Απλά αλλά ενδιαφέροντα πειράματα στη φυσική. Ενδιαφέροντα πειράματα φυσικής για παιδιά

Εισαγωγή

Χωρίς αμφιβολία, όλες οι γνώσεις μας ξεκινούν από την εμπειρία.
(Kant Emmanuel. Γερμανός φιλόσοφος 1724-1804)

Τα φυσικά πειράματα με διασκεδαστικό τρόπο εισάγουν τους μαθητές στις διάφορες εφαρμογές των νόμων της φυσικής. Τα πειράματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην τάξη για να επιστήσουν την προσοχή των μαθητών στο φαινόμενο που μελετάται, κατά την επανάληψη και την ενοποίηση εκπαιδευτικού υλικού και τα σωματικά βράδια. Τα διασκεδαστικά πειράματα εμβαθύνουν και διευρύνουν τις γνώσεις των μαθητών, συμβάλλουν στην ανάπτυξη της λογικής σκέψης, ενσταλάσσουν το ενδιαφέρον για το θέμα.

Αυτή η εργασία περιγράφει 10 διασκεδαστικά πειράματα, 5 πειράματα επίδειξης με χρήση σχολικού εξοπλισμού. Οι συγγραφείς των εργασιών είναι μαθητές της 10ης τάξης του MOU δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης Νο. 1 του χωριού Zabaikalsk, Zabaikalsky Krai - Chuguevsky Artyom, Lavrentiev Arkady, Chipizubov Dmitry.Τα παιδιά έκαναν ανεξάρτητα αυτά τα πειράματα, συνόψισαν τα αποτελέσματα και τα παρουσίασαν με τη μορφή αυτής της εργασίας.

Ο ρόλος του πειράματος στην επιστήμη της φυσικής

Ότι η φυσική είναι μια νέα επιστήμη
Δεν μπορώ να πω με σιγουριά εδώ.
Και στην αρχαιότητα γνωρίζοντας την επιστήμη,
Να προσπαθείς πάντα να το φτάσεις.

Ο σκοπός της διδασκαλίας της φυσικής είναι συγκεκριμένος,
Να μπορεί να εφαρμόζει όλες τις γνώσεις στην πράξη.
Και είναι σημαντικό να θυμόμαστε - τον ρόλο του πειράματος
Πρέπει να είναι στην πρώτη θέση.

Μάθετε πώς να σχεδιάζετε και να εκτελείτε πειράματα.
Αναλύστε και ζωντανέψτε.
Κατασκευάστε ένα μοντέλο, υποβάλετε μια υπόθεση,
Προσπαθήστε να φτάσετε σε νέα ύψη

Οι νόμοι της φυσικής βασίζονται σε γεγονότα που τεκμηριώνονται από την εμπειρία. Επιπλέον, η ερμηνεία των ίδιων γεγονότων αλλάζει συχνά στην πορεία της ιστορικής εξέλιξης της φυσικής. Τα γεγονότα συσσωρεύονται ως αποτέλεσμα των παρατηρήσεων. Αλλά ταυτόχρονα, δεν μπορούν να περιοριστούν μόνο σε αυτούς. Αυτό είναι μόνο το πρώτο βήμα προς τη γνώση. Ακολουθεί το πείραμα, η ανάπτυξη εννοιών που επιτρέπουν ποιοτικά χαρακτηριστικά. Για να εξαχθούν γενικά συμπεράσματα από τις παρατηρήσεις, για να βρεθούν τα αίτια των φαινομένων, είναι απαραίτητο να δημιουργηθούν ποσοτικές σχέσεις μεταξύ των ποσοτήτων. Εάν επιτευχθεί μια τέτοια εξάρτηση, τότε βρίσκεται ένας φυσικός νόμος. Εάν βρεθεί ένας φυσικός νόμος, τότε δεν χρειάζεται να ρυθμίσετε ένα πείραμα σε κάθε μεμονωμένη περίπτωση, αρκεί να εκτελέσετε τους κατάλληλους υπολογισμούς. Έχοντας μελετήσει πειραματικά τις ποσοτικές σχέσεις μεταξύ των μεγεθών, είναι δυνατός ο εντοπισμός προτύπων. Με βάση αυτές τις κανονικότητες αναπτύσσεται μια γενική θεωρία των φαινομένων.

Επομένως, χωρίς πείραμα δεν μπορεί να υπάρξει ορθολογική διδασκαλία της φυσικής. Η μελέτη της φυσικής περιλαμβάνει την ευρεία χρήση του πειράματος, τη συζήτηση των χαρακτηριστικών της διατύπωσής του και των παρατηρούμενων αποτελεσμάτων.

Διασκεδαστικά πειράματα στη φυσική

Η περιγραφή των πειραμάτων πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο αλγόριθμο:

1. Όνομα εμπειρίας
2. Όργανα και υλικά απαραίτητα για το πείραμα
3. Στάδια του πειράματος
4. Εξήγηση εμπειρίας

Εμπειρία #1 Τέσσερις ορόφους

Εξοπλισμός και υλικά: γυαλί, χαρτί, ψαλίδι, νερό, αλάτι, κόκκινο κρασί, ηλιέλαιο, έγχρωμη αλκοόλη.

Στάδια του πειράματος

Ας προσπαθήσουμε να ρίξουμε τέσσερα διαφορετικά υγρά σε ένα ποτήρι για να μην αναμειχθούν και να σταθούν το ένα πάνω από το άλλο σε πέντε ορόφους. Ωστόσο, θα είναι πιο βολικό για εμάς να μην πάρουμε ένα ποτήρι, αλλά ένα στενό ποτήρι που εκτείνεται προς την κορυφή.

1. Ρίξτε αλατισμένο φιμέ νερό στον πάτο ενός ποτηριού.
2. Ανοίξτε το χαρτί "Funtik" και λυγίστε το άκρο του σε ορθή γωνία. έκοψε την άκρη του. Η τρύπα στο Funtik πρέπει να έχει το μέγεθος μιας κεφαλής καρφίτσας. Ρίξτε κόκκινο κρασί σε αυτό το χωνάκι. ένα λεπτό ρεύμα πρέπει να ρέει από αυτό οριζόντια, να σπάσει στα τοιχώματα του ποτηριού και να ρέει προς τα κάτω σε αλμυρό νερό.
   Όταν το στρώμα του κόκκινου κρασιού είναι ίσο σε ύψος με το ύψος του στρώματος του φιμέ νερού, σταματήστε να ρίχνετε το κρασί.
3. Από το δεύτερο χωνάκι, ρίξτε ηλιέλαιο σε ένα ποτήρι με τον ίδιο τρόπο.
4. Ρίξτε μια στρώση χρωματιστού αλκοόλ από το τρίτο κέρατο.

Εικόνα 1

Έτσι πήραμε τέσσερις ορόφους υγρών σε ένα ποτήρι. Όλα διαφορετικά χρώματα και διαφορετικές πυκνότητες.

Εξήγηση εμπειρίας

Τα υγρά στα παντοπωλεία ήταν ταξινομημένα με την εξής σειρά: φιμέ νερό, κόκκινο κρασί, ηλιέλαιο, φιμέ αλκοόλ. Τα πιο βαριά είναι στο κάτω μέρος, τα ελαφρύτερα είναι στην κορυφή. Το αλμυρό νερό έχει την υψηλότερη πυκνότητα, το φιμέ αλκοόλ έχει τη μικρότερη.

Ζήστε το #2 Καταπληκτικό Κηροπήγιο

Συσκευές και υλικά: ένα κερί, ένα καρφί, ένα ποτήρι, σπίρτα, νερό.

Στάδια του πειράματος

Δεν είναι ένα καταπληκτικό κηροπήγιο - ένα ποτήρι νερό; Και αυτό το κηροπήγιο δεν είναι καθόλου κακό.

Σχήμα 2

1. Ζυγίστε την άκρη του κεριού με ένα καρφί.
2. Υπολογίστε το μέγεθος του νυχιού έτσι ώστε το κερί να βυθιστεί πλήρως στο νερό, μόνο το φυτίλι και η ίδια η άκρη της παραφίνης πρέπει να προεξέχουν πάνω από το νερό.
3. Ανάψτε την ασφάλεια.

Εξήγηση εμπειρίας

Άσε με, θα σου πουν, γιατί σε ένα λεπτό το κερί θα καεί και θα σβήσει!

Αυτό ακριβώς είναι το νόημα, - θα απαντήσετε, - ότι το κερί κοντύνεται κάθε λεπτό. Και αν είναι πιο κοντό, είναι πιο εύκολο. Αν είναι πιο εύκολο, τότε θα επιπλέει.

Και, αλήθεια, το κερί θα επιπλέει σταδιακά προς τα πάνω και η παραφίνη που ψύχεται από το νερό στην άκρη του κεριού θα λιώσει πιο αργά από την παραφίνη που περιβάλλει το φυτίλι. Ως εκ τούτου, σχηματίζεται ένα αρκετά βαθύ χωνί γύρω από το φυτίλι. Αυτό το κενό με τη σειρά του φωτίζει το κερί και γι' αυτό το κερί μας θα σβήσει μέχρι τέλους.

