Fiziniai eksperimentai vaikams namuose. Pramoginiai fizikos eksperimentai namuose

Laba diena, Eureka tyrimų instituto svetainės svečiai! Ar sutinkate, kad praktika paremtos žinios yra daug veiksmingesnės už teoriją? Pramoginiai fizikos eksperimentai ne tik suteiks puikią pramogą, bet ir sukels vaiko susidomėjimą mokslu, taip pat išliks atmintyje daug ilgiau nei pastraipa vadovėlyje.

Ko eksperimentai gali išmokyti vaikus?

Atkreipiame jūsų dėmesį į 7 eksperimentus su paaiškinimais, kurie neabejotinai iškels jūsų vaikui klausimą „Kodėl? Dėl to vaikas išmoksta, kad:

• Sumaišius 3 pagrindines spalvas: raudoną, geltoną ir mėlyną, galite gauti papildomų: žalią, oranžinę ir violetinę. Ar pagalvojote apie dažus? Siūlome kitą neįprastą būdą tai patikrinti.
• Šviesa atsispindi nuo balto paviršiaus ir virsta šiluma, jei atsitrenkia į juodą objektą. Prie ko tai galėtų privesti? Išsiaiškinkime.
• Visi objektai yra veikiami gravitacijos, tai yra, jie linkę į ramybės būseną. Praktiškai atrodo fantastiškai.
• Objektai turi masės centrą. Ir ką? Išmokime iš to gauti naudos.
• Magnetas yra nematoma, bet galinga kai kurių metalų jėga, kuri gali suteikti jums mago sugebėjimus.
• Statinė elektra gali ne tik pritraukti plaukus, bet ir išrūšiuoti mažas daleles.

Taigi ugdykime savo vaikus!

1. Sukurkite naują spalvą

Šis eksperimentas bus naudingas ikimokyklinukams ir pradinukams. Norėdami atlikti eksperimentą, mums reikės:

• žibintuvėlis;
• raudonas, mėlynas ir geltonas celofanas;
• juostelė;
• balta siena.

Eksperimentą atliekame prie baltos sienos:

• Paimame žibintą, uždengiame jį iš pradžių raudonu, o paskui geltonu celofanu, o tada įjungiame šviesą. Mes žiūrime į sieną ir matome oranžinį atspindį.
• Dabar išimame geltoną celofaną ir ant raudono uždedame mėlyną maišelį. Mūsų siena apšviesta purpurine spalva.
• O jei žibintą padengsime mėlynu, o paskui geltonu celofanu, tada ant sienos pamatysime žalią dėmę.
• Šį eksperimentą galima tęsti su kitomis spalvomis.

2. Juoda ir saulės spindulys: sprogstamasis derinys

Norėdami atlikti eksperimentą, jums reikės:

• 1 permatomas ir 1 juodas balionas;
• didinamasis stiklas;
• saulės spindulys.

Ši patirtis pareikalaus įgūdžių, bet jūs galite tai padaryti.

• Pirmiausia reikia pripūsti permatomą balioną. Tvirtai laikykite, bet galo neužriškite.
• Dabar, naudodamiesi buku pieštuko galu, įstumkite juodą balioną iki pusės permatomo.
• Pripūskite juodą balioną skaidraus viduje, kol jis užpildys maždaug pusę tūrio.
• Užriškite juodo rutulio galą ir įstumkite jį į skaidraus rutulio vidurį.
• Dar šiek tiek pripūskite permatomą balioną ir užriškite galą.
• Padėkite didinamąjį stiklą taip, kad saulės spindulys pataikytų į juodą rutulį.
• Po kelių minučių juodas rutulys sprogs skaidriame viduje.

Pasakykite vaikui, kad permatomos medžiagos praleidžia saulės šviesą, kad pro langą matytume gatvę. Priešingai, juodas paviršius sugeria šviesos spindulius ir paverčia juos šiluma. Štai kodėl karštu oru rekomenduojama dėvėti šviesius drabužius, kad išvengtumėte perkaitimo. Kai juodas rutulys įkaisdavo, jis pradėjo prarasti savo elastingumą ir sprogo veikiamas vidinio oro slėgio.

3. Tinginio kamuolys

Kitas eksperimentas yra tikras šou, tačiau norint jį atlikti, reikės pasitreniruoti. Mokykla pateikia šio reiškinio paaiškinimą 7 klasėje, tačiau praktiškai tai galima padaryti net ikimokykliniame amžiuje. Paruoškite šiuos elementus:

• plastikinis stiklas;
• metalinis indas;
• kartoninis tualetinio popieriaus vamzdis;
• teniso kamuoliukas;
• metras;
• šluota.

Kaip atlikti šį eksperimentą?

• Taigi, padėkite stiklinę ant stalo krašto.
• Padėkite indą ant stiklo taip, kad jo kraštas vienoje pusėje būtų virš grindų.
• Padėkite tualetinio popieriaus ritinėlio pagrindą indo centre tiesiai virš stiklo.
• Padėkite kamuolį ant viršaus.
• Atsistokite pusę metro nuo konstrukcijos su šluota rankoje, kad jos strypai būtų sulenkti link jūsų kojų. Atsistokite ant jų.
• Dabar atitraukite šluotą ir staigiai atleiskite.
• Rankena atsitrenks į indą, o ji kartu su kartonine rankove nuskris į šoną, o kamuolys įkris į stiklinę.

Kodėl jis neišskrido su likusiais daiktais?

Nes pagal inercijos dėsnį objektas, kurio neveikia kitos jėgos, linkęs likti ramybėje. Mūsų atveju kamuolį veikė tik gravitacijos jėga Žemės link, todėl ir nukrito žemyn.

4. Žalias ar virtas?

Supažindinkime vaiką su masės centru. Norėdami tai padaryti, paimkime:

· atvėsintas kietai virtas kiaušinis;

· 2 žali kiaušiniai;

Pakvieskite vaikų grupę atskirti virtą kiaušinį nuo žalio. Tačiau jūs negalite sulaužyti kiaušinių. Pasakykite, kad galite tai padaryti be nesėkmių.

1. Ant stalo apvoliokite abu kiaušinius.
2. Kiaušinis, kuris sukasi greičiau ir vienodu greičiu, yra virtas.
3. Norėdami įrodyti savo teiginį, į dubenį įmuškite kitą kiaušinį.
4. Paimkite antrą žalią kiaušinį ir popierinę servetėlę.
5. Paprašykite auditorijos nario, kad kiaušinis stovėtų ant buko galo. Niekas negali to padaryti, išskyrus jus, nes tik jūs žinote paslaptį.
6. Tiesiog stipriai purtykite kiaušinį aukštyn ir žemyn pusę minutės, tada lengvai padėkite ant servetėlės.

Kodėl kiaušiniai elgiasi skirtingai?

Jie, kaip ir bet kuris kitas objektas, turi masės centrą. Tai yra, skirtingos objekto dalys negali sverti vienodai, tačiau yra taškas, kuris padalija jo masę į lygias dalis. Virtame kiaušinyje dėl vienodesnio tankio sukimosi metu masės centras išlieka toje pačioje vietoje, tačiau žaliame kiaušinyje jis juda kartu su tryniu, todėl jo judėjimas apsunkinamas. Suplaktame žaliame kiaušinyje trynys nugrimzta iki buko galo ir yra masės centras, todėl jį galima dėti.

5. „Auksinis“ reiškia

Pakvieskite vaikus surasti lazdos vidurį be liniuotės, bet tik iš akies. Įvertinkite rezultatą naudodami liniuotę ir pasakykite, kad jis nėra visiškai teisingas. Dabar padarykite tai patys. Geriausia šluostės rankena.

• Pakelkite lazdą iki juosmens lygio.
• Uždėkite ant 2 rodomųjų pirštų, laikydami juos 60 cm atstumu.
• Pritraukite pirštus arčiau vienas kito ir įsitikinkite, kad lazda nepraranda pusiausvyros.
• Kai pirštai susilieja ir lazda yra lygiagreti grindims, jūs pasiekėte savo tikslą.
• Padėkite pagaliuką ant stalo, laikydami pirštą ant norimo ženklo. Naudokite liniuotę, kad įsitikintumėte, jog tiksliai atlikote užduotį.

Pasakykite vaikui, kad radote ne tik lazdos vidurį, bet ir jo masės centrą. Jei objektas yra simetriškas, tada jis sutaps su jo viduriu.

6. Nulinė gravitacija stiklainyje

Kad adatos kabėtų ore. Norėdami tai padaryti, paimkime:

• 2 siūlai po 30 cm;
• 2 adatos;
• skaidri juosta;
• litrų stiklainis ir dangtelis;
• liniuotė;
• mažas magnetas.

Kaip atlikti eksperimentą?

• Įverkite adatas ir suriškite galus dviem mazgais.
• Priklijuokite mazgus prie stiklainio dugno, palikdami apie 1 colio (2,5 cm) iki krašto.
• Iš dangtelio vidinės pusės klijuokite juostą kilpos pavidalu lipnia puse į išorę.
• Uždėkite dangtį ant stalo ir priklijuokite magnetą prie vyrio. Apverskite stiklainį ir užsukite dangtelį. Adatos kabės žemyn ir bus patrauktos link magneto.
• Kai apverčiate stiklainį aukštyn kojomis, adatos vis tiek trauks prie magneto. Jei magnetas nelaiko adatų vertikaliai, gali tekti pailginti siūlus.
• Dabar atsukite dangtį ir padėkite ant stalo. Esate pasirengę atlikti eksperimentą prieš auditoriją. Vos užsukus dangtelį, adatos iš stiklainio apačios kils aukštyn.

Pasakykite vaikui, kad magnetas traukia geležį, kobaltą ir nikelį, todėl geležies adatos yra jautrios jo poveikiui.

7. „+“ ir „-“: naudingas patrauklumas

Jūsų vaikas tikriausiai pastebėjo, kaip plaukai yra magnetiniai tam tikriems audiniams ar šukoms. Ir tu jam pasakei, kad dėl to kalta statinė elektra. Atlikime eksperimentą iš tos pačios serijos ir parodykime, prie ko dar gali privesti neigiamų ir teigiamų krūvių „draugystė“. Mums reikės:

• popierinis rankšluostis;
• 1 šaukštelis. druskos ir 1 šaukštelis. pipirų;
• šaukštas;
• balionas;
• vilnonis daiktas.

Eksperimento etapai:

• Ant grindų padėkite popierinį rankšluostį ir pabarstykite druskos ir pipirų mišiniu.
• Paklauskite savo vaiko: kaip dabar atskirti druską nuo pipirų?
• Pripūstą balioną patrinkite ant vilnonio daikto.
• Pagardinkite jį druska ir pipirais.
• Druska išliks vietoje, o pipirai bus įmagnetinti į rutulį.

Įtrynus į vilną kamuoliukas įgauna neigiamą krūvį, kuris pritraukia teigiamus jonus iš pipirų. Druskos elektronai nėra tokie judrūs, todėl į kamuoliuko artėjimą nereaguoja.

Patirtis namuose yra vertinga gyvenimo patirtis

Prisipažinkite, jums pačiai buvo įdomu stebėti, kas vyksta, o tuo labiau vaikui. Atlikdami nuostabius triukus su paprasčiausiomis medžiagomis, išmokysite savo vaiką:

• pasitiki tavimi;
• pamatyti nuostabų kasdieniame gyvenime;
• Įdomu išmokti jus supančio pasaulio dėsnių;
• plėtoti įvairų;
• mokytis su susidomėjimu ir noru.

Dar kartą primename, kad lavinti vaiką yra paprasta ir nereikia daug pinigų ir laiko. Iki pasimatymo!

Iš kur atsiranda tikri mokslininkai? Juk kažkas daro nepaprastus atradimus, išranda išradingus prietaisus, kuriuos naudojame. Kai kurie netgi sulaukia pasaulinio pripažinimo prestižiniais apdovanojimais. Anot mokytojų, vaikystė – tai kelio į ateities atradimus ir pasiekimus pradžia.

Ar pradinukams reikia fizikos?

Dauguma mokyklų programų reikalauja fizikos studijų nuo penktos klasės. Tačiau tėvai puikiai žino daugybę klausimų, kurie kyla smalsiems pradinio mokyklinio amžiaus vaikams ir net ikimokyklinukams. Fizikos eksperimentai padės atverti kelią į nuostabų žinių pasaulį. 7–10 metų moksleiviams jie, žinoma, bus paprasti. Nepaisant eksperimentų paprastumo, tačiau supratę pagrindinius fizinius principus ir dėsnius, vaikai jaučiasi visagaliais burtininkais. Tai nuostabu, nes domėjimasis mokslu yra sėkmingų studijų raktas.

Vaikų gebėjimai ne visada atsiskleidžia. Vaikams dažnai reikia pasiūlyti tam tikrą mokslinę veiklą, tik tada jie išsiugdo polinkius į tas ar kitas žinias. Namų eksperimentai – paprastas būdas išsiaiškinti, ar jūsų vaikas domisi gamtos mokslais. Mažieji pasaulio atradėjai retai lieka abejingi „nuostabiems“ veiksmams. Net jei noras studijuoti fiziką aiškiai nepasireiškia, vis tiek verta susidėlioti fizinių žinių pagrindus.

Paprasčiausi eksperimentai, atliekami namuose, yra gerai, nes net drovūs, savimi abejojantys vaikai mielai atlieka namų eksperimentus. Pasiekus laukiamo rezultato atsiranda pasitikėjimo savimi. Bendraamžiai entuziastingai priima tokių „gudrybių“ demonstravimą, kuris pagerina vaikų santykius.

Reikalavimai atliekant eksperimentus namuose

Kad fizikos dėsnių studijavimas namuose būtų saugus, turite imtis šių atsargumo priemonių:

1. Visiškai visi eksperimentai atliekami dalyvaujant suaugusiems. Žinoma, daugelis tyrimų yra saugūs. Bėda ta, kad vaikinai ne visada nubrėžia aiškią ribą tarp nekenksmingų ir pavojingų manipuliacijų.
2. Turite būti ypač atsargūs, jei naudojate aštrius, skvarbius ar pjaunančius daiktus arba atvirą ugnį. Senolių buvimas čia privalomas.
3. Draudžiama naudoti toksiškas medžiagas.
4. Vaikas turi išsamiai apibūdinti veiksmų, kuriuos reikėtų atlikti, tvarką. Būtina aiškiai suformuluoti darbo tikslą.
5. Suaugusieji turi paaiškinti eksperimentų esmę, fizikos dėsnių veikimo principus.

Paprastas tyrimas

Susipažinti su fizika galite pradėti demonstruodami medžiagų savybes. Tai turėtų būti patys paprasčiausi eksperimentai vaikams.

Svarbu! Patartina numatyti galimus vaikų klausimus, kad būtų galima į juos atsakyti kuo išsamiau. Nemalonu, kai mama ar tėtis siūlo atlikti eksperimentą, miglotai suvokiant, ką tai patvirtina. Todėl geriau ruoštis studijuojant reikiamą literatūrą.

Skirtingas tankis

Kiekviena medžiaga turi tam tikrą tankį, kuris turi įtakos jos svoriui. Įvairūs šio parametro rodikliai turi įdomių apraiškų daugiasluoksnio skysčio pavidalu.

Net ikimokyklinukai gali atlikti tokius paprastus eksperimentus su skysčiais ir stebėti jų savybes.
Eksperimentui jums reikės:

• cukraus sirupas;
• augalinis aliejus;
• vanduo;
• stiklinis indas;
• keli smulkūs daiktai (pavyzdžiui, moneta, plastikinis karoliukas, putplasčio gabalas, smeigtukas).

Stiklainį reikia maždaug 1/3 užpildyti sirupu, įpilti tiek pat vandens ir aliejaus. Skysčiai nesimaišys, o sudarys sluoksnius. Priežastis yra tankis, mažesnio tankio medžiaga yra lengvesnė. Tada vieną po kito reikia nuleisti daiktus į stiklainį. Jie „užšaldys“ skirtinguose lygiuose. Viskas priklauso nuo to, kaip skysčių ir objektų tankis yra susijęs vienas su kitu. Jei medžiagos tankis yra mažesnis nei skysčio, daiktas neskęs.

plaukiojantis kiaušinis

Jums reikės:

• 2 stiklinės;
• šaukštas;
• druskos;
• vanduo;
• 2 kiaušiniai.

Abi stiklines reikia užpildyti vandeniu. Viename iš jų ištirpinkite 2 pilnus šaukštus druskos. Tada turėtumėte nuleisti kiaušinius į stiklines. Įprastame vandenyje jis nuskęs, o sūriame vandenyje plūduriuos paviršiuje. Druska padidina vandens tankį. Tai paaiškina faktą, kad lengviau plaukti jūros vandenyje nei gėlame vandenyje.

Vandens paviršiaus įtempimas

Vaikams reikėtų paaiškinti, kad skysčio paviršiuje esančios molekulės traukia viena kitą, sudarydamos ploną elastingą plėvelę. Ši vandens savybė vadinama paviršiaus įtempimu. Tai paaiškina, pavyzdžiui, vandens žygeivių gebėjimą slysti tvenkinio vandens paviršiumi.

Neišsiliejantis vanduo

Būtina:

• stiklinė stiklinė;
• vanduo;
• sąvaržėlės.

Stiklas užpildomas vandeniu iki kraštų. Atrodo, kad užtenka vienos sąvaržėlės, kad skystis išsilietų. Atsargiai po vieną į stiklinę įkiškite segtukus. Nuleidus apie keliolika sąvaržėlių, matosi, kad vanduo neišsipila, o paviršiuje suformuoja nedidelį kupolą.

Plaukiojantys degtukai

Būtina:

• dubuo;
• vanduo;
• 4 degtukai;
• skystas muilas.

Supilkite vandenį į dubenį ir sudėkite degtukus. Paviršiuje jie praktiškai nejudės. Jei ploviklio įlašinsite į centrą, degtukai akimirksniu pasklis ant dubens kraštų. Muilas sumažina vandens paviršiaus įtempimą.

Linksmi eksperimentai

Darbas su šviesa ir garsu vaikams gali būti labai įspūdingas. Mokytojai tvirtina, kad pramoginiai eksperimentai įdomūs įvairaus amžiaus vaikams. Pavyzdžiui, čia siūlomi fiziniai eksperimentai tinka ir ikimokyklinukams.

Švytinti "lava"

Šis eksperimentas nesukuria tikros lempos, o gražiai imituoja lempos veikimą su judančiomis dalelėmis.
Būtina:

• stiklinis indas;
• vanduo;
• augalinis aliejus;
• druska arba bet kokia putojanti tabletė;
• maisto dažikliai;
• žibintuvėlis.

Stiklainį reikia užpilti maždaug 2/3 spalvoto vandens, tada įpilti aliejaus beveik iki kraštų. Ant viršaus pabarstykite šiek tiek druskos. Tada eikite į tamsų kambarį ir žibintuvėliu apšvieskite stiklainį iš apačios. Druskos grūdeliai nusės į dugną, pasiimdami riebalų lašelius. Vėliau, druskai ištirpus, aliejus vėl iškils į paviršių.

Namų vaivorykštė

Saulės šviesą galima suskaidyti į įvairiaspalvius spindulius, kurie sudaro spektrą.

Būtina:

• ryški natūrali šviesa;
• puodelis;
• vanduo;
• aukšta dėžė ar kėdė;
• didelis balto popieriaus lapas.

Saulėtą dieną ant grindų priešais langą, į kurį patenka ryški šviesa, turėtumėte padėti popierių. Šalia pastatykite dėžutę (kėdę), o ant viršaus uždėkite stiklinę, pripildytą vandens. Ant grindų atsiras vaivorykštė. Norėdami pamatyti visas spalvas, tiesiog perkelkite popierių ir sugaukite jį. Skaidrus indas su vandeniu veikia kaip prizmė, skaidanti spindulį į spektro dalis.

Gydytojo stetoskopas

Garsas sklinda per bangas. Garso bangas erdvėje galima nukreipti ir sustiprinti.
Jums reikės:

• guminio vamzdžio (žarnos) gabalas;
• 2 piltuvėliai;
• plastilinas.

Į abu guminio vamzdžio galus reikia įkišti piltuvėlį, pritvirtinant jį plastilinu. Dabar užtenka vieną įdėti prie širdies, o kitą – prie ausies. Širdies plakimas gali būti aiškiai girdimas. Piltuvėlis „surenka“ bangas, vidinis vamzdžio paviršius neleidžia joms išsisklaidyti erdvėje.

Šiuo principu veikia gydytojo stetoskopas. Seniau klausos aparatai, skirti klausos negalią turintiems žmonėms, turėjo maždaug tokį patį įrenginį.

Svarbu! Nenaudokite garsių garso šaltinių, nes tai gali pakenkti klausai.

Eksperimentai

Kuo skiriasi eksperimentas ir patirtis? Tai tyrimo metodai. Paprastai eksperimentas atliekamas su iš anksto žinomu rezultatu, parodant jau suprantamą aksiomą. Eksperimentas skirtas hipotezei patvirtinti arba paneigti.

Vaikams skirtumas tarp šių sąvokų yra beveik nepastebimas, bet koks veiksmas atliekamas pirmą kartą, be mokslinio pagrindo.

Tačiau dažnai pažadintas susidomėjimas pastūmėja vaikus į naujus eksperimentus, kylančius iš jau žinomų medžiagų savybių. Tokia nepriklausomybė turėtų būti skatinama.

Užšaldantys skysčiai

Keičiantis temperatūrai, medžiagos savybės keičiasi. Vaikai domisi, kaip pasikeičia visų rūšių skysčių savybės, kai jie virsta ledu. Skirtingos medžiagos turi skirtingą užšalimo temperatūrą. Be to, esant žemai temperatūrai, jų tankis kinta.

Atkreipkite dėmesį! Užšaldydami skysčius naudokite tik plastikinius indus. Stiklinių indų naudoti nepatartina, nes jie gali sprogti. Priežastis ta, kad užšalę skysčiai keičia savo struktūrą. Iš molekulių susidaro kristalai, didėja atstumas tarp jų, didėja medžiagos tūris.

• Jei į skirtingas formas užpildysite vandeniu ir apelsinų sultimis ir paliksite jas šaldiklyje, kas nutiks? Vanduo jau užšals, bet sultys iš dalies liks skystos. Priežastis yra skysčio užšalimo temperatūra. Panašūs eksperimentai gali būti atliekami su skirtingomis medžiagomis.
• Įpylus vandens ir aliejaus į permatomą indą, matosi jau pažįstamas atskyrimas. Aliejus plūduriuoja į vandens paviršių, nes yra mažiau tankus. Ką galima pastebėti užšaldžius indą su turiniu? Vandens ir tepalų keitimo vietos. Ledas bus viršuje, aliejus dabar bus apačioje. Kai vanduo užšalo, jis tapo lengvesnis.

Darbas su magnetu

Įvairių medžiagų magnetinių savybių pasireiškimas labai domina jaunesnius moksleivius. Įdomi fizika siūlo patikrinti šias savybes.

Eksperimento parinktys (reikės magnetų):

Gebėjimo pritraukti įvairius objektus išbandymas

Galite vesti įrašus, nurodančius medžiagų (plastiko, medžio, geležies, vario) savybes. Įdomi medžiaga – geležies drožlės, kurių judėjimas atrodo žaviai.

Magneto gebėjimo veikti per kitas medžiagas tyrimas.

Pavyzdžiui, metalinis objektas yra veikiamas magnetu per stiklą, kartoną ar medinį paviršių.

Apsvarstykite magnetų gebėjimą pritraukti ir atstumti.

Magnetinių polių (kaip poliai atstumia, kitaip nei poliai traukia) tyrimas. Įspūdinga galimybė yra pritvirtinti magnetus prie plaukiojančių žaislinių valčių.

Įmagnetinta adata – kompaso analogas

Vandenyje jis nurodo kryptį „šiaurė – pietai“. Įmagnetinta adata pritraukia kitus smulkius daiktus.

1. Patartina neperkrauti mažojo tyrinėtojo informacija. Eksperimentų tikslas – parodyti, kaip veikia fizikos dėsniai. Geriau vieną reiškinį panagrinėti detaliau, nei be galo keisti kryptis dėl pramogos.
2. Prieš kiekvieną eksperimentą nesunku paaiškinti juose dalyvaujančių objektų savybes ir charakteristikas. Tada apibendrinkite su savo vaiku.
3. Saugos taisyklės nusipelno ypatingo dėmesio. Kiekvienos pamokos pradžioje pateikiamos instrukcijos.

Moksliniai eksperimentai yra įdomūs! Galbūt taip bus ir tėvams. Kartu atrasti naujas įprastų reiškinių puses yra dvigubai įdomiau. Verta mesti kasdienius rūpesčius ir pasidalinti vaikišku atradimo džiaugsmu.

Įvadas

Be jokios abejonės, visos mūsų žinios prasideda nuo eksperimentų.
(Kantas Emmanuelis. Vokiečių filosofas g.)

Fizikos eksperimentai smagiai supažindina mokinius su įvairiais fizikos dėsnių taikymais. Eksperimentai gali būti naudojami pamokose, siekiant atkreipti mokinių dėmesį į tiriamą reiškinį, kartojant ir įtvirtinant mokomąją medžiagą, fizinių vakarų metu. Pramoginės patirtys gilina ir plečia mokinių žinias, skatina loginio mąstymo ugdymą, skiepija domėjimąsi dalyku.

Eksperimento vaidmuo fizikos moksle

Faktas, kad fizika yra jaunas mokslas
Čia neįmanoma tiksliai pasakyti.
Ir senovėje mokantis mokslo,
Mes visada stengėmės tai suprasti.

Fizikos mokymo tikslas yra specifinis,
Gebėti visas žinias pritaikyti praktikoje.
Ir svarbu prisiminti - eksperimento vaidmenį
Pirmiausia turi stovėti.

Gebėti planuoti eksperimentą ir jį atlikti.
Analizuoti ir atgaivinti.
Sukurkite modelį, iškelkite hipotezę,
Stengiasi siekti naujų aukštumų

Fizikos dėsniai remiasi empiriškai nustatytais faktais. Be to, fizikos istorinės raidos eigoje dažnai kinta tų pačių faktų interpretacija. Faktai kaupiasi stebint. Bet jūs negalite apsiriboti tik jais. Tai tik pirmas žingsnis žinių link. Toliau seka eksperimentas, koncepcijų, leidžiančių nustatyti kokybines charakteristikas, kūrimas. Norint iš stebėjimų padaryti bendras išvadas ir išsiaiškinti reiškinių priežastis, būtina nustatyti kiekybinius ryšius tarp dydžių. Jei gaunama tokia priklausomybė, tada buvo rastas fizikinis dėsnis. Jei randamas fizikinis dėsnis, tai kiekvienu atskiru atveju eksperimentuoti nereikia, pakanka atlikti atitinkamus skaičiavimus. Eksperimentiškai tiriant kiekybinius dydžių ryšius, galima nustatyti modelius. Remiantis šiais dėsniais, sukuriama bendroji reiškinių teorija.

Todėl be eksperimento negali būti racionalaus fizikos mokymo. Fizikos studijos apima platų eksperimentų naudojimą, jo nustatymo ypatybių ir pastebėtų rezultatų aptarimą.

Įdomūs fizikos eksperimentai

Eksperimentų aprašymas atliktas naudojant tokį algoritmą:

Eksperimento pavadinimas Eksperimentui reikalinga įranga ir medžiagos Eksperimento etapai Eksperimento paaiškinimas

Eksperimentas Nr. 1 Keturi aukštai

Prietaisai ir medžiagos: stiklas, popierius, žirklės, vanduo, druska, raudonasis vynas, saulėgrąžų aliejus, spalvotas alkoholis.

Eksperimento etapai

Pabandykime į stiklinę supilti keturis skirtingus skysčius, kad jie nesusimaišytų ir stovėtų penkiais lygiais vienas virš kito. Tačiau mums patogiau bus imti ne stiklinę, o siaurą, į viršų platėjančią stiklinę.

Į stiklinės dugną supilkite pasūdytą tonuotą vandenį. Iš popieriaus susukite „Funtik“ ir sulenkite jo galą stačiu kampu; nupjaukite galiuką. Skylė Funtik turi būti smeigtuko galvutės dydžio. Į šį kūgį supilkite raudoną vyną; plona srovelė turi ištekėti iš jo horizontaliai, atsitrenkti į stiklo sieneles ir tekėti žemyn ant sūraus vandens.
Kai raudonojo vyno sluoksnio aukštis lygus spalvoto vandens sluoksnio aukščiui, nustokite pilti vyną. Iš antrojo kūgio lygiai taip pat į stiklinę supilkite saulėgrąžų aliejų. Iš trečiojo rago užpilkite spalvoto alkoholio sluoksnį.

https://pandia.ru/text/78/416/images/image002_161.gif" width="86 height=41" height="41">, mažiausias atspalvio alkoholiui.

Patirtis Nr. 2 Nuostabi žvakidė

Prietaisai ir medžiagos: žvakė, vinis, stiklas, degtukai, vanduo.

Eksperimento etapai

Argi ne nuostabi žvakidė – stiklinė vandens? O ši žvakidė visai nebloga.

https://pandia.ru/text/78/416/images/image005_65.jpg" width="300" height="225 src=">

3 pav

Patirties paaiškinimas

Žvakė užgęsta, nes butelis „skraidinamas“ oru: oro srovę butelis suskaido į dvi sroves; vienas teka aplink jį dešinėje, o kitas - kairėje; ir jie susitinka maždaug ten, kur stovi žvakės liepsna.

Eksperimentas Nr. 4 Besisukanti gyvatė

Prietaisai ir medžiagos: storas popierius, žvakė, žirklės.

Eksperimento etapai

Iš storo popieriaus iškirpkite spiralę, šiek tiek ištempkite ir padėkite ant lenktos vielos galo. Laikykite šią spiralę virš žvakės kylančiame oro sraute, gyvatė suksis.

Patirties paaiškinimas

Gyvatė sukasi, nes oras plečiasi veikiamas šilumos, o šilta energija virsta judėjimu.

https://pandia.ru/text/78/416/images/image007_56.jpg" width="300" height="225 src=">

5 pav

Patirties paaiškinimas

Vanduo turi didesnį tankį nei alkoholis; jis pamažu pateks į buteliuką, išstumdamas iš ten tušą. Raudonas, mėlynas arba juodas skystis plona srovele kils aukštyn iš burbulo.

Eksperimentas Nr. 6 Penkiolika degtukų ant vieno

Prietaisai ir medžiagos: 15 rungtynių.

Eksperimento etapai

Padėkite vieną degtuką ant stalo ir 14 degtukų skersai taip, kad jų galvos laikytųsi aukštyn, o galai liestų stalą. Kaip pakelti pirmą degtuką laikant už vieno galo, o kartu su juo ir visas kitas degtukus?

Patirties paaiškinimas

Norėdami tai padaryti, jums tereikia įdėti dar penkioliktą degtuką ant visų degtukų, į tarpą tarp jų.

https://pandia.ru/text/78/416/images/image009_55.jpg" width="300" height="283 src=">

7 pav

https://pandia.ru/text/78/416/images/image011_48.jpg" width="300" height="267 src=">

9 pav

Patirtis Nr.8 Parafino variklis

Prietaisai ir medžiagos:žvakė, mezgimo adata, 2 stiklinės, 2 lėkštės, degtukai.

Eksperimento etapai

Norint pagaminti šį variklį, mums nereikia nei elektros, nei benzino. Tam mums reikia tik... žvakės.

Įkaitinkite mezgimo adatą ir įsmeikite ją galvomis į žvakę. Tai bus mūsų variklio ašis. Ant dviejų stiklinių kraštų uždėkite žvakę su mezgimo adata ir subalansuokite. Uždekite žvakę abiejuose galuose.

Patirties paaiškinimas

Į vieną iš lėkštelių, padėtų po žvakės galais, įkris lašelis parafino. Bus sutrikdyta pusiausvyra, kitas žvakės galas įsitemps ir nukris; tuo pačiu metu iš jo nutekės keli lašai parafino ir jis taps lengvesnis nei pirmasis galas; jis pakyla į viršų, pirmas galas nusileis, nukris lašas, jis taps lengvesnis, ir mūsų variklis pradės dirbti iš visų jėgų; palaipsniui žvakės vibracija vis labiau didės.

DIV_ADBLOCK307">

Prietaisai ir medžiagos: plonas stiklas, vanduo.

Eksperimento etapai

Užpildykite stiklinę vandens ir nuvalykite stiklinės kraštus. Sudrėkintu pirštu patrinkite bet kurią stiklo vietą ir ji pradės dainuoti.

Difuzija" href="/text/category/diffuziya/" rel="bookmark">difuzija skysčiuose, dujose ir kietose medžiagose

Demonstracinis eksperimentas „Sklidimo stebėjimas“

Prietaisai ir medžiagos: vata, amoniakas, fenolftaleinas, difuzijos stebėjimo prietaisas.

Eksperimento etapai

Paimkime du vatos gabalus. Vieną vatos gabalėlį suvilgome fenolftaleinu, kitą – amoniaku. Suartinkime šakas. Pastebima, kad dėl difuzijos reiškinio vilnos tampa rausvos spalvos.

https://pandia.ru/text/78/416/images/image015_37.jpg" width="300" height="225 src=">

13 pav

https://pandia.ru/text/78/416/images/image017_35.jpg" width="300" height="225 src=">

15 pav

Įrodykime, kad difuzijos reiškinys priklauso nuo temperatūros. Kuo aukštesnė temperatūra, tuo greitesnė difuzija.

https://pandia.ru/text/78/416/images/image019_31.jpg" width="300" height="225 src=">

17 pav

https://pandia.ru/text/78/416/images/image021_29.jpg" width="300" height="225 src=">

19 pav

https://pandia.ru/text/78/416/images/image023_24.jpg" width="300" height="225 src=">

21 pav

3.Paskalio kamuolys

Paskalio rutulys yra įtaisas, skirtas parodyti tolygų slėgio perdavimą skysčiui ar dujoms uždarame inde, taip pat skysčio kilimą už stūmoklio, veikiant atmosferos slėgiui.

Norint parodyti vienodą slėgio perdavimą skysčiui uždarame inde, stūmokliu reikia į indą įtraukti vandenį ir sandariai uždėti rutulį ant purkštuko. Stumdami stūmoklį į indą, pademonstruokite skysčio tekėjimą iš rutulio angų, atkreipdami dėmesį į vienodą skysčio tekėjimą visomis kryptimis.

Į stiklinę įpilkite vandens, kad pasiektumėte patį kraštą. Uždenkite storo popieriaus lakštu ir, švelniai laikydami, labai greitai apverskite stiklinę aukštyn kojomis. Tik tuo atveju darykite visa tai ant kriauklės arba vonioje. Dabar nuimkite delną... Susitelk! vis dar lieka stiklinėje!

Tai atmosferinio oro slėgio klausimas. Oro slėgis ant popieriaus iš išorės yra didesnis nei slėgis jį iš stiklo vidaus ir atitinkamai neleidžia popieriui išleisti vandens iš talpyklos.

Rene Descartes'o eksperimentas arba pipetės naras

Ši pramoginė patirtis yra maždaug trijų šimtų metų senumo. Jis priskiriamas prancūzų mokslininkui Renė Dekartui.

Jums reikės plastikinio butelio su kamščiu, lašintuvo ir vandens. Užpildykite butelį, palikdami du ar tris milimetrus iki kaklo krašto. Paimkite pipetę, užpildykite ją vandeniu ir įmeskite į buteliuko kaklelį. Viršutinis guminis galas turi būti buteliuko lygyje arba šiek tiek aukščiau. Tokiu atveju turite užtikrinti, kad šiek tiek paspaudus pirštu pipetė nugrimztų, o tada lėtai pakiltų pati. Dabar uždarykite dangtelį ir suspauskite butelio šonus. Pipetė pateks į buteliuko dugną. Atleiskite slėgį ant butelio ir jis vėl plauks.

Faktas yra tas, kad šiek tiek suspaudėme orą buteliuko kaklelyje ir šis slėgis buvo perkeltas į vandenį. įsiskverbė į pipetę – ji tapo sunkesnė (kadangi vanduo sunkesnis už orą) ir nuskendo. Sustojus slėgiui, pipetės viduje esantis suspaustas oras pašalino perteklių, mūsų „narėjas“ tapo lengvesnis ir iškilo į paviršių. Jei eksperimento pradžioje „naras“ jūsų neklauso, tuomet turite sureguliuoti vandens kiekį pipete. Kai pipetė yra buteliuko apačioje, gerai matyti, kaip, didėjant slėgiui ant buteliuko sienelių, ji patenka į pipetę, o atleidus slėgį iš jos išeina.

Eksperimentas yra vienas informatyviausių mokymosi būdų. Jo dėka galima gauti įvairių ir plačių pavadinimų apie tiriamą reiškinį ar sistemą. Būtent eksperimentas atlieka pagrindinį vaidmenį atliekant fizinius tyrimus. Gražūs fiziniai eksperimentai ilgam išlieka vėlesnių kartų atmintyje, taip pat prisideda prie fizinių idėjų populiarinimo tarp masių. Pateikiame įdomiausius fizinius eksperimentus, kuriuos, pasak pačių fizikų, atliko Robert Kreese ir Stoney Book apklausa.

1. Eratosteno iš Kirėno eksperimentas

Šis eksperimentas pagrįstai laikomas vienu seniausių iki šiol. Trečiajame amžiuje prieš Kristų. Aleksandrijos bibliotekos bibliotekininkas Erastofenas Kirėnietis įdomiai išmatavo Žemės spindulį. Vasaros saulėgrįžos dieną Sienoje saulė buvo savo zenite, todėl šešėlių nuo objektų nebuvo. 5000 stadionų į šiaurę Aleksandrijoje, tuo pačiu metu Saulė nukrypo nuo zenito 7 laipsniais. Iš čia bibliotekininkė gavo informaciją, kad Žemės perimetras yra 40 tūkstančių km, o spindulys – 6300 km. Erastofenas gavo skaičius, kurie buvo tik 5% mažesni nei šiandieniniai, o tai tiesiog nuostabu dėl senovinių jo naudojamų matavimo priemonių.

2. Galilėjus Galilėjus ir jo pirmasis eksperimentas

XVII amžiuje Aristotelio teorija buvo dominuojanti ir nekvestionuojama. Remiantis šia teorija, kūno kritimo greitis tiesiogiai priklauso nuo jo svorio. Pavyzdys buvo plunksna ir akmuo. Teorija buvo klaidinga, nes joje nebuvo atsižvelgta į oro pasipriešinimą.

Galilėjus Galilėjus suabejojo ​​šia teorija ir nusprendė asmeniškai atlikti keletą eksperimentų. Jis paėmė didelį patrankos sviedinį ir paleido jį iš Pizos bokšto kartu su lengvu muškietos kamuoliu. Atsižvelgiant į jų artimą, supaprastintą formą, oro pasipriešinimo galima lengvai nepaisyti ir, žinoma, abu objektai nusileido vienu metu, paneigdami Aristotelio teoriją. mano, kad norint pasijusti puikiu mokslininku, reikia asmeniškai nuvykti į Pizą ir iš bokšto išmesti kažką panašaus išvaizdos ir skirtingo svorio.

