سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
برای چسباندن آینه ها بر سطح مقعر است. از دانش آموزان بپرسید: همان طور که می دانید آینه های کوچکی که روی سطح می چسبانید باید این قابلیت ...
عکس نویسنده
عکس نویسنده
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

کوره خورشیدی - جلسه چهارم

اهداف جلسه: شامل اهداف رفتاری و آموزشی، ساخت کوره خورشیدی در دو جلسه

زمان عملیاتی: هر جلسه 3 ساعت

وسایل لازم :

power-point ضمیمه

پرینت برگه گزارش کار

چندین تکه مقوا جنس کارتن

خمیر

آینه های کوچک

پرده یا تخته یا کاغذ مشکی

یک پایه برای نگهداری کوره

یک آینه تخت به طول 50 در 50 سانتی متر

یک نقاله بزرگ آزمایشگاهی

دماسنج

یک ظرف آب حدود cc 20

یک ظرف شیشه ای در بسته

فویل و روکش برای ظرف به دو رنگ آلومنیومی و سیاه ( رنگ شده )

ساعت

 

ساخت کوره

روند کار دانش آموزان بعد از ساخت این کوره باید بتوانند درجه حرارت در کانون کوره را پیدا کنند.

با توجه به میزان کار در هر جلسه و نوع فعالیت گروه مطالب این قسمت به هر نحو که مناسب است در دو جلسه جهت اجرا تقسیم شود.

 

مرحله اول: ابتدا تکه های مقوا را به شکل مثلث برش داده (مثلث های متساوی الاضلاع به طول 10 سانتی متر ) و روی کاغذ دایره شکل به شعاع نیم متر کنار هم قرار می دهیم به طوری که بتوان با آن یک سطح با انحنای کم ایجاد کرد. این کار نیاز به دقت و حوصله دارد. سپس روی این سطح به وجود آمده را با خمیر بپوشانید، این کار هم جهت چسباندان آینه ها. هم یکنواخت کردن و کمی انحنا دادن به سطح کمک می کند.

 

برای چسباندن آینه ها بر سطح مقعر است. از دانش آموزان بپرسید: همان طور که می دانید آینه های کوچکی که روی سطح می چسبانید باید این قابلیت را داشته باشند که کمی در جای خودشان جابجا شوند(یعنی زاویه آن ها با سطح قابل تغییر باشد) تا بتوانیم همه شعاع های نور را به سمت کانون هدایت کنیم. به نظر شما آینه ها را چگونه روی سطح بچسبانیم تا این قابلیت را داشته باشند؟

 

برای این منظور روی این سطح به وجود آمده را با خمیر بپوشانید، این کار هم جهت چسباندان آینه ها. هم یکنواخت کردن و کمی انحنا دادن به سطح کمک می کند.

آینه را بر روی یک پایه چوبی مانند پایه قاب قرار می دهیم. برای این کار می توان از هر وسیله که آینه را نگه دارد به عنوان پایه استفاده کرد. برای دید گرفتن در این قسمت می توانید از نمونه هایی که در power point ضمیمه آورده شده استفاده کنید.

 

مرحله دوم: پیدا کردن نقطه کانونی و کانونی کردن است برای این منظور آینه را بر روی یک سطح افقی قرار داده، آینه تختی را مشابه شکل جلسه اول طوری قرار می دهیم که هدیت کننده نور خورشید به سطح کوره باشد. سپس یک پرده عمودی تیره (پرده یا تخته یا کاغذ ) را قرار دهید ( به طوری که بر روی سطح افقی امکان جابجایی داشته باشد )، این پرده برای دیدن نقطه تمرکز نور می باشد.

 

پرده را بر روی سطح افقی آن قدر جا به جا می کنیم تا نقطه کانون (محل تمرکز نور ) دیده شود. نکته مهم قرار گرفتن صحیح آینه ها روی سطح مقعر است به نحوی که همه نور را در یک نقطه متمرکز کنند ( اگر درست قرار نگرقته باشند، نورهای موازی پراکنده می شوند ) پس آینه ها را بر روی سطح آن قدر تنظیم کرده و پرده را جا به جا کنید تا روی پرده یک نقطه متمرکز بر روی محور اصلی تشکیل شود ( می توان قبل از آزمایش امتداد محور اصلی بر روی پرده را علامت گذاری کرد تا تشخیص کانون راحت تر شود )

بعد از پیدا شدن کانون و محاسبه فاصله آن از مرکز آینه مقعر جواب را به عنوان نقطه کانونی در گزارش یادداشت می کنند.

