Прибор для сравнения теплопроводности твердых тел
 |
| Рис. 1 |
Школьное приборостроение по физике в нашей стране имеет свою историю развития. Еще в дореволюционной России существовало несколько частных фирм, которые занимались и изготовлением, и продажей различных физических приборов и другого школьного оборудования. К таким предприятиям можно отнести товарищества «Природа и школа» в Москве, «Ф. Ильин и К0» в Петербурге, «Физико-химик» в Киеве. После революции все частные предприятия, занимавшиеся школьным приборостроением были национализированы и постепенно собраны в более или менее крупные объединения.
В Петрограде в 1918 г. Наркомпросом были созданы экспертная палата по наглядным пособиям (под председательством профессора О. Д. Хвольсона) и исполнительная комиссия по наглядным пособиями. В ведение исполнительной комиссии перешли мастерские товарищества преподавателей «Ильин и К0», которые функционировали в 1918-1920 г. под названием «Опытные мастерские».
Прибор для демонстрации теплопроводности различных твердых материалов был изготовлен в «Опытных мастерских», на что указывает надпись, выдавленная в торце деревянного основания (см. рис.1.1). Дополнительным подтверждением этому служит номер 126, нанесенный желтой краской; известно, что систематическая опись приборов, имеющихся в кабинете физики ГИНП, начата в 1924 году.
Общие габариты прибора:
14 см×14 см×24 см.
 |
| Рис. 2 |
По всей видимости, образцом для устройства рассматриваемого прибора послужил простой самодельный прибор (см. рис. 2), описание которого есть в учебнике «Начальная физика» А.В. Цингера; учебник издавался с 1910 года и был хорошо известен многим преподавателям физики того времени.
Внимательный читатель легко увидит общее сходство приборов, изображенных на рисунках 1 и 2.
Прибор Цингера состоит из металлического сосуда, в который вставляются стержни из разных веществ, покрытые слоем воска; на стержнях надеты металлические муфты, которые съезжают вниз, когда воск тает.
Органайзер исследователя
 |
| Рис. 3 |
1. На рис.3 изображена жестяная ванна (12см×6см×8см), которая снабжена четырьмя крючками для крепления к стойке. Стержни пропущены внутрь ванны через отверстия в резиновых пробках. У каждого стержня диаметр 5 мм, и длина 140 мм. Стержни изготовлены из разных материалов; большая часть стержней покрыта толстым слоем светлой краски.
Обдумайте информацию и выполните несколько заданий:
– Используя наводящие вопросы, объясните особенности конструкции прибора, изготовленного в петроградских опытных мастерских: так уж необходимо красить стержни толстым слоем светлой краски; почему концы стержней не покрыты краской; зачем на стойке нанесены горизонтальные линии; для чего жестяная ванна снимается со стойки.
– На рис. 3 (слева направо) стержни расположены по материалу: медь, алюминий, цинк, железо, стекло. Существует ли объяснение такой последовательности расположения стержней?
Подсказка: Коэффициент теплопроводности - это физическая величина, характеризующая способность тела проводить тепло, и численно равная количеству теплоты, которое переносится через единичную поверхность за 1 секунду, при градиенте температуры равному единице. Единицы измерения коэффициента теплопроводности [Вт/м ∙ К]
 |
| Рис. 4 |
– Предложите план проведения опыта с исследуемым прибором.
2. Идея, которую использовал в своем приборе А.В. Цингер, на самом деле принадлежит члену Лондонского Королевского общества, И. Ингенгоузу. (1780г.) Внешний вид прибора для «лекционного употребления» по Ингенгоузу показан на рис. 4.
Изучите дополнительную информацию о приборе Ингенгоуза, и выскажите обоснованное суждение:
– о главном достоинстве прибора Цингера по отношению к прибору Ингенгоуза;
– о значении усовершенствований, которые внесли петроградские мастера в прибор Цингера.
|