3. Antrasis Galilėjaus Galilėjaus eksperimentas

Antrasis Aristotelio teiginys buvo, kad kūnai, veikiami jėgos, juda pastoviu greičiu. „Galileo“ paleido metalinius rutulius žemyn nuožulnia plokštuma ir užfiksavo atstumą, kurį jie nukeliavo per tam tikrą laiką. Tada jis padvigubino laiką, tačiau per šį laiką kamuoliukai nukeliavo 4 kartus didesnį atstumą. Taigi, priklausomybė nebuvo tiesinė, tai yra, greitis nebuvo pastovus. Iš to Galilėjus padarė išvadą, kad judėjimas pagreitėja veikiant jėgai.
Šie du eksperimentai buvo klasikinės mechanikos kūrimo pagrindas.

4. Henry Cavendish eksperimentas

Niutonas yra visuotinės gravitacijos dėsnio, kuriame yra gravitacijos konstanta, formuluotės savininkas. Natūralu, kad iškilo jo skaitinės vertės nustatymo problema. Tačiau tam reikėtų išmatuoti kūnų sąveikos jėgą. Bet problema ta, kad gravitacijos jėga yra gana silpna, reikėtų naudoti arba milžiniškas mases, arba nedidelius atstumus.

Johnas Michellas sugebėjo sugalvoti, o Cavendishas atlikti 1798 m., gana įdomų eksperimentą. Matavimo priemonė buvo sukimo svarstyklės. Prie jų ant svirties svirties buvo pritvirtinti rutuliai ant plonų virvių. Prie kamuoliukų buvo pritvirtinti veidrodžiai. Tada prie mažų kamuoliukų buvo atnešami labai dideli ir sunkūs ir fiksuojami poslinkiai išilgai šviesių dėmių. Eksperimentų serijos rezultatas buvo gravitacinės konstantos vertės ir Žemės masės nustatymas.

5. Jeano Bernardo Leono Foucault eksperimentas

Didžiulės (67 m) švytuoklės dėka, kuri 1851 metais buvo sumontuota Paryžiaus panteone, Foucault eksperimentiškai įrodė, kad Žemė sukasi aplink savo ašį. Švytuoklės sukimosi plokštuma žvaigždžių atžvilgiu išlieka nepakitusi, tačiau stebėtojas sukasi kartu su planeta. Taigi galite pamatyti, kaip švytuoklės sukimosi plokštuma palaipsniui pasislenka į šoną. Tai gana paprastas ir saugus eksperimentas, skirtingai nuo to, apie kurį rašėme straipsnyje

6. Izaoko Niutono eksperimentas

Ir vėl Aristotelio teiginys buvo patikrintas. Buvo tikima, kad skirtingos spalvos yra šviesos ir tamsos mišiniai skirtingomis proporcijomis. Kuo tamsesnė, tuo spalva arčiau violetinės ir atvirkščiai.

Žmonės jau seniai pastebėjo, kad dideli pavieniai kristalai skaido šviesą į spalvas. Eksperimentų su prizmėmis seriją atliko čekų gamtininkė Marcia English Hariot. Niutonas pradėjo naują seriją 1672 m.
Niutonas atliko fizinius eksperimentus tamsioje patalpoje, per mažą skylutę storose užuolaidose leisdamas ploną šviesos spindulį. Šis spindulys pataikė į prizmę ir ekrane buvo padalintas į vaivorykštės spalvas. Reiškinys buvo vadinamas dispersija ir vėliau buvo teoriškai pagrįstas.

Tačiau Niutonas nuėjo toliau, nes jį domino šviesos ir spalvų prigimtis. Jis nuosekliai perleido spindulius per dvi prizmes. Remdamasis šiais eksperimentais, Niutonas padarė išvadą, kad spalva nėra šviesos ir tamsos derinys ir tikrai ne objekto atributas. Balta šviesa susideda iš visų spalvų, kurias galima matyti per dispersiją.

7. Thomaso Youngo eksperimentas

Iki XIX amžiaus dominavo korpuskulinė šviesos teorija. Buvo tikima, kad šviesa, kaip ir medžiaga, susideda iš dalelių. Tomas Youngas, anglų gydytojas ir fizikas, 1801 m. atliko savo eksperimentą, kad patikrintų šį teiginį. Jei darysime prielaidą, kad šviesa turi bangų teoriją, tuomet reikėtų stebėti tas pačias sąveikaujančias bangas, kaip ir metant du akmenis į vandenį.

Akmenims imituoti Jungas panaudojo nepermatomą ekraną su dviem skylutėmis ir šviesos šaltiniais už jo. Šviesa prasiskverbė pro skylutes ir ekrane susidarė šviesių ir tamsių juostelių raštas. Šviesios juostelės susiformavo ten, kur bangos viena kitą sustiprino, o tamsios – ten, kur viena kitą užgesino.

8. Klausas Jonssonas ir jo eksperimentas

1961 metais vokiečių fizikas Klausas Jonssonas įrodė, kad elementariosios dalelės turi dalelių bangos prigimtį. Šiuo tikslu jis atliko eksperimentą, panašų į Youngo eksperimentą, tik pakeisdamas šviesos spindulius elektronų pluoštais. Dėl to vis tiek buvo įmanoma gauti trukdžių modelį.

9. Roberto Millikano eksperimentas

Dar XIX amžiaus pradžioje kilo mintis, kad kiekvienas kūnas turi elektros krūvį, kuris yra diskretiškas ir nulemtas nedalomų elementariųjų krūvių. Iki to laiko buvo pristatyta elektrono, kaip to paties krūvio nešiklio, samprata, tačiau nebuvo įmanoma aptikti šios dalelės eksperimentiškai ir apskaičiuoti jos krūvį.
Amerikiečių fizikas Robertas Millikanas sugebėjo sukurti idealų malonės pavyzdį eksperimentinėje fizikoje. Jis išskyrė įkrautus vandens lašus tarp kondensatoriaus plokščių. Tada, naudodamas rentgeno spindulius, jis jonizavo orą tarp tų pačių plokštelių ir pakeitė lašelių krūvį.