломления растворов различных веществ.
  4. Определить, каким образом полученные результаты можно использовать на практике.

КРАТКАЯ ТЕОРИЯ

разработка урока по физике - среда

Если луч света пересекает границу раздела двух прозрачных однородных сред 1 и 2 то направление луча изменяется в соответствии с законом преломления

разработка урока по физике - формула

где α- угол падения, β - угол преломления, n21 - относительный показатель преломления, т.е. показатель преломления второй среды 2 относительно первой среды 1.

разработка урока по физике - формула

где n1 и n2 - абсолютные показатели преломления сред 1 и 2 соответственно, т.е. показатели преломления этих сред относительно вакуума.

Оборудование для эксперимента

Для достижения поставленных задач я решила провести эксперименты с растворами разных веществ:

  • Спирта
  • Медного купороса
  • Перекиси водорода

Для этого мне понадобились некоторые детали комплекта лаборатории L-микро «Геометрическая оптика»:

  • Лампы накаливания с рабочим напряжением 12В, мощностью 21Вт и прямой нитью накала. Лампы устанавливают в патрон держателя, находящегося внутри корпуса осветителя.
  • Диафрагма с одной щелью.
  • Соединительная колодка, которая служит для подключения осветителей к источнику электропитания.
  • Кювета (прямоугольная прозрачная емкость для наполнения жидкости)
  • Лимб (транспортир).

разработка урока по физике - физический прибор

Техника исследования

Соединив все эти детали, мы получаем устройство, которое позволяет нам проводить эксперименты для определения зависимости показателя преломления разных жидкостей от концентрации раствора.

При работе с данным оборудованием следует проявить осторожность с осветителем из-за его нагрева, а также с кюветой, которая плохо держится на доске из-за слабых магнитов. Для точного расчета измерений изменим лимб из комплекта, отметив с помощью простого транспортира дополнительные деления на градусы.

Структура исследовательской работы:

  • На доске закрепим транспортир с кюветой.
  • В кювету налили 100 мл исследуемой жидкости.
  • Над кюветой поместили осветитель с диафрагмой с узкой щелью под углом 40°.
  • Изменяя концентрацию раствора жидкости, занесли значения полученных углов преломления в таблицу.
  • Вычислили значения показателя преломления.
  • По полученным значениям построили графики зависимости показателя преломления от концентрации раствора.

В результате экспериментов, проведенных со спиртом, медным купоросом и перекисью водорода, мы получили следующие результаты:

Показатели преломления в растворе спирта

%

96%

72%

36%

18%

9%

α

50º

50º

50º

50º

50º

β

31,5

31,5º

32º

33º

34º

Sinα

0,766

0,766

0,766

0,766

0,766

Sinβ

0,5225

0,5225

0,5299

0,5446

0,5592

n

1,47

1,47

1,44

1,41

1,37

График зависимости показателя преломления от концентрации спирта в растворе

разработка урока по физике - График зависимости показателя преломления от концентрации спирта в растворе

Показатели преломления в растворе CuSO4

α

50º

50º

50º

50º

50º

50º

β

30º

31º

32º

33º

34º

35º

Sinα

0,766

0,766

0,766

0,766

0,766

0,766

Sinβ

0,5

0,515

0,53

0,5446

0,56

0,5735

n

1,53

1,49

1,45

1,41

1,37

1,34

График зависимости показателя преломления от концентрации CuSO4 в растворе

разработка урока по физике - График зависимости показателя преломления от концентрации CuSO4 в растворе

Показатели преломления в перекиси водорода (Н2О2)

%

30%

15%

7,5%

3,75%

α

40º

40º

40º

40º

β

25º

27º

28º

28,5º

Sinα

0,6428

0,6428

0,6428

0,6428

Sinβ

0,4226

0,454

0,4695

0,4772

n

1,52

1,42

1,37

1,35

График зависимости показателя преломления от концентрации Н2О2 в растворе

График зависимости показателя преломления от концентрации Н2О2 в растворе

Итоговые результаты

разработка урока по физике - график/p>

Выводы

  1. Показатель преломления увеличивается с возрастанием процентного содержания спирта в растворе до тех пор, пока концентрация спирта не достигает 70%, после этого коэффициент преломления не изменяется, как бы мы не увеличивали содержание спирта.
  2. Коэффициент преломления раствора перекиси водорода практически прямо пропорционален концентрации вещества в растворе и возрастает с увеличением содержания перекиси водорода в растворе.
  3. Коэффициент преломления раствора медного купороса также почти прямо пропорционален содержанию вещества в растворе.
  4. Для всех растворов общей точкой является 1,33 – показатель преломления воды, где содержание других веществ 0%.

Результаты данного эксперимента можно применить на практике для:

  • Определения содержания вещества в растворе.
  • Определения жирности молока.
  • Рекомендовать для проведения практических работ на уроках.

Слайд-презентация.

разработка по физике и презентация по физикеразработка урока по физике для 10 класса - разработка по физике и презентация по физике

Скачать бесплатно презентацию по физике Скачать бесплатно презентацию по физике .ppt 5,76 Мб.

Исследование показателя преломления жидкости от концентрации вещества в растворе

Опубликовано 10.11.2011 г.

Понравилось? Отблагодарите, пожалуйста, нас! Для Вас это бесплатно, а нам - большая помощь! Добавьте наш сайт в свою социальную сеть:

 
Rambler's Top100
Copyright © 2005-2016 ИП"Уроки.нет" www.uroki.net
Некоторые файлы (разработки уроков, сценарии, поурочные планы) и информация, находящиеся на данном сайте, были найдены в сети ИНТЕРНЕТ, как свободно распространяемые, присланы пользователями сайта или найдены в альтернативных источниках, также использованы собственные материалы. Автор сайта не претендует на авторство ВСЕХ материалов. Если Вы являетесь правообладателем сценария, разработки урока, классного часа или другой информации, и условия на которых она представлена на данном ресурсе, не соответствуют действительности, просьба немедленно сообщить с целью устранения правонарушения по адресу : . Карта сайта - www.uroki.net При использовании материалов сайта - размещение баннера и активной ссылки -ОБЯЗАТЕЛЬНО!!!