doświadczenia z fizyki do samodzielnego wykonania przez uczniów

Słyszałem i zapomniałem.
Widziałem i zapamiętałem.
Zrobiłem i zrozumiałem.
[Konfucjusz]
DOŚWIADCZENIA
Z FIZYKI
DO SAMODZIELNEGO
WYKONANIA PRZEZ UCZNIÓW
GIMNAZJUM
opracowała Dorota Zarzeczna
Zakrzówek 2006
Doświadczenie w fizyce pozwala na zaobserwowanie prawidłowości
rządzących otaczającym nas światem jak i na weryfikację opisujących je praw;
jest więc nieodłącznym elementem tej dziedziny wiedzy.
Dla ucznia samodzielne wykonanie doświadczenia jest najlepszym
sposobem poznawania i zrozumienia praw fizycznych, dlatego też zachęcam
wszystkich uczniów do wykonania choćby jednej próby.
W opracowaniu tym przedstawiam proste doświadczenia fizyczne, które
uczniowie gimnazjum mogą samodzielnie wykonać w domu. Do ich wykonania
wykorzystujemy tylko przedmioty codziennego użytku, zaś forma opisu
doświadczeń zawierająca szereg pytań i poleceń pozwala na podsumowanie
wyników i wyciągnięcie odpowiednich wniosków.
Opisy doświadczeń zawierają:
spis potrzebnych przedmiotów,
szczegółowe instrukcje przeprowadzenia doświadczenia,
pytania i wskazówki pozwalające na podsumowanie wyników i
wyciągnięcie wniosków.
Przedstawione tutaj doświadczenia są tylko przykładowymi, wybranymi
spośród wielu, które uczeń może samodzielnie wykonać. Dlatego też
zainteresowanych zachęcam do zajrzenia do książki M. Godlewskiej i D. Szot –
Gawlik pt. „Doświadczenia z fizyki dla uczniów gimnazjum”, będącej
uzupełnieniem
podręczników
„Fizyka
dla
gimnazjum”
część
1,2,3
wydawnictwa ZamKor.
2
Doświadczenie 1
WAGA PROSTO Z SZAFY
Zagadnienie: Pomiary
Potrzebne przedmioty:
drewniany wieszak
kilka haczyków zrobionych ze spinaczy biurowych
dwa kubeczki po jogurcie
gumki recepturki lub nitka
ołówek, dziurkacz
czysty pasek papieru, kawałek tekturki
nóż lub wiertarka
kilka jednakowych cukierków, monet, które spełnią rolę odważników.
1. Wykonaj w wieszaku 8 otworów- cztery po jednej, cztery po drugiej stronie w taki
sposób, aby odległości kolejnych otworów po jednej i drugiej stronie od środka
wieszaka były jednakowe (zamiast otworów możesz wykonać nacięcia nożem na
górnej krawędzi wieszaka).
2. Umieść w otworach (nacięciach) haczyki.
3. Z kubeczków po jogurcie wykonaj szalki wagi: gwoździem wykonaj po trzy
otwory w każdym i przywiąż kawałki nitki; powieś szalki na ostatnich haczykach
po jednej i drugiej stronie.
4. Na środku wieszaka za pomocą plasteliny lub kleju przymocuj zaostrzony ołówek,
który będzie pełnił rolę wskazówek a na uchwycie wieszaka przywiąż nitkę a
obciążeniem, wyznaczającą kierunek pionowy.
5. Powieś wieszak na klamce drzwi lub uchwycie meblowym tak, aby mógł się
swobodnie poruszać. Za wskazówką wagi przymocuj do drzwi kawałek kartonu.
6. Zaznacz na kartce papieru punkt, który wskazuje ołówek przymocowany do
wieszaka i oznacz go jako punkt zerowy skali wagi.
7. Do jednej z szalek wkładaj kolejno 1, 2, 3, ... cukierki i zaznaczaj położenie
wskazówki. Dokonasz w ten sposób skalowania wagi (w jednostkach „cukierek”);
Jeśli znasz masę cukierka, możesz wyskalować wagę w gramach.
8. Sprawdź jak zachowa się waga, gdy jedną z szalek przewiesisz np. na trzeci haczyk
licząc od środka wieszaka.
opisz zachowanie wagi;
co należy zrobić, aby doprowadzić wagę do stanu równowagi?
3
Doświadczenie 2
PĘCHERZYK POWIETRZA
Zagadnienie: Jak opisujemy ruch?
Potrzebne przedmioty:
szklana rurka o długości około 1 m
gliceryna
papierowa taśma o długości około 1 m
metronom
1. Szklaną rurkę napełnij gliceryną pozostawiając bardzo mały pęcherzyk powietrza i
zamknij ja z obydwu stron.