Εμπειρία Νο. 3 Κερί πίσω από ένα μπουκάλι

Εξοπλισμός και υλικά: κερί, μπουκάλι, σπίρτα

Στάδια του πειράματος

1. Βάλτε ένα αναμμένο κερί πίσω από το μπουκάλι και σταθείτε έτσι ώστε το πρόσωπό σας να απέχει 20-30 cm από το μπουκάλι.
2. Αξίζει τώρα να φυσήξετε, και το κερί θα σβήσει, σαν να μην υπάρχει φράγμα ανάμεσα σε εσάς και το κερί.

Εικόνα 3

Εξήγηση εμπειρίας

Το κερί σβήνει επειδή το μπουκάλι «πετάει» με αέρα: ο πίδακας αέρα σπάει από το μπουκάλι σε δύο ρεύματα. το ένα ρέει γύρω του στα δεξιά και το άλλο στα αριστερά. και συναντιούνται περίπου εκεί που στέκει η φλόγα ενός κεριού.

Εμπειρία νούμερο 4 Spinning snake

Εργαλεία και υλικά: χοντρό χαρτί, κερί, ψαλίδι.

Στάδια του πειράματος

1. Κόψτε μια σπείρα από χοντρό χαρτί, τεντώστε την λίγο και βάλτε την στην άκρη του λυγισμένου σύρματος.
2. Κρατώντας αυτό το πηνίο πάνω από το κερί σε μια ανοδική ροή αέρα θα προκαλέσει το φίδι να περιστρέφεται.

Εξήγηση εμπειρίας

Το φίδι περιστρέφεται γιατί υπάρχει μια διαστολή του αέρα υπό τη δράση της θερμότητας και η μετατροπή της θερμής ενέργειας σε κίνηση.

Εικόνα 4

Εμπειρία Νο. 5 Έκρηξη του Βεζούβιου

Συσκευές και υλικά: γυάλινο δοχείο, φιαλίδιο, φελλός, μελάνι αλκοόλης, νερό.

Στάδια του πειράματος

1. Σε ένα φαρδύ γυάλινο δοχείο γεμάτο με νερό, βάλτε ένα φιαλίδιο με μελάνι αλκοόλης.
2. Θα πρέπει να υπάρχει μια μικρή οπή στο πώμα του φιαλιδίου.

Εικόνα 5

Εξήγηση εμπειρίας

Το νερό έχει μεγαλύτερη πυκνότητα από το αλκοόλ. θα εισέλθει σταδιακά στο φιαλίδιο, εκτοπίζοντας τη μάσκαρα από εκεί. Κόκκινο, μπλε ή μαύρο υγρό θα ανέβει σε ένα λεπτό ρεύμα από τη φυσαλίδα προς τα πάνω.

Πείραμα Νο. 6 Δεκαπέντε αγώνες σε ένα

Εξοπλισμός και υλικά: 15 σπίρτα.

Στάδια του πειράματος

1. Βάλτε ένα σπίρτο στο τραπέζι και 14 σπίρτα κατά μήκος του, έτσι ώστε τα κεφάλια τους να κολλήσουν ψηλά και οι άκρες να ακουμπήσουν στο τραπέζι.
2. Πώς να σηκώσετε το πρώτο ματς κρατώντας το από το ένα άκρο και μαζί του όλα τα άλλα ματς;

Εξήγηση εμπειρίας

Για να το κάνετε αυτό, χρειάζεται μόνο να βάλετε ένα ακόμη, δέκατο πέμπτο ταίριασμα πάνω από όλα τα σπίρτα, στο μεταξύ τους κοίλο.

Εικόνα 6

Εμπειρία Νο. 7 Κατσαρόλα

Εξοπλισμός και υλικά: ένα πιάτο, 3 πιρούνια, ένα δαχτυλίδι χαρτοπετσέτας, μια κατσαρόλα.

Στάδια του πειράματος

1. Βάλτε τρία πιρούνια στο δαχτυλίδι.
2. Βάλτε ένα πιάτο σε αυτό το σχέδιο.
3. Τοποθετήστε μια κατσαρόλα με νερό σε μια βάση.

Εικόνα 7

Εικόνα 8

Εξήγηση εμπειρίας

Αυτή η εμπειρία εξηγείται από τον κανόνα της μόχλευσης και της σταθερής ισορροπίας.

Εικόνα 9

Εμπειρία Νο 8 Μοτέρ παραφίνης

Συσκευές και υλικά: ένα κερί, μια βελόνα πλεξίματος, 2 ποτήρια, 2 πιάτα, σπίρτα.

Στάδια του πειράματος

Για να φτιάξουμε αυτόν τον κινητήρα, δεν χρειαζόμαστε ρεύμα ή βενζίνη. Χρειαζόμαστε μόνο ... ένα κερί για αυτό.

1. Ζεσταίνουμε τη βελόνα και την κολλάμε με τα κεφάλια τους στο κερί. Αυτός θα είναι ο άξονας του κινητήρα μας.
2. Τοποθετήστε ένα κερί με μια βελόνα πλεξίματος στις άκρες δύο ποτηριών και ισορροπήστε.
3. Ανάψτε το κερί και στις δύο άκρες.

Εξήγηση εμπειρίας

Μια σταγόνα παραφίνης θα πέσει σε ένα από τα πιάτα που βρίσκονται κάτω από τα άκρα του κεριού. Η ισορροπία θα διαταραχθεί, το άλλο άκρο του κεριού θα τραβήξει και θα πέσει. Ταυτόχρονα, μερικές σταγόνες παραφίνης θα στραγγίσουν από αυτό και θα γίνει ελαφρύτερο από το πρώτο άκρο. ανεβαίνει στην κορυφή, το πρώτο άκρο θα πέσει, θα ρίξει μια σταγόνα, θα γίνει ευκολότερο και ο κινητήρας μας θα αρχίσει να λειτουργεί με δύναμη και κύρια. σταδιακά οι διακυμάνσεις του κεριού θα αυξάνονται όλο και περισσότερο.

Εικόνα 10

Εμπειρία Νο. 9 Ελεύθερη ανταλλαγή υγρών

Εξοπλισμός και υλικά: πορτοκάλι, ποτήρι, κόκκινο κρασί ή γάλα, νερό, 2 οδοντογλυφίδες.

Στάδια του πειράματος

1. Κόψτε προσεκτικά το πορτοκάλι στη μέση, ξεφλουδίστε έτσι ώστε να αφαιρεθεί η φλούδα κατά ένα ολόκληρο φλιτζάνι.
2. Ανοίξτε δύο τρύπες στον πάτο αυτού του φλυτζανιού δίπλα-δίπλα και βάλτε το σε ένα ποτήρι. Η διάμετρος του κυπέλλου θα πρέπει να είναι ελαφρώς μεγαλύτερη από τη διάμετρο του κεντρικού τμήματος του ποτηριού, τότε το κύπελλο θα κρατηθεί στα τοιχώματα χωρίς να πέσει στον πάτο.
3. Χαμηλώστε το πορτοκαλί κύπελλο μέσα στο δοχείο κατά το ένα τρίτο του ύψους.
4. Ρίξτε κόκκινο κρασί ή χρωματιστό οινόπνευμα σε μια φλούδα πορτοκαλιού. Θα περάσει από την τρύπα μέχρι η στάθμη του κρασιού να φτάσει στον πάτο της κούπας.
5. Στη συνέχεια, ρίξτε νερό σχεδόν μέχρι το χείλος. Μπορείτε να δείτε πώς ένα ρεύμα κρασιού ανεβαίνει μέσα από μια από τις τρύπες στο επίπεδο του νερού, ενώ το βαρύτερο νερό περνά από την άλλη τρύπα και αρχίζει να βυθίζεται στον πάτο του ποτηριού. Σε λίγα λεπτά το κρασί θα είναι στην κορυφή και το νερό στο κάτω μέρος.

Εμπειρία Νο. 10 Ποτήρι τραγουδιού

Εξοπλισμός και υλικά: ένα λεπτό ποτήρι, νερό.

Στάδια του πειράματος

1. Γεμίστε ένα ποτήρι με νερό και σκουπίστε το χείλος του ποτηριού.
2. Με ένα βρεγμένο δάχτυλο, τρίψτε οπουδήποτε στο ποτήρι, θα τραγουδήσει.

Εικόνα 11

Πειράματα επίδειξης

1. Διάχυση υγρών και αερίων

Διάχυση (από το λατινικό diflusio - εξάπλωση, διασπορά, σκέδαση), η μεταφορά σωματιδίων διαφορετικής φύσης, λόγω της χαοτικής θερμικής κίνησης των μορίων (ατόμων). Διάκριση μεταξύ της διάχυσης σε υγρά, αέρια και στερεά

Πείραμα επίδειξης "Παρατήρηση της διάχυσης"

Συσκευές και υλικά: βαμβάκι, αμμωνία, φαινολοφθαλεΐνη, συσκευή παρατήρησης της διάχυσης.

Στάδια του πειράματος

1. Πάρτε δύο κομμάτια βαμβάκι.
2. Βρέχουμε το ένα κομμάτι βαμβάκι με φαινολοφθαλεΐνη, το άλλο με αμμωνία.
3. Ας μαζέψουμε τα κλαδιά.
4. Υπάρχει ροζ χρώση του fleece λόγω του φαινομένου της διάχυσης.

Εικόνα 12

Εικόνα 13

Εικόνα 14

Το φαινόμενο της διάχυσης μπορεί να παρατηρηθεί χρησιμοποιώντας ειδική εγκατάσταση

1. Ρίξτε αμμωνία σε έναν από τους κώνους.
2. Βρέχουμε ένα κομμάτι βαμβάκι με φαινολοφθαλεΐνη και το βάζουμε από πάνω σε μια φιάλη.
3. Μετά από λίγο παρατηρούμε τον χρωματισμό του φλις. Αυτό το πείραμα καταδεικνύει το φαινόμενο της διάχυσης σε απόσταση.

Εικόνα 15

Ας αποδείξουμε ότι το φαινόμενο της διάχυσης εξαρτάται από τη θερμοκρασία. Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο πιο γρήγορα προχωρά η διάχυση.

Εικόνα 16

Για να δείξουμε αυτό το πείραμα, ας πάρουμε δύο πανομοιότυπα ποτήρια. Ρίξτε κρύο νερό στο ένα ποτήρι και ζεστό νερό στο άλλο. Προσθέτουμε θειικό χαλκό στα ποτήρια, παρατηρούμε ότι ο θειικός χαλκός διαλύεται πιο γρήγορα στο ζεστό νερό, γεγονός που αποδεικνύει την εξάρτηση της διάχυσης από τη θερμοκρασία.

Εικόνα 17

Εικόνα 18

2. Συγκοινωνούντα σκάφη

Για να δείξουμε τα δοχεία που επικοινωνούν, ας πάρουμε έναν αριθμό δοχείων διαφόρων σχημάτων, συνδεδεμένα στο κάτω μέρος με σωλήνες.

Εικόνα 19

Εικόνα 20

Θα ρίξουμε υγρό σε ένα από αυτά: θα διαπιστώσουμε αμέσως ότι το υγρό θα ρέει μέσω των σωλήνων στα υπόλοιπα δοχεία και θα κατακαθίσει σε όλα τα αγγεία στο ίδιο επίπεδο.

Η εξήγηση αυτής της εμπειρίας είναι η εξής. Η πίεση στις ελεύθερες επιφάνειες του υγρού στα δοχεία είναι η ίδια. ισούται με την ατμοσφαιρική πίεση. Έτσι, όλες οι ελεύθερες επιφάνειες ανήκουν στην ίδια επίπεδη επιφάνεια και, επομένως, πρέπει να βρίσκονται στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο και στο ίδιο το άνω άκρο του δοχείου: διαφορετικά ο βραστήρας δεν μπορεί να γεμίσει μέχρι την κορυφή.

Εικόνα 21

3. Μπάλα του Πασκάλ

Η μπάλα του Pascal είναι μια συσκευή σχεδιασμένη για να δείχνει την ομοιόμορφη μεταφορά της πίεσης που ασκείται σε ένα υγρό ή αέριο σε ένα κλειστό δοχείο, καθώς και την άνοδο ενός υγρού πίσω από ένα έμβολο υπό την επίδραση της ατμοσφαιρικής πίεσης.

Για να αποδειχθεί η ομοιόμορφη μετάδοση της πίεσης που παράγεται σε ένα υγρό σε ένα κλειστό δοχείο, είναι απαραίτητο, χρησιμοποιώντας ένα έμβολο, να τραβήξετε νερό στο δοχείο και να εφαρμόσετε σφιχτά μια σφαίρα στο ακροφύσιο. Σπρώχνοντας το έμβολο μέσα στο δοχείο, δείξτε την εκροή υγρού από τις οπές της σφαίρας, προσέχοντας την ομοιόμορφη εκροή υγρού προς όλες τις κατευθύνσεις.

Υπουργείο Παιδείας και Επιστημών της Περιφέρειας Τσελιάμπινσκ

Τεχνολογικός κλάδος Plast

GBPOU SPO "Kopeysky Polytechnic College με το όνομα. S.V Khokhryakova»

MASTER CLASS

«ΕΜΠΕΙΡΙΕΣ ΚΑΙ ΠΕΙΡΑΜΑΤΑ

ΓΙΑ ΠΑΙΔΙΑ"

Εκπαιδευτικό – ερευνητικό έργο

«Διασκεδαστικά φυσικά πειράματα

από αυτοσχέδια υλικά"

Επικεφαλής: Yu.V. Timofeeva, δασκάλα φυσικής

Ερμηνευτές: μαθητές της ομάδας ΟΠΙ - 15

σχόλιο

Τα φυσικά πειράματα αυξάνουν το ενδιαφέρον για τη μελέτη της φυσικής, αναπτύσσουν τη σκέψη, διδάσκουν πώς να εφαρμόζουμε τη θεωρητική γνώση για να εξηγήσουμε διάφορα φυσικά φαινόμενα που συμβαίνουν στον κόσμο γύρω μας.

Δυστυχώς, λόγω της υπερφόρτωσης του εκπαιδευτικού υλικού στα μαθήματα φυσικής, δεν δίνεται επαρκής προσοχή στα ψυχαγωγικά πειράματα.

Με τη βοήθεια πειραμάτων, παρατηρήσεων και μετρήσεων, μπορούν να διερευνηθούν οι σχέσεις μεταξύ διαφόρων φυσικών μεγεθών.

Όλα τα φαινόμενα που παρατηρούνται κατά τη διάρκεια ψυχαγωγικών πειραμάτων έχουν μια επιστημονική εξήγηση, για αυτό χρησιμοποίησαν τους θεμελιώδεις νόμους της φυσικής και τις ιδιότητες της ύλης γύρω μας.

ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ

	Εισαγωγή
	Κυρίως περιεχόμενο
	Οργάνωση ερευνητικής εργασίας
	Μεθοδολογία διεξαγωγής διαφόρων πειραμάτων
	Αποτελέσματα έρευνας
	συμπέρασμα
	Κατάλογος χρησιμοποιημένης βιβλιογραφίας
	Εφαρμογές

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Χωρίς αμφιβολία, όλες οι γνώσεις μας ξεκινούν από την εμπειρία.

(Kant Emmanuel - Γερμανός φιλόσοφος 1724-1804)

Η φυσική δεν είναι μόνο επιστημονικά βιβλία και περίπλοκοι νόμοι, όχι μόνο τεράστια εργαστήρια. Η φυσική είναι επίσης ενδιαφέροντα πειράματα και διασκεδαστικά πειράματα. Η φυσική είναι κόλπα που εμφανίζονται σε έναν κύκλο φίλων, αυτές είναι αστείες ιστορίες και αστεία σπιτικά παιχνίδια.

Το πιο σημαντικό, κάθε διαθέσιμο υλικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για φυσικά πειράματα.

Φυσικά πειράματα μπορούν να γίνουν με μπάλες, ποτήρια, σύριγγες, μολύβια, καλαμάκια, νομίσματα, βελόνες κ.λπ.

Τα πειράματα αυξάνουν το ενδιαφέρον για τη μελέτη της φυσικής, αναπτύσσουν τη σκέψη, διδάσκουν πώς να εφαρμόζουμε τη θεωρητική γνώση για να εξηγήσουμε διάφορα φυσικά φαινόμενα που συμβαίνουν στον κόσμο γύρω μας.

Κατά τη διεξαγωγή πειραμάτων, είναι απαραίτητο όχι μόνο να καταρτιστεί ένα σχέδιο για την εφαρμογή του, αλλά και να καθοριστούν μέθοδοι για τη λήψη ορισμένων δεδομένων, να συναρμολογηθούν ανεξάρτητα εγκαταστάσεις και ακόμη και να σχεδιαστούν οι απαραίτητες συσκευές για την αναπαραγωγή αυτού ή εκείνου του φαινομένου.

Όμως, δυστυχώς, λόγω της υπερφόρτωσης του εκπαιδευτικού υλικού στα μαθήματα φυσικής, δεν δίνεται επαρκής προσοχή στα ψυχαγωγικά πειράματα, δίνεται μεγάλη προσοχή στη θεωρία και στην επίλυση προβλημάτων.

Ως εκ τούτου, αποφασίστηκε να διεξαχθεί ερευνητική εργασία με θέμα "Διασκεδαστικά πειράματα στη φυσική από αυτοσχέδια υλικά".

Οι στόχοι της ερευνητικής εργασίας είναι οι εξής:

1. Κατακτήστε τις μεθόδους φυσικής έρευνας, κατακτήστε τις δεξιότητες της σωστής παρατήρησης και την τεχνική του φυσικού πειράματος.

   Οργάνωση ανεξάρτητης εργασίας με ποικίλη βιβλιογραφία και άλλες πηγές πληροφοριών, συλλογή, ανάλυση και γενίκευση υλικού για το θέμα της ερευνητικής εργασίας.

   Να διδάξει τους μαθητές πώς να εφαρμόζουν την επιστημονική γνώση για να εξηγούν φυσικά φαινόμενα.

   Να εμφυσήσει στους μαθητές την αγάπη για τη φυσική, να αυξήσει τη συγκέντρωσή τους στην κατανόηση των νόμων της φύσης και όχι στη μηχανική απομνημόνευση.

Κατά την επιλογή ενός θέματος έρευνας, ακολουθήσαμε τις ακόλουθες αρχές:

Υποκειμενικότητα - το επιλεγμένο θέμα αντιστοιχεί στα ενδιαφέροντά μας.

Αντικειμενικότητα - το θέμα που επιλέξαμε είναι σχετικό και σημαντικό από επιστημονική και πρακτική άποψη.

Σκοπιμότητα - τα καθήκοντα και οι στόχοι που τίθενται από εμάς στην εργασία είναι πραγματικές και εφικτές.

1. ΚΥΡΙΟ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ.

Η ερευνητική εργασία πραγματοποιήθηκε σύμφωνα με το ακόλουθο σχήμα:

Διατύπωση του προβλήματος.

Η μελέτη πληροφοριών από διάφορες πηγές για το θέμα αυτό.

Η επιλογή των μεθόδων έρευνας και η πρακτική κατοχή τους.

Συλλογή ιδίου υλικού - απόκτηση αυτοσχέδιων υλικών, διεξαγωγή πειραμάτων.

Ανάλυση και γενίκευση.

Διατύπωση συμπερασμάτων.

Κατά τη διάρκεια της ερευνητικής εργασίας χρησιμοποιήθηκαν οι ακόλουθες μέθοδοι φυσικής έρευνας:

1. Φυσική εμπειρία

Το πείραμα περιελάμβανε τα ακόλουθα στάδια:

Κατανόηση των συνθηκών εμπειρίας.

Αυτό το στάδιο προβλέπει την εξοικείωση με τις συνθήκες του πειράματος, τον καθορισμό της λίστας των απαραίτητων αυτοσχέδιων οργάνων και υλικών και τις ασφαλείς συνθήκες κατά τη διάρκεια του πειράματος.

Σχεδιάζοντας μια σειρά ενεργειών.

Σε αυτό το στάδιο, σκιαγραφήθηκε η σειρά του πειράματος, εάν χρειαζόταν, προστέθηκαν νέα υλικά.

Διεξαγωγή πειράματος.

2. Επιτήρηση

Κατά την παρατήρηση των φαινομένων που συμβαίνουν στο πείραμα, δώσαμε ιδιαίτερη προσοχή στην αλλαγή των φυσικών χαρακτηριστικών, ενώ μπορέσαμε να ανιχνεύσουμε κανονικές σχέσεις μεταξύ διαφόρων φυσικών μεγεθών.

3. Μοντελοποίηση.

Η μοντελοποίηση είναι η βάση κάθε φυσικής έρευνας. Κατά τη διάρκεια των πειραμάτων, προσομοιώσαμε διάφορα πειράματα καταστάσεων.

Συνολικά, έχουμε μοντελοποιήσει, πραγματοποιήσει και εξηγήσει επιστημονικά αρκετά διασκεδαστικά φυσικά πειράματα.

2. Οργάνωση ερευνητικής εργασίας:

2.1 Μεθοδολογία για τη διεξαγωγή διαφόρων πειραμάτων:

Εμπειρία Νο. 1 Κερί πίσω από ένα μπουκάλι

Συσκευές και υλικά: κερί, μπουκάλι, σπίρτα

Στάδια του πειράματος

Βάλτε ένα αναμμένο κερί πίσω από το μπουκάλι και σταθείτε έτσι ώστε το πρόσωπό σας να απέχει 20-30 cm από το μπουκάλι.

Αξίζει τώρα να φυσήξετε, και το κερί θα σβήσει, σαν να μην υπάρχει φράγμα ανάμεσα σε εσάς και το κερί.

Εμπειρία νούμερο 2 Spinning snake

Εργαλεία και υλικά: χοντρό χαρτί, κερί, ψαλίδι.

Στάδια του πειράματος

Κόψτε μια σπείρα από χοντρό χαρτί, τεντώστε την λίγο και βάλτε την στην άκρη του λυγισμένου σύρματος.

Κρατώντας αυτό το πηνίο πάνω από το κερί σε μια ανοδική ροή αέρα θα προκαλέσει το φίδι να περιστρέφεται.

Συσκευές και υλικά: 15 αγώνες.

Στάδια του πειράματος

Βάλτε ένα σπίρτο στο τραπέζι και 14 σπίρτα κατά μήκος του, έτσι ώστε τα κεφάλια τους να κολλήσουν ψηλά και οι άκρες να ακουμπήσουν στο τραπέζι.

Πώς να σηκώσετε το πρώτο ματς κρατώντας το από το ένα άκρο και μαζί του όλα τα άλλα ματς;

Εμπειρία Νο 4 Μοτέρ παραφίνης

Συσκευές και υλικά:κερί, βελόνα πλεξίματος, 2 ποτήρια, 2 πιάτα, σπίρτα.

Στάδια του πειράματος

Για να φτιάξουμε αυτόν τον κινητήρα, δεν χρειαζόμαστε ρεύμα ή βενζίνη. Χρειαζόμαστε μόνο ... ένα κερί για αυτό.

Ζεσταίνουμε τη βελόνα και την κολλάμε με τα κεφάλια τους στο κερί. Αυτός θα είναι ο άξονας του κινητήρα μας.

Τοποθετήστε ένα κερί με μια βελόνα πλεξίματος στις άκρες δύο ποτηριών και ισορροπήστε.

Ανάψτε το κερί και στις δύο άκρες.

Εμπειρία Νο. 5 Πυκνός αέρας

Ζούμε από τον αέρα που αναπνέουμε. Εάν αυτό δεν σας ακούγεται αρκετά μαγικό, κάντε αυτό το πείραμα για να δείτε τι άλλη μαγεία μπορεί να κάνει ο αέρας.

Στηρίγματα

Προστατευτικά γυαλιά

Σανίδα πεύκου 0,3x2,5x60 cm (διατίθεται σε οποιοδήποτε κατάστημα ξυλείας)

φύλλο εφημερίδας

Κυβερνήτης

Εκπαίδευση

Ας ξεκινήσουμε την επιστημονική μαγεία!

Φορέστε προστατευτικά γυαλιά. Ανακοινώστε στο κοινό: «Υπάρχουν δύο τύποι αέρα στον κόσμο. Ο ένας είναι αδύνατος και ο άλλος χοντρός. Τώρα θα κάνω μαγικά με τη βοήθεια του λιπαρού αέρα.

Τοποθετήστε τη σανίδα στο τραπέζι έτσι ώστε περίπου 6 ίντσες (15 cm) να προεξέχουν από την άκρη του τραπεζιού.

Πες: "Παχύς αέρας κάτσε στη σανίδα." Χτυπήστε την άκρη της σανίδας που προεξέχει πέρα ​​από την άκρη του τραπεζιού. Η σανίδα θα πηδήξει στον αέρα.

Πείτε στο κοινό ότι πρέπει να ήταν αραιός αέρας που καθόταν στη σανίδα. Ξανά, βάλτε τη σανίδα στο τραπέζι όπως στο σημείο 2.

Τοποθετήστε ένα φύλλο εφημερίδας στον πίνακα, όπως φαίνεται στο σχήμα, έτσι ώστε ο πίνακας να βρίσκεται στη μέση του φύλλου. Λειάνετε την εφημερίδα έτσι ώστε να μην υπάρχει αέρας μεταξύ αυτής και του τραπεζιού.

Πες πάλι: «Παχύς αέρας, κάτσε στη σανίδα».

Χτυπήστε το άκρο που προεξέχει με την άκρη του χεριού σας.

Εμπειρία Νο. 6 Αδιάβροχο χαρτί

Στηρίγματα

Χαρτοπετσέτα

Φλιτζάνι

Ένα πλαστικό μπολ ή κουβά που μπορεί να γεμίσει με αρκετό νερό ώστε να καλύψει πλήρως το ποτήρι

Εκπαίδευση

Τοποθετήστε όλα όσα χρειάζεστε στο τραπέζι

Ας ξεκινήσουμε την επιστημονική μαγεία!

Ανακοινώστε στο κοινό: «Με τη βοήθεια της μαγικής μου ικανότητας, μπορώ να κάνω ένα κομμάτι χαρτί να μείνει στεγνό».

Τσαλακώστε μια χαρτοπετσέτα και τοποθετήστε την στον πάτο του ποτηριού.

Αναποδογυρίστε το ποτήρι και βεβαιωθείτε ότι το χαρτί παραμένει στη θέση του.

Πείτε μερικές μαγικές λέξεις πάνω από το ποτήρι, για παράδειγμα: «μαγικές δυνάμεις, προστατέψτε το χαρτί από το νερό». Στη συνέχεια χαμηλώστε αργά το ανεστραμμένο ποτήρι στο μπολ με το νερό. Προσπαθήστε να κρατήσετε το ποτήρι όσο το δυνατόν πιο επίπεδο μέχρι να είναι εντελώς κάτω από το νερό.

Βγάλτε το ποτήρι από το νερό και τινάξτε το νερό. Γυρίστε το ποτήρι ανάποδα και αφαιρέστε το χαρτί. Αφήστε το κοινό να το νιώσει και φροντίστε να παραμείνει στεγνό.

Εμπειρία Νο. 7 Πετώντας μπάλα

Έχετε δει πώς ένας άνθρωπος σηκώνεται στον αέρα στην παράσταση ενός μάγου; Δοκιμάστε ένα παρόμοιο πείραμα.

Σημείωση: Για αυτό το πείραμα, θα χρειαστείτε πιστολάκι μαλλιών και βοήθεια ενηλίκων.

Στηρίγματα

Στεγνωτήρας μαλλιών (πρέπει να χρησιμοποιείται μόνο από ενήλικα βοηθό)

2 χοντρά βιβλία ή άλλα βαριά αντικείμενα

Μπάλα του πινγκ πονγκ

Κυβερνήτης

βοηθός ενηλίκων

Εκπαίδευση

Τοποθετήστε το πιστολάκι στο τραπέζι με την τρύπα που φυσά ζεστό αέρα.

Για να το εγκαταστήσετε σε αυτή τη θέση, χρησιμοποιήστε τα βιβλία. Βεβαιωθείτε ότι δεν φράζουν την τρύπα στην πλευρά όπου αναρροφάται αέρας στο πιστολάκι μαλλιών.

Συνδέστε το πιστολάκι μαλλιών.

Ας ξεκινήσουμε την επιστημονική μαγεία!

Ζητήστε από έναν από τους ενήλικες θεατές να είναι βοηθός σας.

Ανακοινώστε στο κοινό: «Τώρα θα κάνω μια συνηθισμένη μπάλα του πινγκ πονγκ να πετάει στον αέρα».

Πάρτε την μπάλα στο χέρι και αφήστε την να πέσει στο τραπέζι. Πείτε στο κοινό: «Ω! Ξέχασα να πω τα μαγικά λόγια!»

Πείτε τις μαγικές λέξεις πάνω από την μπάλα. Βάλτε τον βοηθό σας να ενεργοποιήσει το πιστολάκι μαλλιών σε πλήρη ισχύ.

Τοποθετήστε απαλά το μπαλόνι πάνω από το πιστολάκι μαλλιών σε πίδακα αέρα, περίπου 45 cm από την οπή φυσήματος.

Συμβουλές για έναν μαθημένο μάγο

Ανάλογα με το πόσο δυνατά φυσάτε, μπορεί να χρειαστεί να τοποθετήσετε το μπαλόνι λίγο ψηλότερα ή χαμηλότερα από αυτό που υποδεικνύεται.

Τι άλλο μπορεί να γίνει

Προσπαθήστε να κάνετε το ίδιο με μια μπάλα διαφορετικών μεγεθών και βαρών. Θα είναι εξίσου καλή η εμπειρία;

2. 2 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ:

1) Εμπειρία Νο. 1 Κερί πίσω από ένα μπουκάλι

Εξήγηση:

Το κερί θα επιπλέει σταδιακά προς τα πάνω και η παραφίνη που ψύχεται με νερό στην άκρη του κεριού θα λιώσει πιο αργά από την παραφίνη που περιβάλλει το φυτίλι. Ως εκ τούτου, σχηματίζεται ένα αρκετά βαθύ χωνί γύρω από το φυτίλι. Αυτό το κενό με τη σειρά του φωτίζει το κερί, γι' αυτό το κερί μας θα σβήσει μέχρι τέλους..

2) Εμπειρία νούμερο 2 Spinning snake

Εξήγηση:

Το φίδι περιστρέφεται γιατί υπάρχει μια διαστολή του αέρα υπό τη δράση της θερμότητας και η μετατροπή της θερμής ενέργειας σε κίνηση.

3) Πείραμα Νο. 3 Δεκαπέντε αγώνες σε ένα

Εξήγηση:

Για να σηκώσετε όλα τα σπίρτα, χρειάζεται μόνο να βάλετε ένα ακόμη, δέκατο πέμπτο αγώνα πάνω από όλα τα σπίρτα, στο μεταξύ τους κοίλο.

4) Εμπειρία Νο. 4 κινητήρας παραφίνης

Εξήγηση:

Μια σταγόνα παραφίνης θα πέσει σε ένα από τα πιάτα που βρίσκονται κάτω από τα άκρα του κεριού. Η ισορροπία θα διαταραχθεί, το άλλο άκρο του κεριού θα τραβήξει και θα πέσει. Ταυτόχρονα, μερικές σταγόνες παραφίνης θα στραγγίσουν από αυτό και θα γίνει ελαφρύτερο από το πρώτο άκρο. ανεβαίνει στην κορυφή, το πρώτο άκρο θα πέσει, θα ρίξει μια σταγόνα, θα γίνει ευκολότερο και ο κινητήρας μας θα αρχίσει να λειτουργεί με δύναμη και κύρια. σταδιακά οι διακυμάνσεις του κεριού θα αυξάνονται όλο και περισσότερο.

5) Εμπειρία Νο 5 παχύς αέρας

Όταν χτυπάς τη σανίδα για πρώτη φορά, αναπηδά. Αλλά αν χτυπήσετε έναν πίνακα με μια εφημερίδα, ο πίνακας σπάει.

Εξήγηση:

Όταν ισοπεδώνετε μια εφημερίδα, αφαιρείτε σχεδόν όλο τον αέρα από κάτω της. Ταυτόχρονα, μεγάλη ποσότητα αέρα πάνω από την εφημερίδα την πιέζει με μεγάλη δύναμη. Όταν χτυπάτε τη σανίδα, σπάει επειδή η πίεση του αέρα στην εφημερίδα εμποδίζει την σανίδα να σηκωθεί ως απόκριση στη δύναμη που ασκήσατε.

6) Εμπειρία Νο. 6 αδιάβροχο χαρτί

Εξήγηση:

Ο αέρας καταλαμβάνει συγκεκριμένο όγκο. Υπάρχει αέρας στο ποτήρι, σε όποια θέση κι αν βρίσκεται. Όταν αναποδογυρίζετε ένα ποτήρι και το κατεβάζετε αργά σε νερό, ο αέρας παραμένει στο ποτήρι. Το νερό δεν μπορεί να μπει στο ποτήρι λόγω του αέρα. Η πίεση του αέρα είναι μεγαλύτερη από την πίεση του νερού που προσπαθεί να μπει μέσα στο ποτήρι. Η πετσέτα στο κάτω μέρος του ποτηριού παραμένει στεγνή. Εάν το ποτήρι γυρίσει στο πλάι κάτω από το νερό, ο αέρας με τη μορφή φυσαλίδων θα βγει από αυτό. Τότε μπορεί να μπει στο ποτήρι.

8) Εμπειρία Νο. 7 Πετώντας μπάλα

Εξήγηση:

Στην πραγματικότητα, αυτό το κόλπο δεν έρχεται σε αντίθεση με τη βαρύτητα. Επιδεικνύει μια σημαντική ικανότητα του αέρα που ονομάζεται αρχή του Bernoulli. Η αρχή του Bernoulli είναι ο νόμος της φύσης, σύμφωνα με τον οποίο οποιαδήποτε πίεση οποιουδήποτε ρευστού, συμπεριλαμβανομένου του αέρα, μειώνεται με την αύξηση της ταχύτητας της κίνησής του. Με άλλα λόγια, σε χαμηλό ρυθμό ροής αέρα, έχει υψηλή πίεση.

Ο αέρας που βγαίνει από το πιστολάκι κινείται πολύ γρήγορα και επομένως η πίεσή του είναι χαμηλή. Η μπάλα περιβάλλεται από όλες τις πλευρές από μια περιοχή χαμηλής πίεσης, η οποία σχηματίζει έναν κώνο στο άνοιγμα του στεγνωτήρα μαλλιών. Ο αέρας γύρω από αυτόν τον κώνο έχει υψηλότερη πίεση και εμποδίζει την μπάλα να πέσει έξω από την περιοχή χαμηλής πίεσης. Η δύναμη της βαρύτητας το τραβάει προς τα κάτω και η δύναμη του αέρα το τραβάει προς τα πάνω. Χάρη στη συνδυασμένη δράση αυτών των δυνάμεων, η μπάλα κρέμεται στον αέρα πάνω από το πιστολάκι μαλλιών.

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ

Αναλύοντας τα αποτελέσματα ψυχαγωγικών πειραμάτων, πειστήκαμε ότι οι γνώσεις που αποκτήθηκαν στα μαθήματα φυσικής είναι αρκετά εφαρμόσιμες στην επίλυση πρακτικών ζητημάτων.

Με τη βοήθεια πειραμάτων, παρατηρήσεων και μετρήσεων, διερευνήθηκαν οι σχέσεις μεταξύ διαφόρων φυσικών μεγεθών.

Όλα τα φαινόμενα που παρατηρούνται κατά τη διάρκεια ψυχαγωγικών πειραμάτων έχουν μια επιστημονική εξήγηση, γι' αυτό χρησιμοποιήσαμε τους θεμελιώδεις νόμους της φυσικής και τις ιδιότητες της ύλης γύρω μας.

Οι νόμοι της φυσικής βασίζονται σε γεγονότα που τεκμηριώνονται από την εμπειρία. Επιπλέον, η ερμηνεία των ίδιων γεγονότων αλλάζει συχνά στην πορεία της ιστορικής εξέλιξης της φυσικής. Τα γεγονότα συσσωρεύονται ως αποτέλεσμα των παρατηρήσεων. Αλλά ταυτόχρονα, δεν μπορούν να περιοριστούν μόνο σε αυτούς. Αυτό είναι μόνο το πρώτο βήμα προς τη γνώση. Ακολουθεί το πείραμα, η ανάπτυξη εννοιών που επιτρέπουν ποιοτικά χαρακτηριστικά. Για να εξαχθούν γενικά συμπεράσματα από τις παρατηρήσεις, για να βρεθούν τα αίτια των φαινομένων, είναι απαραίτητο να δημιουργηθούν ποσοτικές σχέσεις μεταξύ των ποσοτήτων. Εάν επιτευχθεί μια τέτοια εξάρτηση, τότε βρίσκεται ένας φυσικός νόμος. Εάν βρεθεί ένας φυσικός νόμος, τότε δεν χρειάζεται να ρυθμίσετε ένα πείραμα σε κάθε μεμονωμένη περίπτωση, αρκεί να εκτελέσετε τους κατάλληλους υπολογισμούς. Έχοντας μελετήσει πειραματικά τις ποσοτικές σχέσεις μεταξύ των μεγεθών, είναι δυνατός ο εντοπισμός προτύπων. Με βάση αυτές τις κανονικότητες αναπτύσσεται μια γενική θεωρία των φαινομένων.

Επομένως, χωρίς πείραμα δεν μπορεί να υπάρξει ορθολογική διδασκαλία της φυσικής. Η μελέτη της φυσικής και άλλων τεχνικών κλάδων περιλαμβάνει την ευρεία χρήση του πειράματος, τη συζήτηση των χαρακτηριστικών της διατύπωσής του και των παρατηρούμενων αποτελεσμάτων.

Σύμφωνα με το σύνολο εργασιών, όλα τα πειράματα πραγματοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας μόνο φθηνά, μικρού μεγέθους αυτοσχέδια υλικά.

Με βάση τα αποτελέσματα της εκπαιδευτικής και ερευνητικής εργασίας, μπορούν να εξαχθούν τα ακόλουθα συμπεράσματα:

1. Σε διάφορες πηγές πληροφοριών, μπορείτε να βρείτε και να καταλήξετε σε πολλά διασκεδαστικά φυσικά πειράματα που εκτελούνται με τη βοήθεια αυτοσχέδιου εξοπλισμού.

   Τα διασκεδαστικά πειράματα και οι οικιακές φυσικές συσκευές αυξάνουν το εύρος των επιδείξεων φυσικών φαινομένων.

   Τα διασκεδαστικά πειράματα σάς επιτρέπουν να δοκιμάσετε τους νόμους της φυσικής και τις θεωρητικές υποθέσεις.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

M. Di Specio "Διασκεδαστικά πειράματα", LLC "Astrel", 2004

F.V. Rabiz "Funny Physics", Μόσχα, 2000

L. Galperstein "Γεια σου, φυσική", Μόσχα, 1967

A. Tomilin "Θέλω να μάθω τα πάντα", Μόσχα, 1981

ΜΙ. Bludov "Συνομιλίες στη Φυσική", Μόσχα, 1974.

ΕΓΩ ΚΑΙ. Perelman "Διασκεδαστικές εργασίες και πειράματα", Μόσχα, 1972.

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

Δίσκος:

1. Παρουσίαση «Διασκεδαστικά φυσικά πειράματα από αυτοσχέδια υλικά»

2. Βίντεο "Διασκεδαστικά φυσικά πειράματα από αυτοσχέδια υλικά"

Καλησπέρα, καλεσμένοι της ιστοσελίδας του Ινστιτούτου Επιστημονικών Ερευνών Evrika! Συμφωνείτε ότι η γνώση που υποστηρίζεται από την πράξη είναι πολύ πιο αποτελεσματική από τη θεωρία; Τα διασκεδαστικά πειράματα στη φυσική όχι μόνο θα διασκεδάσουν τέλεια, αλλά και θα προκαλέσουν ενδιαφέρον για την επιστήμη στο παιδί και θα παραμείνουν στη μνήμη πολύ περισσότερο από μια παράγραφο σχολικού βιβλίου.

Ποιες εμπειρίες θα διδάξουν στα παιδιά;

Φέρνουμε στην προσοχή σας 7 πειράματα με μια εξήγηση που σίγουρα θα εγείρει το ερώτημα στο μωρό "Γιατί;" Ως αποτέλεσμα, το παιδί μαθαίνει ότι:

• Αναμειγνύοντας 3 βασικά χρώματα: κόκκινο, κίτρινο και μπλε, μπορείτε να αποκτήσετε επιπλέον: πράσινο, πορτοκαλί και μοβ. Έχετε σκεφτεί τα χρώματα; Σας προσφέρουμε έναν άλλο, ασυνήθιστο τρόπο για να βεβαιωθείτε για αυτό.
• Το φως αντανακλάται από μια λευκή επιφάνεια και μετατρέπεται σε θερμότητα όταν χτυπήσει ένα μαύρο αντικείμενο. Σε τι μπορεί να οδηγήσει αυτό; Ας το καταλάβουμε.
• Όλα τα αντικείμενα υπόκεινται στη βαρύτητα, δηλαδή τείνουν σε κατάσταση ηρεμίας. Στην πράξη, αυτό φαίνεται φανταστικό.
• Τα αντικείμενα έχουν κέντρο μάζας. Και λοιπόν? Ας μάθουμε πώς να επωφεληθείτε από αυτό.
• Μαγνήτης - μια αόρατη αλλά ισχυρή δύναμη ορισμένων μετάλλων που μπορεί να σας δώσει τις ικανότητες ενός μάγου.
• Ο στατικός ηλεκτρισμός όχι μόνο μπορεί να προσελκύσει τα μαλλιά σας, αλλά και να ξεχωρίσει τα μικρά σωματίδια.

Λοιπόν, ας κάνουμε τα παιδιά μας ικανά!

1. Δημιουργήστε ένα νέο χρώμα

Αυτό το πείραμα θα είναι χρήσιμο για παιδιά προσχολικής ηλικίας και μικρότερους μαθητές. Για το πείραμα θα χρειαστούμε:

• φακός;
• κόκκινο, μπλε και κίτρινο σελοφάν.
• ταινία;
• λευκό τοίχο.

Κάνουμε ένα πείραμα κοντά σε έναν λευκό τοίχο:

• Παίρνουμε ένα φανάρι, το σκεπάζουμε πρώτα με κόκκινο και μετά με κίτρινο σελοφάν και μετά ανάβουμε το φως. Κοιτάμε τον τοίχο και βλέπουμε μια πορτοκαλί αντανάκλαση.
• Τώρα αφαιρούμε το κίτρινο σελοφάν και βάζουμε μια μπλε σακούλα πάνω από την κόκκινη. Ο τοίχος μας είναι φωτισμένος με μωβ.
• Και αν το φανάρι είναι καλυμμένο με μπλε και μετά κίτρινο σελοφάν, τότε θα δούμε ένα πράσινο σημείο στον τοίχο.
• Αυτό το πείραμα μπορεί να συνεχιστεί με άλλα χρώματα.

2. Μαύρο και ηλιαχτίδα: ένας εκρηκτικός συνδυασμός

Για το πείραμα θα χρειαστείτε:

• 1 διαφανές και 1 μαύρο μπαλόνι.
• μεγεθυντικός φακός?
• Ηλιαχτίδα.

Αυτή η εμπειρία θα απαιτήσει δεξιότητες, αλλά μπορείτε να το χειριστείτε.

• Πρώτα πρέπει να φουσκώσετε ένα διαφανές μπαλόνι. Κρατήστε το σφιχτά, αλλά μην δένετε την άκρη.
• Τώρα, χρησιμοποιώντας το αμβλύ άκρο του μολυβιού, σπρώξτε το μαύρο μπαλόνι μέχρι τη μέση μέσα στο διαφανές.
• Φουσκώστε ένα μαύρο μπαλόνι μέσα σε ένα διάφανο μέχρι να πάρει περίπου τον μισό όγκο.
• Δέστε την άκρη του μαύρου μπαλονιού και σπρώξτε το στη μέση του διάφανου μπαλονιού.
• Φουσκώνουμε λίγο ακόμα το διάφανο μπαλόνι και δένουμε την άκρη.
• Τοποθετήστε τον μεγεθυντικό φακό έτσι ώστε η ακτίνα του ήλιου να χτυπήσει τη μαύρη μπάλα.
• Μετά από λίγα λεπτά, η μαύρη μπάλα θα σκάσει μέσα στη διαφανή.

Πείτε στο παιδί σας ότι τα διαφανή υλικά επιτρέπουν στο φως του ήλιου να περάσει, ώστε να μπορούμε να δούμε το δρόμο από το παράθυρο. Μια μαύρη επιφάνεια, αντίθετα, απορροφά τις ακτίνες φωτός και τις μετατρέπει σε θερμότητα. Γι' αυτό συνιστάται να φοράτε ανοιχτόχρωμα ρούχα στη ζέστη για να αποφύγετε την υπερθέρμανση. Όταν η μαύρη μπάλα θερμάνθηκε, άρχισε να χάνει την ελαστικότητά της και να σκάει υπό την πίεση του εσωτερικού αέρα.

3. Τεμπέλης μπάλα

Η επόμενη εμπειρία είναι μια πραγματική παράσταση, αλλά θα χρειαστεί να εξασκηθείτε για αυτό. Το σχολείο δίνει μια εξήγηση για αυτό το φαινόμενο στην 7η τάξη, αλλά στην πράξη αυτό μπορεί να γίνει ακόμα και στην προσχολική ηλικία. Προετοιμάστε τα ακόλουθα στοιχεία:

• πλαστικό ποτήρι;
• μεταλλικό πιάτο?
• μανίκι από χαρτόνι κάτω από το χαρτί υγείας.
• μπάλα τένις;
• μετρητής;
• σκούπα.

Πώς να διεξάγετε αυτό το πείραμα;

• Έτσι, τοποθετήστε το φλιτζάνι στην άκρη του τραπεζιού.
• Τοποθετήστε ένα πιάτο στο φλιτζάνι έτσι ώστε η άκρη του στη μία πλευρά να είναι πάνω από το πάτωμα.
• Τοποθετήστε τη βάση του ρολού χαρτιού υγείας στο κέντρο του πιάτου ακριβώς πάνω από το ποτήρι.
• Βάλτε την μπάλα από πάνω.
• Σταθείτε μισό μέτρο από την κατασκευή με μια σκούπα στο χέρι, ώστε οι ράβδοι της να είναι λυγισμένες στα πόδια σας. Ανεβείτε από πάνω τους.
• Τώρα τραβήξτε προς τα πίσω τη σκούπα και αφήστε την απότομα.
• Η λαβή θα χτυπήσει το πιάτο και, μαζί με το μανίκι από χαρτόνι, θα πετάξει στο πλάι και η μπάλα θα πέσει στο ποτήρι.

Γιατί δεν πέταξε μακριά με τα υπόλοιπα αντικείμενα;

Επειδή, σύμφωνα με το νόμο της αδράνειας, ένα αντικείμενο που δεν επηρεάζεται από άλλες δυνάμεις τείνει να παραμένει σε ηρεμία. Στην περίπτωσή μας, μόνο η δύναμη έλξης προς τη Γη ενεργούσε στην μπάλα, γι' αυτό και έπεσε κάτω.

4. Ωμό ή βραστό;

Ας παρουσιάσουμε το παιδί στο κέντρο μάζας. Για να το κάνετε αυτό, πάρτε:

κρύο βραστό αυγό.

2 ωμά αυγά?

Προσκαλέστε μια ομάδα παιδιών να ξεχωρίσουν ένα βραστό αυγό από ένα ωμό. Σε αυτή την περίπτωση, τα αυγά δεν μπορούν να σπάσουν. Πες ότι μπορείς να το κάνεις χωρίς αποτυχία.

1. Ξετυλίξτε και τα δύο αυγά στο τραπέζι.
2. Ένα αυγό που περιστρέφεται πιο γρήγορα και με ομοιόμορφη ταχύτητα βράζεται.
3. Προς υποστήριξη των λόγων σας, σπάστε ένα άλλο αυγό σε ένα μπολ.
4. Πάρτε το δεύτερο ωμό αυγό και μια χαρτοπετσέτα.
5. Ζητήστε από κάποιον από το κοινό να κάνει το αυγό να σταθεί στο αμβλύ άκρο. Κανείς δεν μπορεί να το κάνει αυτό εκτός από εσένα, αφού μόνο εσύ ξέρεις το μυστικό.
6. Απλώς ανακινήστε δυνατά το αυγό πάνω-κάτω για μισό λεπτό και στη συνέχεια τοποθετήστε το σε μια χαρτοπετσέτα χωρίς κανένα πρόβλημα.

Γιατί τα αυγά συμπεριφέρονται διαφορετικά;

Έχουν, όπως κάθε άλλο αντικείμενο, κέντρο μάζας. Δηλαδή, διαφορετικά μέρη ενός αντικειμένου μπορεί να μην ζυγίζουν το ίδιο, αλλά υπάρχει ένα σημείο που χωρίζει τη μάζα του σε ίσα μέρη. Σε ένα βραστό αυγό, λόγω πιο ομοιόμορφης πυκνότητας, το κέντρο μάζας παραμένει στο ίδιο σημείο κατά την περιστροφή, ενώ σε ένα ωμό αυγό μετατοπίζεται μαζί με τον κρόκο, γεγονός που δυσκολεύει την κίνηση. Σε ένα ωμό αυγό που έχει ανακινηθεί, ο κρόκος κατεβαίνει μέχρι το αμβλύ άκρο και το κέντρο μάζας βρίσκεται στο ίδιο σημείο, οπότε μπορεί να σταθεροποιηθεί.

5. «Χρυσό» σημαίνει

Προσκαλέστε τα παιδιά να βρουν τη μέση του ραβδιού χωρίς χάρακα, αλλά μόνο με το μάτι. Αξιολογήστε το αποτέλεσμα με ένα χάρακα και πείτε ότι δεν είναι απόλυτα σωστό. Τώρα κάντε το μόνοι σας. Μια λαβή σφουγγαρίστρας λειτουργεί καλύτερα.

• Σηκώστε το ραβδί μέχρι το ύψος της μέσης.
• Απλώστε το σε 2 δείκτες, κρατώντας τους σε απόσταση 60 εκατοστών.
• Πλησιάστε τα δάχτυλά σας πιο κοντά και βεβαιωθείτε ότι το ραβδί δεν χάνει την ισορροπία του.
• Όταν τα δάχτυλά σας συγκλίνουν και το ραβδί είναι παράλληλο με το πάτωμα, έχετε φτάσει στο στόχο.
• Βάλτε το ραβδί στο τραπέζι, κρατώντας το δάχτυλό σας στο επιθυμητό σημάδι. Βεβαιωθείτε με ένα χάρακα ότι έχετε ολοκληρώσει ακριβώς την εργασία.

Πείτε στο παιδί ότι δεν βρήκατε μόνο τη μέση του ραβδιού, αλλά και το κέντρο μάζας του. Εάν το αντικείμενο είναι συμμετρικό, τότε θα συμπίπτει με το μέσο του.

6 Αβαρία σε ένα βάζο

Ας κάνουμε τις βελόνες να επιπλέουν στον αέρα. Για να το κάνετε αυτό, πάρτε:

• 2 κλωστές των 30 cm.
• 2 βελόνες?
• διάφανη ταινία;
• λίτρο βάζο και καπάκι?
• κυβερνήτης;
• μικρό μαγνήτη.

Πώς να πραγματοποιήσετε μια εμπειρία;

• Περάστε τις βελόνες και δέστε τις άκρες με δύο κόμπους.
• Στερεώστε τους κόμπους με ταινία στον πάτο του βάζου, αφήνοντας περίπου 2,5 εκ. στην άκρη του.
• Από το εσωτερικό του καπακιού, κολλήστε την κολλητική ταινία σε μορφή βρόχου, με κολλώδη πλευρά προς τα έξω.
• Τοποθετήστε το καπάκι στο τραπέζι και κολλήστε έναν μαγνήτη στον μεντεσέ. Αναποδογυρίστε το βάζο και βιδώστε το καπάκι. Οι βελόνες θα κρέμονται και θα φτάνουν στον μαγνήτη.
• Όταν γυρίσετε το βάζο ανάποδα, οι βελόνες θα εξακολουθούν να φτάνουν στον μαγνήτη. Ίσως χρειαστεί να επιμηκύνετε τις κλωστές εάν ο μαγνήτης δεν κρατά τις βελόνες όρθιες.
• Τώρα ξεβιδώστε το καπάκι και βάλτε το στο τραπέζι. Είστε έτοιμοι να πραγματοποιήσετε την εμπειρία μπροστά στο κοινό. Μόλις σφίξετε το καπάκι, οι βελόνες από το κάτω μέρος του βάζου θα ανέβουν ορμητικά.

Πείτε στο παιδί σας ότι ένας μαγνήτης έλκει σίδηρο, κοβάλτιο και νικέλιο, έτσι οι σιδερένιες βελόνες επηρεάζονται από αυτόν.

7. «+» και «-»: χρήσιμο αξιοθέατο

Το παιδί σας έχει πιθανώς παρατηρήσει πώς μαγνητίζονται τα μαλλιά σε ορισμένα υφάσματα ή σε μια χτένα. Και του είπες ότι φταίει ο στατικός ηλεκτρισμός. Ας κάνουμε ένα πείραμα από την ίδια σειρά και ας δείξουμε σε τι άλλο μπορεί να οδηγήσει η «φιλία» αρνητικών και θετικών φορτίων. Θα χρειαστούμε:

• χαρτοπετσέτα;
• 1 κουτ αλάτι και 1 κουτ. πιπέρι;
• ένα κουτάλι;
• Μπαλόνι;
• μάλλινο αντικείμενο.

Βήματα πειράματος:

• Τοποθετήστε μια χαρτοπετσέτα στο πάτωμα και πασπαλίστε με το μείγμα αλατοπίπερου.
• Ρωτήστε το παιδί σας: πώς να διαχωρίσετε τώρα το αλάτι από το πιπέρι;
• Τρίψτε τη φουσκωμένη μπάλα σε ένα μάλλινο πράγμα.
• Το αλατοπιπερώνουμε.
• Το αλάτι θα μείνει στη θέση του και το πιπέρι θα κολλήσει στη μπάλα.

Η μπάλα, αφού τρίβεται στο μαλλί, αποκτά αρνητικό φορτίο, το οποίο προσελκύει θετικά ιόντα πιπεριού προς τον εαυτό της. Τα ηλεκτρόνια του άλατος δεν είναι τόσο κινητά, επομένως δεν αντιδρούν στην προσέγγιση της μπάλας.

Οι εμπειρίες στο σπίτι είναι μια πολύτιμη εμπειρία ζωής

Παραδεχτείτε το, εσείς οι ίδιοι σας ενδιέφερε να παρακολουθήσετε τι συνέβαινε, και ακόμη περισσότερο για το παιδί. Κάνοντας απίθανα κόλπα με τις πιο απλές ουσίες, θα μάθετε στο μωρό σας:

• σε εμπιστεύομαι;
• δείτε το εκπληκτικό στην καθημερινή ζωή.
• Είναι συναρπαστικό να μαθαίνεις τους νόμους του κόσμου.
• ανάπτυξη διαφοροποιημένη?
• μελετήστε με ενδιαφέρον και επιθυμία.

Σας υπενθυμίζουμε για άλλη μια φορά ότι η ανάπτυξη ενός παιδιού είναι εύκολη και δεν απαιτεί πολλά χρήματα και χρόνο. Τα λέμε σύντομα!