 

مرحله سوم: محاسبه درجه حرارت در نقطه کانونی

بنا به نظر دانش آموزان راه های زیادی وجود دارد ولی یکی از راه های ساده تر قرار دادن یک ظرف آب در محل کانون می باشد ( ظرف محیط بر کانون باشد ) و گذاشتن یک دماسنج داخل ظرف که می تواند دما را بعد از تمرکز نور در کانون نشان دهد.

 

نکته مهم دمای محیط است که باید اندازه گیری شده و در گزارش کار آورده شود. اختلاف دمای بین محیط و نقطه کانون حائز اهمیت می باشد نه دمای کانون به تنهایی. مثلاً در کویری با دمای 50 درجه سانتی گراد اگر در کانون به دمای 55 درجه سانتی گراد برسیم دستگاه خوبی نداریم ولی اگر در جایی که دما 5 درجه سانتی گراد است به 55 درجه سانتی گراد برسیم خوب است.

 

از دانش آموزان سئوال شود: برای افزایش دما در کانون چه راهی پیشنهاد می کنند ؟ برای افزایش دما در کانون می توان یک ظرف شیشه ای در بسته در کانون قرار داد ( به جز ظرف آب که دماسنج در آن است ) تا نور را در خود جمع کرده و باعث تشدید این خاصیت می شود. (آزمایش اندازه گیری درجه حرارت در کانون در دو حالت با ظرف و بدون ظرف انجام شود.)

در صورتی که دما از دمای جوش آب بالاتر رفت از روش ها و معیارهای اندازه گیری دما که در جلسه سه به آن پاسخ دادید استفاده کنید. (مثل زمان پخت سیب زمینی ).

 

دانش آموزان توجه کنند که چگونگی تابش خورشید( زاویه تابش) و زمان آزمایش (درجه حرارت نور تابشی) و رنگ ظرف شیشه ای قرار گرفته در کانون از عوامل موثر در جواب می باشد پس با انتخاب یک حال ثابت و ثبت آن و انجام چند بار آزمایش با این شرایط ثابت، دقت جواب نهایی را افزایش می دهیم.

 

( آزمایش باید چندین بار تکرار شود و کلیه جواب ها در گزارش آورده شود.)

اگر اختلافی در جواب های هر بار آزمایش وجود دارد دلایل اختلاف در گروه بحث شود، (احتمالا خطاهای محیطی و خطاهای مربوط به آزمایش کننده ها و کالیبره نبودن دستگاه ) دلایل اختلاف جواب ها و خطاهای آزمایشگاهی است. در نهایت میانگین جواب ها را به عنوان جواب در گزارش یادداشت کنند. البته قبل از میانگین گرفتن اگر عددی با اختلاف خیلی زیاد از بقیه جواب ها بود باید حذف شود و بقیه نتایج میانگین گرفته شود.

 

تذکر: دانش آموزان با توجه به نکته و سئوال نوشته شده در زیر طرح پیشنهادی می توانند از سیالات دیگر و دماسنج های با تحمل حرارتی بالاتر و یا راه های دیگر برای محاسبه دمای کانون استفاده کنند البته انتظار می رود کوره ساخته شده در این مرحله با این روش محاسبه درجه حرارت نیز پاسخگو باشد.

 

توجه: در کلیه جلسات برای خواندن اولین درجه حرارت حداقل بایستی 15 دقیقه صبر کنید ، اعداد بعدی در فواصل حدود 3 دقیقه خوانده شود.

 

تکلیف: گزارش کارهای این جلسه را بنویسید و به معلم تحویل دهید. (برای تنظیم گزارش،برگه گزارش کار را به دانش آموزان دهید)

ارزیابی: گزارش این قسمت را در انتها از نماینده گروه تحویل بگیرید و در قسمت فایل ها و تکالیف تحویل دهید.

 

مطالب مرتبط:

کوره خورشیدی - جلسه اول

کوره خورشیدی - جلسه دوم

کوره خورشیدی - جلسه سوم

کوره خورشیدی - جلسه پنجم

کوره خورشیدی - جلسه ششم

کوره خورشیدی - جلسه هفتم

 

بخش پروژه های دانش آموزی تبیان

تهیه: نازنین حسن نیا - تنظیم: فاطمه گودرزی

 

 

 

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین