Інформація для вчителів
Опис
Експериментальна установка
Солі, кислоти та луги - це електроліти. У чистому вигляді вони (майже) не проводять електричний струм, оскільки не містять (або містять дуже мало) вільних йонів.
Електроліти, розчинені у воді, розпадаються (дисоціюють) на позитивні та негативні іони.
Додаткова інформація для вчителів (1/2)
Попередні знання
Для проведення цього експерименту учні повинні знати, що водні розчини проводять електричний струм.
Принцип
Якщо до двох електродів, занурених у водний розчин електроліту, прикласти напругу, то йони починають мігрувати в напрямку того електрода, який має протилежну електричну полярність. Тому водні розчини електролітів є електропровідними.
Додаткова інформація для вчителів (2/2)
Мета навчання
У ході експерименту учні мають з'ясувати, чи діє закон Ома у водних розчинах.
Завдання
Приготуйте водний розчин мідного купоросу і дослідіть залежність між напругою і силою струму при проходженні струму через розчин.
Інструкції з техніки безпеки
- Розбавлені розчини сірчаної кислоти та гідроксиду натрію є дуже їдкими для шкіри, очей та слизових оболонок. Пил від розпилення подразнює органи дихання.
- Одягайте захисні окуляри та захисні рукавички.
Інформація для учнів
Мотивація
Чому так небезпечно купатися під час грози?
Тепер, коли ми отримали відповідь на це питання, ми можемо перевірити, чи діє закон Ома і для струмопровідних рідин.
Блискавка над морем.
Матеріал
Підготовка та виконання роботи (1/3)
- Зберіть електричне коло як показано на рис. 1 і рис. 2, спочатку з розімкненим вимикачем. Ретельно очистіть рифлену ванночку і мідні електроди, якщо необхідно, а потім вставте електроди в ванночку з максимальною відстанню між ними і підключіть їх до (коротких) з'єднувальних провідників за допомогою затискачів типу "крокодил".
- Наповніть рифлену ванночку приблизно наполовину дистильованою водою, додайте у воду половину ложки мідного купоросу і перемішуйте до повного розчинення солі.
- Виберіть діапазон вимірювання 10 В і 300 мА і замкніть вимикач.
Рис. 1
Підготовка та виконання роботи (2/3)
- Встановіть на блоці живлення напругу 0 В і увімкніть його.
- Збільшуйте напругу з кроком 2 В, виміряйте відповідну силу струму і запишіть виміряне значення в таблицю 1 протоколу.
- Тепер встановіть напругу 4 В, розімкніть вимикач і зменшіть відстань між електродами приблизно вдвічі.
- Замкніть вимикач, виміряйте силу струму і запишіть виміряне значення.
Рис. 2
Підготовка та виконання роботи (3/3)
- Розімкніть вимикач, відновіть попередню відстань між електродами, всипте в розчин ще трохи мідного купоросу, перемішайте його і, коли сіль розчиниться, знову замкніть вимикач, виміряйте силу струму (знову при 4 В) і запишіть показання.
- Встановіть джерело живлення на 0 В і вимкніть його.
- Висушіть електроди і утилізуйте водний розчин належним чином, почистіть рифлену ванночку і вимийте руки з милом.
Протокол
Спостереження (1/2)
Напруга
Сила струму
2
4
6
8
10
Опір
Побудуйте графік залежності сили струму від напруги.
Спостереження (2/2)
Напруга
4 (зі зменшеним зазором між електродами)
4 (з підвищеною концентрацією)
Сила струму
Опір
Завдання (1/3)
Питання
Питання
Завдання (2/3)
Порівняйте силу струму в рядку 2 таблиці 1 зі силою струму, яку вимірювали при тій самій напрузі, але за інших умов (рядки 6 і 7 таблиці 1). Що випливає з цього порівняння щодо опору водних розчинів електролітів?
Завдання (3/3)
Від яких ще умов залежить опір провідної рідини? Спрямованому руху іонів перешкоджають зіткнення з іншими частинками рідини. Чим вища ____ рідини, тим більше перешкод для іонів. Це перетворює ____ на теплову. Ця ____ виділяється в навколишнє середовище у вигляді тепла.