2. Papierową taśmę przyklej do ściany.
3. Rurkę umieść obok taśmy i obserwuj ruch pęcherzyka.
4. Na taśmie zaznaczaj położenia pęcherzyka powietrza w równych odstępach czasu,
mierzone za pomocą metronomu.
5. Zdejmij papierową taśmę i przetnij ją w zaznaczonych miejscach.
co można powiedzieć o długości pasków?
6. Przyłóż pocięte odcinki do osi układu współrzędnych; załóż, że szerokość paska
odpowiada jednostce czasu.
jaki wykres otrzymujemy w ten sposób?
oblicz wartość prędkości w kolejnych sekundach ruchu oraz wartość prędkości
średniej; co zauważyłeś?
jakim ruchem poruszał się pęcherzyk powietrza?
4
Doświadczenie 3
RÓWNIA POCHYŁA 1
Zagadnienie: Jak opisujemy ruch?
Potrzebne przedmioty:
równia pochyła o długości około 1,5 m
metalowy walec lub wózek
papierowa taśma o długości około 1,5 m
metronom
1. Papierową taśmę przyklej wzdłuż równi pochyłej.
2. Wózek lub metalowy walec ustaw na równi i obserwuj jego ruch.
3. Na taśmie zaznaczaj położenia wózka w równych odstępach czasu, mierzone za
pomocą metronomu.
4. Zdejmij papierową taśmę i przetnij ją w zaznaczonych miejscach.
co można powiedzieć o długości pasków?
czy istnieje jakaś zależność między długościami kolejnych pasków?
5. Przyłóż pocięte odcinki do osi układu współrzędnych; załóż, że szerokość paska
odpowiada jednostce czasu.
jaki wykres otrzymujemy w ten sposób?
oblicz wartość prędkości w kolejnych sekundach ruchu; co zauważyłeś?
o ile wzrasta prędkość wózka w kolejnych sekundach ruchu; jak nazywamy tę
wielkość?
jakim ruchem poruszał się wózek?
5
Doświadczenie 4
DLACZEGO ZAPINAMY PASY BEZPIECZEŃSTWA?
Zagadnienie: Siły w przyrodzie
Potrzebne przedmioty:
mały samochodzik – zabawka, który ma siedzenie z oparciem (można go
zbudować np. z klocków)
mały ludzik (może być zrobiony z plasteliny)
gumka do włosów
przeszkoda np. stos książek
1. Na samochodzie umieść ludzika (pamiętaj, aby ludzik nie przykleił się do
siedzenia). W niewielkiej odległości od samochodu postaw przeszkodę.
2. Popchnij samochodzik tak, aby się z nią zderzył. Obserwuj zachowanie ludzika
podczas zderzenia.
3. Przymocuj ludzika do pojazdu „pasami” – można użyć gumki do włosów, a
następnie powtórz doświadczenie.
jak zachowuje się ludzik, który nie jest przymocowany do siedzenia w chwili
zderzenia samochodu z przeszkodą?
z jakim zjawiskiem masz do czynienia w tym doświadczeniu?
dlaczego zapinamy pasy bezpieczeństwa, mimo że ogranicza to ruchy?
6
Doświadczenie 5
AKROBATA
Zagadnienie: Siły w przyrodzie
Potrzebne przedmioty:
butelka szklana
dwa korki o średnicy dopasowanej do otworu w butelce
igła
dowolna moneta
dwa jednakowe masywne widelce
1. Do jednego z korków wbij igłę ostrzem do góry , korek ten umieść w butelce.
2. W drugim korku nożykiem zrób nacięcie wzdłuż jego średnicy a następnie umieść
w nim monetę tak, aby większa jej część wystawała poza korek.
3. Do korka z umieszczoną monetą wbij po obydwu jego stronach na tej samej
wysokości widelce. Otrzymałeś model akrobaty.
4. Model umieść na czubku igły tak, aby moneta stała na ostrzu i nie spadła.
co powoduje, że moneta utrzymuje się na igle?
jaką rolę w przygotowanym przez Ciebie modelu spełniają widelce?
dlaczego linoskoczek w cyrku używa długiego drążka?
7
Doświadczenie 6
RÓWNIA POCHYŁA 2
Zagadnienie: Siły w przyrodzie
Potrzebne przedmioty:
równia pochyła o długości około 1,5 m
wózek oraz cztery dodatkowe masy (po 0,5 masy wózka każda)
kilka sztuk papierowej taśmy o długości około 1,5 m
metronom
kilka jednakowych klocków
siłomierz
1. Równię ustaw kolejno na jednym, na dwóch i na trzech klockach; sprawdź
siłomierzem, że na wózek działa odpowiednio siła 1F, 2F, 3F.
2. Papierową taśmę przyklej wzdłuż równi pochyłej.
3. Na taśmie zaznaczaj (różnymi kolorami) położenia wózka w równych odstępach
czasu, mierzone za pomocą metronomu dla każdego z trzech nachyleń równi.
co zaobserwowałeś?
co można powiedzieć o przyspieszeniu wózka w zależności o różnego nachylenia
równi (m=const)?
4. Powtarzamy doświadczenie dla tych samych jak poprzednio nachyleń równi,
jednak dobieramy teraz masę wózka w ten sposób, by za każdym razem siła
działająca na wózek wynosiła 3F; siłę te mierzymy za pomocą siłomierza
co zaobserwowałeś?
5. Dokonaj analizy położeń wózka w kolejnych sekundach ruchu w zależności od
masy wózka.
co można powiedzieć o przyspieszeniu wózka w zależności od jego masy
(F=const)?
8
Doświadczenie 7
STRZELAJĄCA KLAMERKA
Zagadnienie: Siły w przyrodzie
Potrzebne przedmioty:
cztery kredki (dwie muszą być jednakowych rozmiarów)
klamerka do bielizny
linijka
1. Na gładkiej, poziomej powierzchni połóż klamerkę.
2. Zaciśnij klamerkę na ustawionej prostopadle do stołu kredce tak, jak się zaciska
klamerkę na wieszanym praniu.
3. Dwie jednakowe kredki umieść na przeciwnym końcu klamerki, jedną po jednej,
drugą po drugiej stronie tak, aby znajdowały się na jednej linii, ale ostrzami
zwrócone przeciwnie.
4. Czwartą kredką podtrzymuj klamerkę w miejscu, gdzie znajduje się sprężynka, aby
klamerka nie mogła się przesuwać.
5. Zaznacz na stole punkt, w którym znajduje się koniec klamerki.
6. Wyciągnij pionowo do góry kredkę, na której zaciśnięta jest klamerka.
co zaobserwowałeś?
7. Zmierz za pomocą linijki odległości, na jakie przesunęły się obie kredki.
zapisz swoje wyniki
na podstawie jakiej zasady można wytłumaczyć to doświadczenie?
8. Powtórz doświadczenie, usuwając jedną z kredek znajdujących się przy służących
do zaciskania ramionach klamerki.
opisz przebieg doświadczenia
czy w tym przypadku również obowiązuje ta sama zasada co poprzednio?
9
Doświadczenie 8
ŁÓDŹ Z NAPĘDEM ODRZUTOWYM
Zagadnienie: Siły w przyrodzie
Potrzebne przedmioty:
przykrywka plastikowego opakowania np. po margarynie
słomka do napojów (taka, którą można zginać)
balonik, klamerka do bielizny
kawałek nitki, gwóźdź
wanna lub duża miednica wypełniona wodą
1. Na brzegu przykrywki zrób otwór za pomocą gwoździa.
2. Do jednego końca słomki przywiąż balonik (zwróć uwagę na to, aby słomka nie
uległa zniszczeniu).
3. Przez słomkę nadmuchaj balonik i aby powietrze nie uchodziło zepnij szyjkę
balonika klamerką.
4. Przygotowany „odrzutowiec” połóż na powierzchni wody. Wolny koniec słomki
umieść tuż pod powierzchnią wody.
5. Zdejmij klamerkę blokującą wylot powietrza z balonika.
jak zachowuje się Twoja „łódź” na wodzie? zapisz te obserwacje
wyjaśnij zasadę działania napędu łódki, co powoduje jej ruch?
10
Doświadczenie 9
PODUSZKOWIEC Z BALONIKA
Zagadnienie: Siły w przyrodzie
Potrzebne przedmioty:
balonik
kubek po jogurcie lub inny o małej średnicy dna
igła albo gwóźdź, kombinerki, świeczka, zapałki
1. Rozgrzaną nad świeczka igłą lub gwoździem zrób w dnie kubka po jogurcie
kilkanaście otworów o średnicy około 3 mm.
2. Nadmuchaj balonik i ściskając palcami szyjkę (żeby powietrze nie uciekło)
naciągnij go na dno kubka.
3. Puść szyjkę balonika i obserwuj zachowanie się balonika z kubkiem.
co dzieje się z powietrzem znajdującym się w baloniku?
w jakich pojazdach znalazło zastosowanie obserwowane zjawisko?
jaką rolę spełnia powietrze wydostające się z balonika?
11
Doświadczenie 10
ODRZUTOWA FIOLKA
Zagadnienie: Siły w przyrodzie (zasada zachowania pędu)
Potrzebne przedmioty:
fiolka z tabletkami musującymi
woda
20 gramowy odważnik
nitka, gumka do włosów
1. Za pomocą nitki umocuj fiolkę w taki sposób, aby wisiała swobodnie w pozycji
poziomej gdy trzymasz za wolny koniec nitki.
2. Do fiolki z tabletką musującą nalej trochę wody i szczelnie zamknij ją korkiem.
3. Odczekaj chwilę i zwróć uwagę na to, jak zachowa się fiolka w chwili wystrzelenia
korka.
jak można wytłumaczyć zachowanie się fiolki?
