Teplotní roztažnost

Na příkladech kolejnic, teploměru a vzduchu v láhvi ukáže, že se látky při zahřátí rozpínají, bez vzorců lineární roztažnosti.

Průvodce tématem Teplotní roztažnost v předmětu Fyzika pro 6. třídu: co mají žáci zvládnout, na co navázat a kde nejčastěji chybují. K tomu příprava na hodinu, pracovní list nebo písemka, které ScioBot připraví na jedno kliknutí přesně pro tento ročník.

Připravit hodinu Všechny formáty

Klikněte a tvořte

Získejte přípravu zdarma

Vyberte formát. Jedním kliknutím otevřete tvorbu na téma Teplotní roztažnost (6. třída) — ScioBot ho připraví za vás.

Připravit hodinu

Další formáty na jedno kliknutí

Téma i ročník jsou už vyplněné. Nic nepíšete — rovnou tvoříte.

Žáci v 6. třídě na konkrétních situacích zjišťují, že se látky při zahřátí zvětšují a při ochlazení zmenšují. Kolejnice s dilatačními spárami, sloupec kapaliny v teploměru a vzduch unikající z láhve po ponoření do teplé vody ukazují tutéž vlastnost u pevných látek, kapalin i plynů, bez vzorců lineární roztažnosti.

Pozorování se váže na skupenství a na měření teploty: žáci pojmenují, co se zvětšuje (délka, objem), a odliší roztažnost od tání nebo varu. Výstup CAP-FYZ-001-ZV9-001 naplňují porovnáním vlastností skupenství a návrhem jednoduchého pokusu (láhev se vzduchovým balónkem, bimetalová destička, teploměr ve vodě).

Cílem hodiny je bezpečně popsat jev slovy a příkladem z okolí, ne počítat součinitel roztažnosti. Číselné vztahy patří až k tématu teplotní roztažnosti se vzorci.

Předpoklady

Klíčové pojmy

Teplotní roztažnost
Vlastnost látek zvětšit objem (u tyčí i délku) při zahřátí a zmenšit ho při ochlazení.
Zahřátí a ochlazení
Změna teploty tělesa; při zahřátí se částice pohybují živěji a potřebují víc místa, proto se těleso rozpíná.
Roztažnost pevných látek
Kolejnice, mostní desky a kovové dráty se při teple prodlužují; proto se nechávají mezery a dilatační spáry.
Roztažnost kapalin
Kapalina v nádobce teploměru se zahřátím zvedne ve vlasové trubičce; různé kapaliny se rozpínají různě silně.
Roztažnost plynů
Vzduch v láhvi po zahřátí zvětší objem a nafoukne balónek nebo uniká bublinami; plyny se rozpínají výrazněji než kapaliny a pevné látky.
Dilatační spára
Záměrná mezera mezi kolejnicemi nebo díly mostu, aby se konstrukce mohla prodloužit bez vyboulení.
Odlišení od změny skupenství
Roztažnost je změna velikosti při stejné látce a stejném skupenství; tání ledu nebo var vody je přeměna skupenství, ne „jen rozpínání“.

Časté miskoncepce

  • Častá chyba

    Žák řekne, že mezery mezi kolejnicemi jsou „chyba při pokládání“, ne úmysl kvůli teplu.

    Jak na to

    Ukažte fotografii nebo nákres spáry v zimě a v létě a nechte žáky doplnit, co by se stalo, kdyby kolejnice ležely natěsno v horku.

  • Častá chyba

    Žák tvrdí, že se v teploměru „zvedá sklo“, proto stoupá rtuť nebo líh.

    Jak na to

    Ponořte dva stejné teploměry — jeden do teplé, druhý do studené vody — a zdůrazněte, že stoupá kapalina ve vlasové trubičce, ne nádobka.

  • Častá chyba

    Žák po pokusu s láhví a balónkem řekne, že se zahřál jen balónek, vzduch v láhvi „nic neudělal“.

    Jak na to

    Opakujte pokus s láhví ve vaničce s teplou a studenou vodou a ptejte se, co mění objem uvnitř uzavřené láhve, když se balónek nafukuje a splaskává.

  • Častá chyba

    Žák slučuje roztažnost s táním: „kolejnice se v létě taví, proto jsou mezery“.

    Jak na to

    Porovnejte teplotu slunce na kolejích s teplotou tání oceli slovy „kolejnice zůstávají pevné, jen se trochu prodlouží“ a nechte žáky zařadit jev k roztažnosti, ne k přeměně skupenství.

Jak učit

2–3 hodiny

  1. Evokace: otázka, proč mají koleje mezery a co se stane s víčkem zavařovačky ve vroucí vodě.
  2. Jádro: pokus láhev–balónek a pozorování sloupce teploměru; společně pojmenovat roztažnost pevné látky, kapaliny a plynu.
  3. Reflexe: žáci jednou větou doplní „Při zahřátí se …, proto …“ k kolejím, teploměru a vzduchu v láhvi.

Nápady na aktivity

  • Stanoviště: teploměr ve vodě různé teploty, láhev s balónkem, nákres dilatační spáry; u každého stanoviště žáci zapíší, co se zvětšilo.
  • Dvojice navrhne a zapíše postup pokusu, který ukáže roztažnost vzduchu, a odliší ho od pokusu s táním ledu.

Hodnocení

Ústně nebo písemně: žák na třech příkladech (kolejnice, teploměr, vzduch v láhvi) popíše, co se při zahřátí zvětší, a uvede, že jde o stejné skupenství.

Krátký návrh pokusu (pomůcky, postup, očekávané pozorování) podle CAP-FYZ-001-ZV9-001, bez výpočtů.

Související témata

Zdroje

Co pro vás ScioBot připraví k tématu Teplotní roztažnost

Interaktivní aktivity, které žáci spustí na tabletu či tabuli, tisknutelné kartičky a hry pro celou třídu – každý formát na téma Teplotní roztažnost jedním klikem.

Základní materiály

Interaktivní aktivity 14

K tisku a rozstříhání 8

Hry pro celou třídu 4

Očekávané výstupy

  • CAP-FYZ-001-ZV9-001 Porovná jednotlivá skupenství látek na základě jejich typických vlastností, vlastnosti ilustruje konkrétními situacemi z vlastní zkušenosti a navrhne a provede experimenty, které umožní zjistit další vlastnosti.

Učíte Teplotní roztažnost trochu jinak?

Popište ScioBotu vlastními slovy, co s žáky chcete zvládnout a kolik máte času. Materiál přizpůsobí vašemu ŠVP, třídě i žákům se speciálními vzdělávacími potřebami.

Napsat ScioBotu

Související témata