水結冰與熔化熱之溫度變化

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原始設計者:吳原旭

當水結冰的過程中,其溫度變化有所不同。試探討此現象成因。


實驗材料:

  • 1. 碎冰塊 1包
  • 2. 食鹽 1包
  • 3. 燒杯 1個
  • 4. 小型塑膠容器 1個
  • 5. 酒精溫度計 1隻
  • 6. 膠帶 1捲


現象說明:



探究問題(此為引導,學習者必須要提出合理的假說)

  • 2.1 思考純水結冰過程持續放出熱量但溫度穩定維持在同一溫度原因。
  • 2.2 思考純水所結的冰在熔化過程持續吸收熱量但溫度穩定維持在同一溫度原因。
  • 2.3 思考水結冰前(或後)溫度下降速率逐漸減緩的原因。

實作項目

  • 3.1 設計出一項實驗,探究純水凝結成冰過程中,溫度變化關係。
    • 3.1.1實驗數據 (每10秒鐘記錄一次冰/水溫度每60秒鐘記錄一次冷劑溫度,共紀錄600秒)

  • 3.1.2分析實驗結果
  • 3.2 設計出一項實驗,探究冰熔化成水的過程中,溫度變化關係。
    • 3.2.1實驗數據 (每10秒鐘記錄一次冰/水溫度每60秒鐘記錄一次冷劑溫度,共紀錄600秒)

  • 3.2.2分析實驗結果

分析與結論

  • 4.1 能從前述所記錄數據與繪製的數據圖中,分析出相關趨勢,結論出可能之定性關係。
  • 4.2 能進一步從記錄之數據與繪製之數據圖中,粹取出相關重要物理量,進一步繪製關係圖,結論出定量關係式。
  • 4.3 能從所記錄數據與繪製的數據圖中,瞭解還有需要設計實驗與執行的項目。


教學目標與評量

  • 5.1 複習溫度與熱基礎概念。
  • 5.2 練習溫度計正確判讀。
  • 5.3 能分析歸納、製作圖表整理數據。能運用科學原理、思考智能、數學等方法, 從所得的數據,合理的解釋因果關係或是發現新的問題。並能將自己的探究結果和同學的結果或其他相關的資訊比較對照,相互檢核,確認結果。
  • 5.4 能將所習得的知識正確的連結到所觀察到的自然現象及實驗數據,並推論出其中的關聯,進而運用習得的知識來解釋自己論點的正確性。
  • 5.5 辨別測量數據中有意義的變化、系統誤差與人為誤差。

參考資料

[1] 物理教案-吳原旭老師-從『水結冰』談探究與實作課程設計」