4. Powtórz to samo doświadczenie, ale z przyczepionym do fiolki za pomocą gumki
odważnikiem.
jak teraz wytłumaczysz zachowanie się fiolki/
wykonaj planszę z rysunkiem do wyjaśnienia zaobserwowanego zjawiska
12
Doświadczenie 11
FIZYCZNA STRONA WIROWANIA PRANIA
Zagadnienie: Ruch po okręgu
Potrzebne przedmioty:
plastikowa butelka po wodzie mineralnej
plastikowy kubek np. po jogurcie
patyczek, gwóźdź, kombinerki, świeczka i zapałki
trzy kawałki grubej nici, każdy o długości 50 cm
kawałek gąbki, woda
1. odetnij z plastikowej butelki część z gwintem tak, by w pozostałej części można
było swobodnie umieścić kubek.
2. Za pomocą rozgrzanego gwoździa zrób w kubku równo rozmieszczone trzy
niewielkie otwory przy jego górnej krawędzi i kilkanaście w jego ściance bocznej.
Przez te otwory w górnej części kubka przeciągnij nitki i zawieś kubeczek na
patyku.
3. Obracając patykiem mocno skręć sznurki, na których umocowany jest kubek. Do
kubka włóż kawałek mocno namoczonej zabarwioną wodą gąbki lub mokrą
szmatkę.
4. Umieść kubek we wcześniej przygotowanej osłonie z butelki. Puść go, aby mógł
się swobodnie obracać.
co obserwujesz w trakcie obracania się (wirowania) kubka?
wytłumacz to zjawisko;
gdzie zjawisko to jest wykorzystane?
13
Doświadczenie 12
ŚWIECA NA HUŚTAWCE
Zagadnienie: Praca, moc, energia
Potrzebne przedmioty:
długi drut, (może to być na przykład drut służący do robienia ubrań z wełny)
prosta, średniej długości świeca
zapałki
kawałek gazety
1. Przebij świecę drutem przez jej środek i zapal ją na obydwu końcach. umieść drut
ze świecą w ten sposób, aby świeca mogła swobodnie się „huśtać”. Doświadczenie
przeprowadzaj nad rozłożoną gazetą.
jak zachowuje się świeca w trakcie wykonywania doświadczenia?
jak wytłumaczyć to zjawisko?
14
Doświadczenie 13
WOLNE PRZESTRZENIE POMIĘDZY
CZĄSTECZKAMI CIECZY
Zagadnienie: Właściwości materii
Potrzebne przedmioty:
szklanka pełna wody
cukier
drobna kaszka
1. Patrząc z boku na szklankę sprawdź, czy środek powierzchni wody sięga krawędzi
2. Do wody wsypuj porcjami cukier i obserwuj poziom wody w szklance.
3. Powtórz doświadczenie wsypując do wody kaszkę.
ile łyżeczek cukru, a ile kaszki można zmieścić w szklance pełnej wody tak, aby
woda się nie wylała?
jak wyjaśnić ten fakt?
15
Doświadczenie 14
DYFUZJA W CIECZY
Zagadnienie: Właściwości materii
Potrzebne przedmioty:
2 szklanki
woda zimna i gorąca
atrament, zakraplacz lub cienka rurka do napojów
zegarek
1. Do jednej szklanki nalej zimnej wody, do drugiej gorącej. Odczekaj około 1 min.,
żeby powierzchnia wody się uspokoiła.
2. Do obu szklanek przy pomocy zakraplacza lub rurki, ostrożnie wprowadź w
pobliże dna po 3 krople atramentu.
3. Zanotuj czas rozpoczęcia obserwacji.
jak zachowuje się atrament w obu szklankach?
jak wytłumaczyć różnice w zależności od temperatury wody?
16
Doświadczenie 15
DYFUZJA W ZIEMNIAKU
Zagadnienie: Właściwości materii
Potrzebne przedmioty:
ziemniak lub jabłko
nóż
atrament
1. Przekrój ziemniak lub jabłko w taki sposób, by po złożeniu jedna część dobrze
leżała na drugiej.
2. Na rozkrojonej powierzchni umieść małą kroplę zabarwionej cieczy. zapamiętaj
jak dużą plamkę utworzyła ciecz, a następnie ostrożnie połącz obie części;
pozostaw je na stole na około 15 minut.
3. Rozdziel obie części i porównaj wielkości plamki z jej pierwotną wielkością.
opisz wygląd ziemniaka
jakie zjawisko fizyczne jest odpowiedzialne za zmianę, która zaszła w ziemniaku?
17
Doświadczenie 16
WSPINAJĄCA SIĘ WODA
Zagadnienie: Właściwości materii
Potrzebne przedmioty:
dwie szklane płytki o wymiarach ok. 5cm x 9cm
gumka recepturka
odstępnik – kawałek sztywnej tektury o grubości ok. 0,5-1mm, szerokości 2mm i
długości 9cm (lub wielokrotnie złożonej folii aluminiowej)
płaskie naczynie z wodą mocno zabarwioną np. nadmanganianem potasu lub
atramentem
kawałek gąbki
długi kawałek kredy
biały kawałek liścia pora
1. Złącz ze sobą płytki wkładając wzdłuż jednej z dłuższych krawędzi tekturkę; nałóż
gumkę.
2. Wstaw krótszą krawędź płytek do zabarwionej wody i utrzymuj płytki w pozycji
pionowej.
3. Do zabarwionej wody na głębokość 1cm wstaw pionowo ustawioną gąbkę i kredę
na około 30 sekund oraz liść pora na dwie godziny.
jak zachowuje się woda pomiędzy płytkami?
dlaczego wznosi się na różne wysokości w różnych miejscach szybki?
co dzieje się z kredą, liściem i gąbką, gdy ich końce zanurzymy w zabarwionej
wodzie?
czy potrafisz wyjaśnić dlaczego fundamenty budynków izoluje się od ziemi warstwą
papy?
jakie znaczenie w przyrodzie ma obserwowane w tym doświadczeniu zjawisko?
18
Doświadczenie 17
CO „PORYWA” NITKĘ?
Zagadnienie: Właściwości materii
Potrzebne przedmioty:
talerz
szklanka lub niewielki lejek
kawałek nitki
igła
trochę detergentu (płyn do mycia naczyń lub mydło w płynie)
1. Nalej na talerz wody, dodaj kilka-kilkanaście kropel detergentu i zamieszaj
tworząc „wodę mydlaną”.
2. Połóż kawałek nitki na „otwarty koniec” szklanki wzdłuż jej średnicy. Przytrzymaj
końce nitki palcami lekko ją naprężając i odwróć szklankę do góry dnem.
3. Zanurz lekko szklankę z nitką w „wodzie mydlanej” tak, aby po jej wyjęciu na
otworze szklanki powstała „mydlana błonka”. puść końce nitki.
4. Przebij błonkę mydlaną z jednej strony nitki dotykając ją igłą.
opisz zachowanie się nitki
o czym to świadczy?
19
Doświadczenie 18
UCIEKAJĄCY KOREK
Zagadnienie: Właściwości materii
Potrzebne przedmioty:
talerz
proszek z korka (korek starty drobno na tarce lub grubym pilnikiem)
kilka kropel detergentu (płynu do mycia naczyń lub mydła w płynie)
1. Nalej na talerz wody i posyp równomiernie cienką warstwa korka.
2. Na środek talerzyka wpuść krople detergentu i zaobserwuj zachowanie się proszku
z korka na powierzchni wody.
narysuj jak wygląda wynik twojego doświadczenia przed i po wpuszczeniu
detergentu
jaka siła odpowiedzialna jest za zmianę położenia korka?
20
Doświadczenie 19
KONWEKCJA W GAZACH
Zagadnienie: Zjawiska cieplne
Potrzebne przedmioty:
krążek z cienkiej tekturki o średnicy 6 cm
nożyczki
ołówek
kawałek nitki
patyczek lub sztywny drucik o długości ok. 15 cm zaostrzony na jednym z końców
kulka plasteliny
lampa stołowa lub świeczka
1. Wykonaj papierowy „ślimaczek”: nitkę przywiąż do patyczka w pobliżu ostrza;
nawiń na patyczek ok. 10 cm nitki, utnij resztę a koniec przymocuj do ołówka w
pobliżu zaostrzonego grafitu; patyczek oprzyj mocno ostrzem w środku kawałka
kartonu i trzymaj jedną ręką nieruchomo; drugą ręką rysuj za pomocą ołówka
wokół patyczka linię trzymając ołówek zwrócony stale tą samą „stroną” ku
patyczkowi i utrzymując nitkę w naprężeniu; odwijająca się nitka spowoduje
„oddalanie się” ołówka od patyczka; powstanie linia spiralna. Wytnij ślimaka
przecinając karton wzdłuż narysowanej linii.
2. Przymocuj do brzegu stołu (np. kawałkiem plasteliny) ustawiony ostrzem do góry
patyczek i połóż na ostrzu „ślimaka” wykorzystując zagłębienie powstałe w
kartonie podczas rysowania linii spiralnej.
3. Pod „ślimakiem” trzymaj zapaloną świeczkę (ostrożnie, tak aby karton się nie
zapalił) i obserwuj zachowanie się kartonowego „ślimaka”.
opisz zachowanie spirali i wyjaśnij je
odszukaj w encyklopedii hasło ”szybowiec”- napisz jak konwekcja jest
wykorzystywana w szybownictwie
jaką rolę odgrywają parapety okienne umieszczane zwykle nad grzejnikami
centralnego ogrzewania?
