FyKe 7-9 Fysik Arbetsbok 1

1 FyKe 7–9

Anne Kangaskorte • Jari Lavonen • Outi Pikkarainen • Heikki Saari • Jarmo Sirviö • Kirsi-Maria Vakkilainen • Jouni Viiri

FYSIK

LABORATIONER OCH UPPGIFTER Vågrörelse

•

Temperatur

Till läsaren Denna arbetsbok innehåller illustrerade instruktioner till elevlaborationer och demonstrationer samt skriftliga lektionsuppgifter. Det finns tre till fem laborationer och demonstrationer i varje kapitel.

Laborationerna är avsedda för eleverna medan läraren utför demonstrationerna. I inledningen till varje laboration finns uppgifter om utrustning, ämnen och säkerhet. Läs noggrant igenom instruktionerna innan du börjar arbeta och var noga med säkerheten.

Lektionsuppgifterna kan lösas under lektionen eller hemma.

Schildts & Söderströms www.sets.fi

Finska förlagans titel: FyKe 7–9 FYSIIKKA: Tutkimus- ja tehtäväkirja 1 Redaktör för den finska upplagan: Marja Saarenvesi Redaktör för den svenska upplagan: Roland Juthman Översättaning: Eva Wahlström Grafisk planering och ombrytning: Sari Jeskanen Illustrationer: Timo Kästämä och Pekka Könönen Fotografier: Timo Suvanto; sidan 92 Schildts & Söderströms.

Bildredaktörer: Anita Kokkila och Marja Saarenvesi

© Den finska förlagen: Jari Lavonen, Outi Pikkarainen, Heikki Saari, Jarmo Sirviö, Jouni Viira och Sanoma pro 2010 © Den svenska upplagan: Jari Lavonen, Outi Pikkarainen, Heikki Saari, Jarmo Sirviö, Jouni Viira, Sanoma pro och Schildts & Söderströms 2013 Kopieringsförbud Det här verket är en arbetsbok.

Verket är skyddat av upphovsrättslagen (404/61).

Det är förbjudet att fotokopiera, skanna eller på annat sätt digitalt kopiera och ändra det här verket eller delar av det. Kopiostos kopieringslicenser gäller inte arbets- och övningsböcker. Mer information lämnas av Kopiosto rf www.kopiosto.fi.

Första upplagan, andra tryckningen ISBN 978-951-52-28239 Meedia Zone 2014

Innehåll Fysikens värld................................................ 4 1 Arbetsbordets längd och bredd...................... 4 2 Vägning med digitalvåg.................................. 5 3 Uppskatta och mät dina egna mått................ 6 Lektionsuppgifter.................................................. 7

I VÅGRÖRELSE 1 En våg färdas framåt – materia inte.............. 8

1 Mätning av hjärtats slagfrekvens, alltså pulsen................................................ 8

2 Undersök svängningsrörelsen (oscillationen) med en fjäder....................... 9

3 Fjäderns styvhet och viktens massa påverkar fjäderns svängningstid.............. 10

4 Transversella och longitudinella vågrörelser................................................ 11 2 Lektionsuppgifter.......................................... 13

2 En oscillator alstrar ljud............................... 16

1 En stämgaffel sänder och tar emot ljudvågor............................. 16

2 Ett oscillerande (svängande) föremål alstar en ton................................. 17

3 Ljud behöver ett medium att färdas framåt....................................... 19

4 Ljudstyrkan i skolan.................................. 20 Lektionsuppgifter.......................................... 21

II TEMPERATUR 7 Värme utvidgar............................................. 58

1 Värmeutvidgningen hos gas, vätska och fast ämne .............................. 59

2 Bimetall..................................................... 62 Lektionsuppgifter.......................................... 64

8 Värme är en energiform............................... 67 3 Ljuset färdas i en rät linje............................. 24

1 Ljusets rätlinjiga gång............................... 24 2 Skuggbilder.............................................. 25

3 Mätning av belysningsstyrkan.................. 26

4 Spektrum av vitt ljus................................. 28 Lektionsuppgifter.......................................... 29 4 Ljuset reflekteras från en spegel................. 31

1 Ljusets reflexion från en plan spegel ....... 31

2 Bilden i en plan spegel .............................. 32 3 Reflexionslagen........................................ 33

4 Bilder i böjda speglar................................ 34

5 Ljusets reflexion från olika speglar........... 35 Lektionsuppgifter.......................................... 36 5 Ljuset bryts vid ytan mellan två medier...... 38

1 Ljusets brytning i gränsytan mellan luft och plast................................. 38

2 Totalreflexionen i gränsytan mellan plast och luft................................. 40

3 "Gubben i lådan" ..................................... 41 Lektionsuppgifter.......................................... 43

6 Linser förstorar eller förminskar ................. 45

1 Brännvidden hos en lins .......................... 45

2 Ljusets gång i en lins................................ 46

3 Bildens uppkomst med hjälp av en lins..... 48 4 Kameran................................................... 53 Lektionsuppgifter.......................................... 54 Repetitionsuppgifter.................................... 57

1 Ett ämnes specifika värmekapacitet ........ 67

2 Blanda vatten............................................ 69

3 Blanda vatten och alkohol........................ 71 Lektionsuppgifter.......................................... 72

9 Värmeenergi kan ändra ett ämnes aggregationstillstånd.................. 76

1 Stearinsyra stelnar ................................... 76

2 Kokning och kokpunkt ............................. 79 Lektionsuppgifter.......................................... 81

10 Värme överförs på tre sätt........................... 86

1 Strålning från ett hett föremål................... 86

2 Värme överförs genom strålning............... 87

3. Värme överförs genom överföring............ 88

4 Värme överförs genom strömning............ 89 Lektionsuppgifter.......................................... 91 11 Energi omvandlas från en form

till en annan.................................................. 94 1 Hålls storheten konstant?......................... 94 2 Rörelseenergi omvandlas till värmeenergi......................................... 95

3 Rörelseenergin hos en cyklist .................. 96 Lektionsuppgifter.......................................... 97

12 Värmebalans i naturfenomen .................... 101

1 Vad betyder balans (jämvikt)?................. 101

2 Yllesockor och strumpbyxor................... 102

3 Vätska på huden..................................... 104 Lektionsuppgifter........................................ 105 Repetitionsuppgifter.................................. 109

3

3

Ljuset färdas i en rät linje • Varför ser man föremål?

• Hur uppkommer skuggor?

Demonstration

1 Ljusets rätlinjiga gång A Iaktta hur ljuset färdas i luft.

Utrustning • röklåda eller dragskåp • myggrök eller papper att bränna • tändstickor • laser • alternativt ett genomskinligt kärl, vatten och litet mjölk

röklåda

laser

Läraren bränner myggrök i en röklåda. Släck belysningen i klassrummet.

Läraren riktar ljuset från lasern in i lådan.

1 Hur ser laserns ljus ut i röklådan? _ ______________________________________________________________________ 2 Varför är ljusstrålen från lasern synlig i röklådan, men inte utanför

lådan?

_ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ 3 Rita in laserstrålens gång genom lådan på bilden ovan.

24

Vågrörelse

Kopiering absolut förbjuden.

2 Skuggbilder

Laboration

A Förbered en anordning med optisk bänk. spänningskälla

skärm lampa

ledning

optisk bänk

Du har en spänningskälla, en optisk bänk, en lampa och en skärm. Ställ upp utrustningen enligt bilden.

hållare

Utrustning • optisk bänk • skärm • hållare • spänningskälla • ledningar 2 st • ett litet föremål (diameter 1–2 cm)

Placera en hållare och ett litet föremål mellan lampan och skärmen.

B Undersök olika skuggor.

föremål

lampa

optisk bänk

Ställ in spänningskällan på 6 V. Tänd lampan och släck belysningen i klassen.

Placera föremålet i ljuskäglan nära skärmen. Se efter vad som syns på skärmen.

skärm

Flytta föremålet först längre bort från skärmen och sedan närmare den. Försök också få bilden skarp genom att flytta på lampan.

1 Vad såg du på skärmen? _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ 

Kopiering absolut förbjuden.

3 Ljuset färdas i en rät linje

25

2 Skriv namnen på de olika skuggorna på bilden enligt lärarens

anvisning.

A.

B.

3 Hur uppkommer en skugga? _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

Laboration

3 Mätning av belysningsstyrkan

A Undersök belysningsstyrkan på olika ställen i skolan.

Utrustning • ljusmätare • optisk bänk • spänningskälla • ledningar 2 st • lampa

ljusmätare

Mät belysningsstyrkan på olika platser i klassrummet och i skolan.

1 Anteckna resultaten i tabellen nedan.

Enheten för belysnings­styrka är lux (lx).

Mätplats

Belysningsstyrka (lx)

på en pulpet på lärarbordet mitt i klassrummet i korridoren/matsalen på WC på skolgården

26

Vågrörelse

Kopiering absolut förbjuden.

B Undersök hur belysningsstyrkan hos en lampa beror på avståndet.

Anteckna mätresultaten i tabellen.

ljusmätare

lampa

optisk bänk

Ställ upp utrustningen enligt bilden. Släck belysningen i klassen.

Mät belysningsstyrkan hos lampan på olika avstånd och anteckna resultaten i tabellen.

2 Rita en graf som visar hur belysningsstyrkan beror på avståndet.

Avstånd (cm)

Belysningsstyrka (lx)

lx

belysningsstyrka

3 Hur förändras belysningsstyrkan

när avståndet från ljuskällan ökar?

_ _________________________________ _ _________________________________ _ _________________________________

avstånd

_ _________________________________

cm

Kopiering absolut förbjuden.

3 Ljuset färdas i en rät linje

27

Laboration

4 Spektrum av vitt ljus

Utrustning • optisk bänk • lampa • lins (+10 cm) • spalt • optisk skiva • prisma • skärm • spänningskälla • ledningar 2 st

Undersök vitt ljus.

spaltbländare prisma

lins lampa

optisk bänk

• Prisma: ett triangelformat glaseller plastföremål • Spektrum: vitt ljus som bryts i regnbågens alla färger

Placera en lampa, en lins, en spalt, en optisk skiva, ett prisma och en skärm på den optiska bänken, enligt lärarens anvisningar.

optisk skiva

Rikta den smala ljusstrålen mot prismat. Vrid försiktigt på prismat. Titta på skärmen.

1 Vad ser du på skärmen? _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ 2 Vad sker med ljuset när det passerar genom prismat? _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ 3 Skriv in färgerna på rätta platser eller färglägg spektret. spektrum

vitt ljus

28

Vågrörelse

Kopiering absolut förbjuden.

Lektionsuppgifter

U3

U1. Räkna upp olika ljuskällor. _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

U2. a) Varför kan man se ljuset från lasern i röklådan, men inte i luften? _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

b) Varför kan man se föremål? _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

U3. Ringa in de rätta alternativen. Ljusets hastighet i luft är

30 km/h

300 000 m/s

km 300 000 s

300 000 000 m/s.

U4. Vilka begrepp hör ihop?

Belysningsstyrka

•

• ljusets rätlinjiga gång

skugga

•

• regnbågens alla färger

prisma

•

• lux

spektrum

•

• solen

ljuskälla

•

• triangelformat glasföremål

U5. a) Hur uppkommer en solförmörkelse? _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

Kopiering absolut förbjuden.

3 Ljuset färdas i en rät linje

29

b) Namnge de olika slag av skuggor som uppstår på jordytan under en solförmörkelse.

U3

solen månen

jorden

U6. Kryssa för rätt alternativ.

De yttersta färgerna i solens spektrum är blått och gult. grönt och orange. violett och rött.

U7. a) Beräkna hur lång tid det tar för ljuset att färdas från solen till jorden.

Avståndet mellan solen och jorden är 150 miljoner kilometer. b) Mobiltelefonens signal rör sig med ljusets hastighet. Hur lång tid tar det för signalen att färdas från Helsingfors till Utsjoki? Avståndet är omkring 1 000 km.

30

Vågrörelse

Kopiering absolut förbjuden.

6

Linser förstorar eller förminskar • Hur kan du se stämpeln på insidan av en ring?

• Hur ser världen ut genom bottnen av ett dricksglas?

1 Brännvidden hos en lins

Laboration

Undersök hur långt från linsen brännpunkten ligger.

Använd en klar lampa som ljuskälla och placera linsen långt från den (i andra ändan av klassrummet).

Utrustning • konvex lins • skärm • måttband • klar lampa

brännvidd

Placera linsen och skärmen så att ljuset samlas på en så liten yta som möjligt, i brännpunkten.

Mät brännvidden, alltså avståndet mellan linsen och brännpunkten.

1 Vilken är linsens brännvidd? _ ______________________________________________________________________

Kopiering absolut förbjuden.

6 Linser förstorar eller förminskar

45

Laboration Utrustning • en konvex lins på en optisk skiva • en konkav lins på en optisk skiva • optisk bänk • spänningskälla • lampa • spaltbländare, 5 spalter • optisk skiva • konvex lins (+10 cm) • ledningar 2 st

2 Ljusets gång i en lins

Undersök hur ljusstrålarna går genom olika linser.

spaltbländare

konvex lins

lampa

konvex lins

optisk bänk

optisk skiva

Du får en konvex och en konkav lins av läraren.

Undersök hur ljusstrålarna går genom den konvexa linsen.

Undersök särskilt hur ljusstrålarna som är parallella med linsens axel går genom den konvexa linsen.

konvex lins

lampa

Vrid linsen och undersök den ljusstråle som går genom linsens mittpunkt.

Placera först den konvexa linsen på den optiska skivan så att ljuset kommer vinkelrätt mot linsen.

spaltbländare

optisk skiva

optisk bänk

Byt ut den konvexa linsen mot en konkav lins.

Undersök hur ljusstrålarna går genom den konkava linsen.

konkav lins

Undersök med hjälp av anordningen om dina egna eller någon av klasskamraternas glasögon är konvexa eller konkava.

1 Rita ljusstrålarnas gång genom en konvex lins. ljus

46

Vågrörelse

Kopiering absolut förbjuden.

2 Rita ljusstrålens gång genom en konvex lins, när den infallande strålen

är parallell med linsens axel.

3 Hur bryts en ljusstråle som är parallell med linsens axel i en konvex

lins?

_ ______________________________________________________________________ 4 Rita hur en ljusstråle som går genom linsens optiska medelpunkt går

genom en konvex lins.

5 Hur bryts en ljusstråle som går genom linsens optiska medelpunkt? _ _____________________________________________________________________ .

6 Rita ljusstrålarnas gång genom en konkav lins.

7 Hur kan man skilja på konkava och konvexa glasögonlinser? _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

Kopiering absolut förbjuden.

6 Linser förstorar eller förminskar

47

Laboration Utrustning • optisk bänk • lampa • konvex lins (+10 cm) • konkav lins • skärm • måttband • spänningskälla • ledningar 2 st

3 Bildens uppkomst med hjälp av en lins A Undersök hurdan bild som uppkommer när lampan är omkring

tre brännvidder från en konvex lins.

konvex lins lampa

skärm

optisk bänk

Ställ upp utrustningen enligt bilden.

Placera lampan på ett avstånd som är omkring tre brännvidder (30 cm) från den konvexa linsen. Flytta skärmen så att en skarp bild av lampans glödtråd avtecknar sig på den.

1 Hur långt från linsen är skärmen? _ ______________________________________________________________________ 2 Konstruera bilden.

föremål (lampa)

F

F

3 Kryssa för rätt alternativ.

48

Vågrörelse

Bilden är

förstorad.

förminskad.

lika stor som föremålet.

rätt vänd.

omvänd.

verklig.

en skenbild.

Kopiering absolut förbjuden.

B Undersök hurdan bild som uppkommer när lampan är längre

än en brännvidd från den konvexa linsen.

konvex lins

lampa

optisk bänk

Placera lampan på ett avstånd som är omkring en och en halv brännvidd (15 cm) från den konvexa linsen.

skärm

Flytta skärmen så att en skarp bild av lampans glödtråd avtecknar sig på den.

4 Hur långt från linsen är skärmen? _ ______________________________________________________________________ 5 Konstruera bilden.

föremål (lampa)

F

F

6 Kryssa för rätt alternativ.

Bilden är

förstorad.

förminskad.

lika stor som föremålet.

rätt vänd.

omvänd.

verklig.

en skenbild.

Kopiering absolut förbjuden.

6 Linser förstorar eller förminskar

49

C Undersök hurdan bild som uppkommer när lampan

är en brännvidd från den konvexa linsen.

konvex lins

lampa

optisk bänk

skärm

Placera lampan på ett avstånd som är en brännvidd (10 cm) från den konvexa linsen.

Försök fånga upp en skarp bild av lampans glödtråd genom att flytta på skärmen.

7 Hur långt från linsen är skärmen? _ ______________________________________________________________________ 8 Konstruera bilden.

F föremål (lampa)

F

9 Uppkom det någon bild? _ ______________________________________________________________________

50

Vågrörelse

Kopiering absolut förbjuden.

D Undersök hurdan bild som uppkommer när lampan är mellan

brännpunkten och linsen.

konvex lins

lampa

optisk bänk

skärm

Placera lampan mellan brännpunkten och linsen (avståndet från linsen mindre än 5 cm).

Försök fånga upp en bild på skärmen.

10 Kan du se en bild när du tittar på lampan från skärmen genom linsen? _ ______________________________________________________________________ 11 Konstruera bilden.

föremål (lampa)

F

F

12 Kryssa för rätt alternativ.

Bilden är

förstorad.

förminskad.

lika stor som föremålet.

rätt vänd.

omvänd.

verklig.

en skenbild.

Kopiering absolut förbjuden.

6 Linser förstorar eller förminskar

51

E Undersök hurdan bild som uppkommer med en konkav lins.

lampa

konkav lins

optisk bänk

skärm

Byt ut den konvexa linsen mot en konkav lins. Placera lampan på ett avstånd som är omkring tre brännvidder (30 cm) från den konkava linsen. Försök fånga upp en bild på skärmen.

13 Kan du se en bild när du tittar på lampan från skärmen genom linsen? _ ______________________________________________________________________ 14 Konstruera bilden.

föremål (lampa)

F

F

15 Kryssa för rätt alternativ.

52

Vågrörelse

Bilden är

förstorad.

förminskad.

rätt vänd.

omvänd.

verklig.

en skenbild.

Kopiering absolut förbjuden.

4 Kameran

Laboration

Undersök hur man gör en bild skarpare i en kamera.

Utrustning • optisk bänk • konvex lins (+20 cm) • skärm • spänningskälla • lampa

konvex lins

lampa

optisk bänk

skärm

Ställ upp utrustningen enligt Flytta linsen så att en skarp Ta bort lampan och rikta din bilden. bild av lampans glödtråd "kamera" mot ett belyst ställe avtecknar sig på skärmen. längre bort, till exempel fönstret eller taklampan. Flytta linsen så att en skarp bild av fönstret eller taklampan avtecknar sig på skärmen.

1 Hur långt från linsen är skärmen när du ser en skarp bild av lampan på

skärmen?

_ ______________________________________________________________________

2 Hur långt från linsen är skärmen när du ser en skarp bild av föremålet

(fönstret eller taklampan) på skärmen?

_ ______________________________________________________________________

Kopiering absolut förbjuden.

6 Linser förstorar eller förminskar

53

Lektionsuppgifter

U6

U1 Vilken lins har vilken brännvid?

A.

• • + 2 cm

B.

•

C. •

• – 10 cm • + 5 cm • + 8 cm

D. •

U2. Namnge linserna i U1. _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

U3. Rita in de ljusstrålar som saknas och mät linsens brännvidd.

a)

Brännvidden är ____________________ b)

54

Brännvidden är ____________________ Vågrörelse

Kopiering absolut förbjuden.

U4. Några elever har undersökt speglar och linser i skolan. Av anteckningarna

U6

nedan ser man hur ett knippe parallella ljusstrålar har färdats. Den som antecknade har glömt att ange vad ljuset passerade genom (en spegel, en lins e.dyl.) Hjälp eleverna och försök komma på vad som finns på rutans plats. Rita i rutan och namnge vad som användes på linjen under.

a)

I rutan fanns ________________________________________ b)

I rutan fanns ________________________________________ c)

I rutan fanns ________________________________________ d)

I rutan fanns ________________________________________

Kopiering absolut förbjuden.

6 Linser förstorar eller förminskar

55

U5. Skriv några meningar som har med optik att göra.