21
Doświadczenie 20
PRZEWODZENIE CIEPŁA
Zagadnienie: Zjawiska cieplne
Potrzebne przedmioty:
gruby gwóźdź lub klucz
kawałek papieru
zapałki
kubek z zimna wodą
1. Gwóźdź owiń szczelnie wąskim papierowym paskiem.
2. Wprowadź go do płomienia.
obserwuj co dzieje się z papierem
jak to wytłumaczyć?
22
Doświadczenie 21
ROZSZERZALNOŚĆ TEMPERATUROWA
POWIETRZA
Zagadnienie: Zjawiska cieplne
Potrzebne przedmioty:
szeroki , przezroczysty pojemnik
butelka po soku
pokrywka do butelki z wywierconym otworem
słomka do napojów
plastelina
woda zabarwiona atramentem
gorąca woda.
1. Połowę butelki wypełnij wodą zabarwioną atramentem i zakręć ją
2. Do otworu włóż słomkę w taki sposób aby krótki jej kawałek wystawał na
zewnątrz; otwór uszczelnij plasteliną.
3. Tak przygotowaną butelkę włóż do pojemnika z bardzo gorącą wodą.
obserwuj, co dzieje się z zabarwioną wodą?
jak to wytłumaczyć?
gdzie to zjawisko znalazło zastosowanie?
23
Doświadczenie 22
ROZSZERZALNOŚĆ TEMPERATUROWA
CIAŁ STAŁYCH
Zagadnienie: Zjawiska cieplne
Potrzebne przedmioty:
moneta 5 groszowa
dwie szpilki, pudełko po zapałkach
długopis lub pióro z metalową skuwką
gorąca woda
pęseta
taśma samoprzylepna
1. Monetę połóż na pudełku po zapałkach i wbij szpilki w odległości równej jej
średnicy tak, by można ją ciasno przesunąć pomiędzy szpilkami.
2. Monetę wrzuć do wrzątku na 1 min.; następnie wyjmij pęsetą i spróbuj przesunąć
pomiędzy szpilkami.
3. Metalową skuwkę wrzuć do wrzątku na 1 min a następnie nałóż na pióro najdalej
jak można; kawałeczkiem taśmy zaznacz miejsce, do którego dochodzi skuwka.
4. Szybko zdejmij skuwkę z pióra i pozwól jej przestygnąć,.
5. Ponownie nałóż na pióro i porównaj położenie.
jakie zjawisko obserwujesz w tym doświadczeniu?
dlaczego rozgrzaną skuwkę należało szybko zdjąć z pióra?
jak nałożyć na koło ciasną, metalową obręcz?
24
Doświadczenie 23
JAK DZIAŁA TERMOMETR CIECZOWY?
Zagadnienie: Zjawiska cieplne
Potrzebne przedmioty:
buteleczka np. po lekarstwie o pojemności 200-300 ml
dopasowany do niej korek
cienka, przezroczysta rurka o długości ok. 20 cm (z wkładu do długopisu)
zabarwiona woda
karton
taśma klejąca
naczynie z gorącą wodą
kostki lodu
1. Napełnij butelkę wodą; w korku przewierć odpowiedni dla rurki otwór lub wypal
go rozgrzanym gwoździem.
2. Zatkaj butelkę korkiem; pod korkiem nie powinno być powietrza.
3. Wsuń rurkę; jeśli woda wypływa przy korku – wysusz ja bibułą i uszczelnij
wszystko klejem. Poziom cieczy w rurce powinien sięgać ¼ jej wysokości.
4. Do rurki przyklej taśmą wąski pasek kartonu, na którym będziesz znaczyć poziomy
cieczy w różnych temperaturach.
5. Wstaw butelkę do wody z lodem i po 10 min. zaznacz poziom cieczy w rurce.
6. Wstaw butelkę do gorącej wody i po chwili zaznacz poziom wody w rurce.
opisz wyniki doświadczeń
odpowiedz na tytułowe pytanie: jak działa termometr cieczowy?
25
Doświadczenie 24
REZONANANS MECHANICZNY
Zagadnienie: Drgania i fale
Potrzebne przedmioty:
sprężysty sznurek np. tzw szpagat
cztery kulki z plasteliny o średnicy ok. 2 cm lub duże nakrętki
nitka
1. Kawałek sznurka o długości ok. 60 cm mocno napnij pomiędzy np. drzwiczkami
szafek w kuchni. Na nim w odległościach co 6-7 cm zawieś kulki z plasteliny o
średnicy ok. 2 cm na nitkach o długościach
a) 25 cm
b) 15 cm
c) 25 cm
d) 35 cm
2. Jedną z kulek na nitce o długości 25 cm wychyl z położenia równowagi i pozwól
jej się wahać. Obserwuj wszystkie kulki.