U6

Använd ord från listan till vänster.

_ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

• gränsytan mellan två medier • konvex lins • brännpunkt • totalreflexion

_ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

U6. Brännvidden för en konvex lins är 1 cm. Ett föremål befinner sig 3 cm

från linsen. Konstruera bilden som uppkommer.

Var uppkom bilden? _ ______________________________________________________________________

U7. Brännvidden för en konvex lins är 1,5 cm. Ett föremål placeras 4 cm

från linsen och en skärm 7 cm från linsen.

Kan man se bilden av föremålet på skärmen? _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

56

Vågrörelse

Kopiering absolut förbjuden.

10

Värme överförs på tre sätt • Varför är mörka kläder varmare än ljusa på sommaren?

• Varför är sydliga vindar varma och nordliga vindar kalla på hösten?

• Varför har bastuskopan ett handtag av trä?

Demonstration

1 Strålning från ett hett föremål

Undersök hur temperaturen hos en skiva verkar på värmstrålningen ovanför skivan.

Säkerhet • Akta dig för den upphettade metallskivan.

Utrustning • bunsenbrännare • trefot • metallskiva

metallskiva

Akta dig för den heta skivan!

trefot bunsenbrännare

Läraren lägger en metallskiva på en trefot.

Undersök värmestrålningen genom att hålla handen ca 3 cm ovanför skivan.

Läraren hettar upp metallskivan med bunsenbrännaren. Läraren släcker bunsenbrännaren.

För försiktigt handen ungefär 3 cm ovanför skivan.

Akta så att du inte rör vid metallskivan med handen.

1 Hur verkade skivans temperatur på den utstrålade värmemängden? _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

86

Temperatur

Kopiering absolut förbjuden.

2 Värme överförs genom strålning

Undersök hur färgen hos ett föremål verkar på värmets upptagning.

Anteckna mätresultaten i tabellen.

1 Ett färgat och ett icke-färgat föremål förs nära en brinnande glödlampa.

Ställ upp en hypotes: Vilket föremål blir fortare varmt, det färgade eller det icke-färgade?

Laboration Utrustning • glödlampa • två termometrar • svart tusch

_ ______________________________________________________________________

Vad grundar du din hypotes på?

_ ______________________________________________________________________ glödlampa

tusch

termometer

Använd två likadana termometrar och färga termometerkulan på den ena med svart tusch.

Avläs temperaturerna och anteckna resultaten i tabellen.

Mätning

Håll termometrarna bredvid varandra. För termometerkulorna mot glödlampans sida. Håll dem ca 2 cm från den brinnande glödlampan.

Vänta en minut. Avläs temperaturerna och anteckna resultaten i tabellen.

Termometer 1 (färgad)

Termometer 2 (klar)

begynnelsetemperatur (C°) sluttemperatur (C°)

2 Vad märker du när du jämför temperaturerna? _ ______________________________________________________________________ 3 Vad beror skillnaden på? _ ______________________________________________________________________ 4 Var/när kan du utnyttja fenomenet du iakttog? _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

5 Stämde din hypotes? Ja Nej Kopiering absolut förbjuden.

10 Värme överförs på tre sätt

87

Laboration

3. Värme överförs genom ledning

Utrustning • vattenkokare • högt kärl som tål kokande vatten • lika långa stavar eller skedar av olika material: till exempel av stål, aluminium, koppar, trä, glas, plast eller silver.

• stearinljus och tändstickor • torkade ärter eller pepparkorn

Undersök värmeöverföringen i olika ämnen.

1 Din lärare ger er några olika material. Vilket av materialen tror du leder

värme bäst?

_ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

ärt stearin

kokande hett vatten

Fäst en ärt eller ett pepparkorn i övre ändan av stavar av olika material med hjälp av stearin från ett levande ljus.

Ställ stavarna upprätt i ett högt kärl.

Koka upp vatten i en vattenkokare.

Häll försiktigt några centimeter kokande hett vatten i kärlets botten.

Iaktta i vilken ordning ärterna/pepparkornen faller ner.

2 Vilket material leder värme bra? _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ 3 Vilket material leder värme dåligt? _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ 4 Stämde din hypotes? Ja

88

Temperatur

Nej

Kopiering absolut förbjuden.

Laboration

4 Värme överförs genom strömning

A Undersök luftens värmeöverföring.

järntråd (1)

(2)

hobbyfolie

Fäst en spiral av hobbyfolie med en järntråd ovanför ett stearinljus enligt bilden.

Tänd ljuset och iaktta spiralens rörelser. För dina fingrar försiktigt ovanför det brinnande ljuset omkring 30 cm från lågan (1) och gör observationer.

Titta sedan från sidan i höjd med lågan (2) och gör observationer.

Släck ljuset.

1 Vad händer med spiralen när ljuset tänds?

Säkerhet • Akta dig för lågan.

• Kaliumpermanganat är ett oxiderande ämne.

• Använd skyddsglasögon.

Utrustning • spiral av hobbyfolie • järntråd • stearinljus • tändstickor • bägare • bunsenbrännare • stativ • termometer • trefot • trådnät

Ämnen • kristall av kaliumpermanganat

_ ______________________________________________________________________ 2 Vad kan fenomenet bero på? _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ 3 Vad märker du för skillnad när du håller fingrarna ovanför lågan och

när du håller dem bredvid den?

_ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

Kopiering absolut förbjuden.

10 Värme överförs på tre sätt

89

Anvisningar för hur man tänder och släcker en bunsenbrännare s. 58

B Undersök hur vattnet överför värme.

termometer

bägare

vatten

kristall av kaliumpermanganat

trefot

bunsenbrännare

Fyll en 250 ml bägare med vatten och ställ bägaren på en trefot som bilden visar.

Fäll en liten kristall kaliumpermanganat i bägaren nära kanten. Håll termometern i vattnet enligt bilden.

Värm bägaren med bunsenbrännaren på liten låga, på samma sida som du fällde ned kristallen.

Följ med temperaturen under uppvärmningen.

Släck bunsenbrännaren.

4 Vad händer med vattnet med kaliumpermanganat när det värms upp? _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ 5 Hur kan man dra slutsatsen att värmet överförs med hjälp av ett

strömmande medium?

_ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

90

Temperatur

Kopiering absolut förbjuden.

Repetitionsuppgifter Ringa in rätt alternativ.

1. Vilket ämne utvidgar sig mest vid uppvärmning? a. ett fast ämne. b. en vätska. c. en gas.

9. Värmeöverföring behöver inget medium vid a. ledning. b. strömning. c. strålning.

2. Den absoluta nollpunkten är a. 0 °C. b. 0 K. c. -100 °C.

10. Vilka substanser isolerar värme bra? a. luft b. koppar c. vatten

3. En energiform omvandlas till värmeenergi när a. en sten faller. b. ved brinner. c. vatten kallnar.

11. Värmeöverföringen med Golfströmmen sker a. genom ledning. b. genom strålning. c. genom strömning.

4. Temperaturen stiger när a. snön smälter. b. vatten stelnar (fryser). c. matrester förmultnar i komposten.

12. Energi förekommer i en sämre form (försämras) när den övergår i a. rörelseenergi. b. ljusenergi. c. värmeenergi.

5. Vid sublimation övergår a. ett fast ämne till vätska. b. en gas till fast ämne. c. ett fast ämne till gas.

6. 100 K är a. -173 °C. b. -100 °C. c. 173 °C. 7. Det specifika smältvärmet anger hur mycket energi som behövs för att a. värma upp ett ämne. b. smälta ett ämne. c. förånga ett ämne.

8. Elektrisk energi omvandlas till värmeenergi när a. en sten faller. b. en lampa lyser. c. en lägereld brinner.

Kopiering absolut förbjuden.

13. Värmebalans betyder att det i ett system bildas eller upptas a. mer energi än det försvinner. b. lika mycket energi som det försvinner. c. mindre energi än det försvinner.

14. Klimatuppvärmningen påverkas av a. växthuseffekten. b. att växthuseffekten ökar. c. att växthuseffekten minskar.

15. Dun isolererar värme bra eftersom a. det är tätt. b. det inte finns luft i det. c. det finns luft i det.

16. Enligt energiprincipen a. kan man använda energi obegränsat. b. kan energi varken skapas eller förintas. c. kan energi skapas ur stenkol.

109