3. Po zatrzymaniu wszystkich kulek powtórz doświadczenie wychylając kolejno
następną kulkę.
zapisz obserwacje po wychyleniu kulki na nitce o długości:
a) 25 cm
b) 15 cm
c) 25 cm
d) 35 cm
jak nazywa się obserwowane zjawisko?
26
Doświadczenie 25
NIEKONWENCJONALNE ZGNIATANIE PUSZEK
Zagadnienie: Hydro- i aerostatyka
Potrzebne przedmioty:
przezroczysty pojemnik
butla gazowa
aluminiowa puszka po napojach
szczypce drewniane
zimna woda.
1. Przezroczysty pojemnik napełnij wodą.
2. Do aluminiowej puszki nalej trochę wody. Puszkę ogrzej nad płomieniem do czasu
doprowadzenia wody w puszce do wrzenia i odparowania wody.
3. Włóż szybko puszkę do pojemnika z zimną wodą.
co dzieje się z puszką ?
jak wyjaśnić to zjawisko?
27
Doświadczenie 26
PRAWO BERNOULLIEGO
Zagadnienie: Hydro- i aerostatyka
Potrzebne przedmioty:
dwie kartki papieru
piłeczka do tenisa stołowego
suszarka do włosów
1. Dmuchnij pomiędzy dwie kartki papieru.
2. Następnie włącz suszarkę do włosów i w strumień gorącego powietrza wpuść
piłeczkę do gry w tenisa.
zapisz, co dzieje się z kartkami papieru?
jak zachowuje się piłeczka ?
jakie prawo pozwala wyjaśnić takie zachowanie?
gdzie spotykamy się na co dzień z takim zjawiskiem?
28
Doświadczenie 27
CIŚNIENIE ATMOSFERYCZNE
Zagadnienie: Hydro- i aerostatyka
Potrzebne przedmioty:
kartka papieru
szklanka z wodą
1. Nalej do szklanki wody do pełna.
2. Przykryj ją kartką papieru i odwróć szybkim ruchem do góry dnem.
co dzieje się z kartka papieru i woda w szklance?
jak wytłumaczyć to zjawisko?
29
Doświadczenie 28
BALON DŹWIGAJĄCY SZKLANKI
Zagadnienie: Hydro- i aerostatyka
Potrzebne przedmioty:
gumowy balonik
dwie szklanki (najlepiej tzw. nietłukące się)
gorąca i zimna woda
1. Nalej ostrożnie do obu szklanek wody i poczekaj chwilę aby szklanki ogrzały się.
2. Wylej wodę i szybko przyłóż szklanki otworami do średnio nadmuchanego
balonika tak, aby balonik znajdował się pomiędzy nimi.
3. Umieść całość na zlewozmywakiem lub dużą miską i (korzystając z pomocy
drugiej osoby) skieruj na balonik ze szklankami strumień zimnej wody. Po chwili
okaże się, że szklanki jak gdyby „przykleiły się” do balonika. Trzymając za jedną
szklankę można, za pośrednictwem balonika, unieść drugą szklankę.
co utrzymuje szklanki i balonik razem? co to za tajemnicza siła?
dlaczego szklanki przed przyłożeniem do balonika powinny być ciepłe?
jaką rolę odegrał strumień zimnej wody?
30
Doświadczenie 29
CO WPYCHA BALON DO BUTELKI?
Zagadnienie: Hydro- i aerostatyka
Potrzebne przedmioty:
gumowy balonik
plastikowa butelka po wodzie mineralnej
1. Za pomocą gwoździa zrób w butelce otwór w pobliżu jej dna i zaklej go taśmą
klejącą lub plastrem.
2. Nalej do butelki wody (prawie do pełna).
3. Na szyjkę butelki nałóż nienadmuchany gumowy balonik.
4. Odklej przylepioną uprzednio taśmę (wykonaj to nad zlewozmywakiem lub
miską).
obserwuj co dzieje się z wodą i balonem?
co się dzieje z ciśnieniem powietrza znajdującego się nad powierzchnią wody
podczas jej wylewania z butelki?
jaka jest tego przyczyna?
co wpycha balon do butelki?
31
Doświadczenie 30
CIŚNIENIE HYDROSTATYCZNE
Zagadnienie: Hydro- i aerostatyka
Potrzebne przedmioty:
obcięta u góry duża butelka po wodzie mineralnej
dwa małe lejki ( można je zrobić z górnych części małych butelek po wodzie
mineralnej)
kawałki gumy z cienkiego balonika lub rękawiczki chirurgicznej
gumki - recepturki
1. W nakrętkach zrób otwory rozgrzanym gwoździem, osadź w nich na kleju kawałki
rurki do napojów połączone kawałkiem wężyka igielitowego (dług. 50 cm).
2. Na lejki nałóż gumę i umocuj ją gumką recepturką. Naciśnij gumkę na jednym z
lejków i obserwuj zachowanie powierzchni gumy na drugim.
3. do butelki nalej wody i zanurzaj w niej jeden z lejków obserwując równocześnie
zachowanie powierzchni gumy na drugim.
jak zmienia się powierzchnia gumki na drugim lejku w zależności od głębokości
zanurzenia pierwszego lejka?
jakie zjawisko fizyczne jest przyczyną tego efektu?
32
Doświadczenie 31
STATKI
Zagadnienie: Hydro- i aerostatyka
Potrzebne przedmioty:
duży kawałek plasteliny
butelka po lekarstwie z zakrętką
drobne przedmioty (koraliki, kasza, śrut)
miska z wodą
¼ kg soli
1. Spróbuj położyć połowę plasteliny ostrożnie na wodzie, z drugiej połowy ulep
cienkościenną łódeczkę i powtórz próbę. Zaznacz na plastelinie poziom, do którego
zanurza się łódka.
2. Zakręconą butelkę połóż na wodzie, zapamiętaj stopień zanurzenia. stopniowo
napełniając butelkę np. koralikami spowoduj, by zanurzenie butelki zmieniło się.
3. Nasyp do wody ¼ kg soli.
jaki jest teraz poziom zanurzenia łódki z plasteliny?
co stało się z butelką po nasypaniu do wody soli?
jak wyjaśnisz zmianę poziomu zanurzenia łódki po wsypaniu soli do wody?
jakie są konsekwencje tego zjawiska dla żeglugi dalekomorskiej?
33
Doświadczenie 32
ELEKTROSTATYCZNY PIŁKARZ
Zagadnienie: Elektrostatyka
Potrzebne przedmioty:
stara, nieprzydatna płyta winylowa lub inny gruby, płaski kawałek plastiku
folia aluminiowa
puszka metalowa po groszku (nie lakierowana na zewnątrz) lub inny przedmiot
podobnej wielkości
kawałek wełny lub futra
cienka nitka
dwie szklanki
1. Z aluminiowej folii zrób figurkę o wysokości ok. 5 cm, która może pewnie stać na
płycie oraz małą, lekką kulkę, którą zawieś na nitce o długości ok. 25 cm.
2. Płytę potrzyj wełną, a następnie umieść figurkę na skraju płyty.
3. Postaw całość ostrożnie na szklance, zaś metalową puszkę ustaw na drugiej
szklance w odległości 3 cm od figurki.
4. Zawieszoną na nitce kulkę wsuń pomiędzy figurkę a puszkę.
obserwuj zachowanie kulki i zapisz je
wyjaśnij, dlaczego kulka zachowuje się w taki sposób?
34
Doświadczenie 33
ELEKTROSTATYCZNY KOPCIUSZEK
Zagadnienie: Elektrostatyka
Potrzebne przedmioty:
łyżeczka gruboziarnistej soli
trochę zmielonego pieprzu
plastikowa linijka lub długopis
kawałek wełny lub futerka
1. Na kartkę papieru wysyp sól i pieprz; wymieszaj dokładnie.
2. Naelektryzuj linijkę przez potarcie jej wełną, a następnie trzymając poziomo zbliż
od góry do zmieszanych substancji na odległość około 2 cm.
obserwuj co dzieje się z pieprzem i solą?
3. Zbliż linijkę na mniejszą odległość .
zapisz swoje obserwacje
dlaczego można oddzielić pieprz od soli taką metodą?
35
Doświadczenie 34
ROBIMY DOMOWY ELEKTROSKOP
Zagadnienie: Elektrostatyka
Potrzebne przedmioty:
szklany słoik o pojemności ok. 1l
folia aluminiowa
bardzo dobrze oczyszczona łyżeczka metalowa lub inny podobny przedmiot
plastikowy długopis
klej biurowy
kawałek wełny lub futerka
1. Z gładkiej aluminiowej folii wytnij dwa prostokąty o wymiarach około 10cm x
15cm oraz pasek o długości ok. 26 cm i szerokości 2cm.
2. Prostokąty naklej symetrycznie od zewnątrz na pobocznicy słoika. Pasek złóż w
pół i zawieś na łyżeczce opartej na otworze słoika, dobrze dociskając folię do
łyżeczki. Tak powstał domowy elektroskop.
3. Potrzyj wełną plastikowy długopis a następnie dotknij nim łyżeczki;
zaobserwuj położenie pasków aluminiowych
4. Ponownie naelektryzuj długopis i dotknij nim łyżeczki;
czy coś się zmieniło?
5. Dodatkowym paseczkiem folii połącz oba aluminiowe prostokąty i łyżeczkę, a
następnie dotknij naelektryzowanym długopisem łyżeczki.
co obserwujesz teraz?
zapisz swoje obserwacje
wyjaśnij działanie elektroskopu w obu przypadkach.
36