Δεκάδες και εκατοντάδες χιλιάδες φυσικά πειράματα έχουν πραγματοποιηθεί κατά τη διάρκεια της χιλιόχρονης ιστορίας της επιστήμης. Δεν είναι εύκολο να διαλέξετε μερικά από τα πιο πολλά για να μιλήσετε γι' αυτά. Ποια πρέπει να είναι τα κριτήρια επιλογής;

Πριν από τέσσερα χρόνια, οι New York Times δημοσίευσαν ένα άρθρο των Robert Creese και Stoney Book. Μίλησε για τα αποτελέσματα μιας έρευνας που διεξήχθη μεταξύ φυσικών. Κάθε ερωτώμενος έπρεπε να ονομάσει τα δέκα πιο όμορφα πειράματα στην ιστορία της φυσικής. Κατά τη γνώμη μας, το κριτήριο της ομορφιάς δεν είναι σε καμία περίπτωση κατώτερο από άλλα κριτήρια. Ως εκ τούτου, θα μιλήσουμε για τα πειράματα που περιλαμβάνονται στην πρώτη δεκάδα σύμφωνα με τα αποτελέσματα της έρευνας Kreese and Book.

1. Πείραμα Ερατοσθένη Κυρηναίου

Ένα από τα παλαιότερα γνωστά φυσικά πειράματα, ως αποτέλεσμα του οποίου μετρήθηκε η ακτίνα της Γης, διεξήχθη τον 3ο αιώνα π.Χ. από τον βιβλιοθηκονόμο της περίφημης Βιβλιοθήκης της Αλεξάνδρειας, Εραστοφέν της Κυρήνης.

Το σχήμα του πειράματος είναι απλό. Το μεσημέρι, την ημέρα του θερινού ηλιοστασίου, στην πόλη Σιένα (τώρα Ασουάν), ο Ήλιος βρισκόταν στο ζενίθ του και τα αντικείμενα δεν έριχναν σκιές. Την ίδια μέρα και την ίδια ώρα στην πόλη της Αλεξάνδρειας, που βρίσκεται 800 χιλιόμετρα από τη Σιένα, ο Ήλιος παρέκκλινε από το ζενίθ κατά περίπου 7 °. Αυτό είναι περίπου το 1/50 ενός πλήρους κύκλου (360°), που σημαίνει ότι η περιφέρεια της Γης είναι 40.000 χιλιόμετρα και η ακτίνα είναι 6.300 χιλιόμετρα.

Φαίνεται σχεδόν απίστευτο ότι η ακτίνα της Γης, που μετρήθηκε με μια τόσο απλή μέθοδο, αποδείχθηκε ότι ήταν μόλις 5% μικρότερη από την τιμή που προκύπτει από τις πιο ακριβείς σύγχρονες μεθόδους.

2. Πείραμα του Galileo Galilei

Τον 17ο αιώνα κυριαρχούσε η άποψη του Αριστοτέλη, ο οποίος δίδασκε ότι η ταχύτητα της πτώσης ενός σώματος εξαρτάται από τη μάζα του. Όσο πιο βαρύ είναι το σώμα, τόσο πιο γρήγορα πέφτει. Οι παρατηρήσεις που μπορεί να κάνει ο καθένας μας στην καθημερινή ζωή φαίνεται να το επιβεβαιώνουν.

Προσπαθήστε να απελευθερώσετε μια ελαφριά οδοντογλυφίδα και μια βαριά πέτρα ταυτόχρονα. Η πέτρα θα αγγίξει το έδαφος πιο γρήγορα. Τέτοιες παρατηρήσεις οδήγησαν τον Αριστοτέλη στο συμπέρασμα σχετικά με τη θεμελιώδη ιδιότητα της δύναμης με την οποία η Γη έλκει άλλα σώματα. Στην πραγματικότητα, ο ρυθμός πτώσης επηρεάζεται όχι μόνο από τη δύναμη της βαρύτητας, αλλά και από τη δύναμη της αντίστασης του αέρα. Η αναλογία αυτών των δυνάμεων για ελαφρά και βαριά αντικείμενα είναι διαφορετική, γεγονός που οδηγεί στο παρατηρούμενο αποτέλεσμα. Ο Ιταλός Galileo Galilei αμφέβαλλε για την ορθότητα των συμπερασμάτων του Αριστοτέλη και βρήκε τρόπο να τα δοκιμάσει. Για να το κάνει αυτό, έριξε μια βολίδα και μια πολύ πιο ελαφριά μπάλα μουσκέτο από τον Πύργο της Πίζας την ίδια στιγμή. Και τα δύο σώματα είχαν περίπου το ίδιο βελτιωμένο σχήμα, επομένως, τόσο για τον πυρήνα όσο και για τη σφαίρα, οι δυνάμεις αντίστασης του αέρα ήταν αμελητέες σε σύγκριση με τις δυνάμεις έλξης.

Ο Γαλιλαίος διαπίστωσε ότι και τα δύο αντικείμενα φτάνουν στο έδαφος την ίδια στιγμή, δηλαδή η ταχύτητα της πτώσης τους είναι ίδια. Αποτελέσματα που ελήφθησαν από το Galileo. - συνέπεια του νόμου της παγκόσμιας βαρύτητας και του νόμου, σύμφωνα με τον οποίο η επιτάχυνση που βιώνει ένα σώμα είναι ευθέως ανάλογη με τη δύναμη που ασκεί σε αυτό και αντιστρόφως ανάλογη με τη μάζα.

3. Άλλο ένα πείραμα του Galileo Galilei

Ο Γαλιλαίος μέτρησε την απόσταση που κάλυψαν οι μπάλες που κυλούσαν σε μια κεκλιμένη σανίδα σε ίσα χρονικά διαστήματα, που μέτρησε ο συγγραφέας του πειράματος χρησιμοποιώντας ένα ρολόι νερού. Ο επιστήμονας διαπίστωσε ότι αν ο χρόνος διπλασιαστεί, οι μπάλες θα κυλήσουν τέσσερις φορές πιο πέρα. Αυτή η τετραγωνική σχέση σήμαινε ότι οι μπάλες υπό την επίδραση της βαρύτητας κινούνται με επιτάχυνση, κάτι που έρχεται σε αντίθεση με την αποδεκτή πεποίθηση του Αριστοτέλη για 2000 χρόνια ότι τα σώματα που υπόκεινται σε μια δύναμη κινούνται με σταθερή ταχύτητα, ενώ αν δεν ασκηθεί δύναμη σε ένα σώμα, τότε ηρεμεί. .

Τα αποτελέσματα αυτού του πειράματος του Γαλιλαίου, καθώς και τα αποτελέσματα του πειράματός του με τον Πύργο της Πίζας, λειτούργησαν αργότερα ως βάση για τη διατύπωση των νόμων της κλασικής μηχανικής.

4. Πείραμα Henry Cavendish

Αφού ο Ισαάκ Νεύτων διατύπωσε τον νόμο της παγκόσμιας έλξης: η δύναμη έλξης μεταξύ δύο σωμάτων με μάζες Mit, που απέχουν μεταξύ τους σε απόσταση r, είναι ίση με F=G(mM/r2), έμεινε να προσδιοριστεί η τιμή του βαρυτική σταθερά G. Για να γίνει αυτό, ήταν απαραίτητο να μετρηθεί η έλξη δύναμης μεταξύ δύο σωμάτων με γνωστές μάζες. Αυτό δεν είναι τόσο εύκολο να γίνει, γιατί η δύναμη έλξης είναι πολύ μικρή.

Νιώθουμε τη βαρύτητα της γης. Αλλά είναι αδύνατο να νιώσεις την έλξη ακόμη και ενός πολύ μεγάλου βουνού που είναι κοντά, γιατί είναι πολύ αδύναμο. Χρειαζόταν μια πολύ λεπτή και ευαίσθητη μέθοδος. Εφευρέθηκε και εφαρμόστηκε το 1798 από τον συμπατριώτη του Νεύτωνα Henry Cavendish. Χρησιμοποίησε ζυγό στρέψης, ζυγό με δύο μπάλες αναρτημένες από ένα πολύ λεπτό κορδόνι. Ο Cavendish μέτρησε τη μετατόπιση του rocker (στροφή) όταν πλησίαζε τις μπάλες βαρών άλλων σφαιρών μεγαλύτερης μάζας.

Για να αυξηθεί η ευαισθησία, η μετατόπιση προσδιορίστηκε από τις φωτεινές κηλίδες που αντανακλώνται από τους καθρέφτες που είναι στερεωμένοι στις μπάλες rocker. Ως αποτέλεσμα αυτού του πειράματος, ο Cavendish μπόρεσε να προσδιορίσει με ακρίβεια την τιμή της σταθεράς βαρύτητας και για πρώτη φορά να υπολογίσει τη μάζα της Γης.

5. Το πείραμα του Jean Bernard Foucault

Ο Γάλλος φυσικός Jean Bernard Leon Foucault το 1851 απέδειξε πειραματικά την περιστροφή της Γης γύρω από τον άξονά της χρησιμοποιώντας ένα εκκρεμές 67 μέτρων που αιωρείται από την κορυφή του θόλου του Πάνθεον του Παρισιού. Το επίπεδο αιώρησης του εκκρεμούς παραμένει αμετάβλητο σε σχέση με τα αστέρια. Ο παρατηρητής, που βρίσκεται στη Γη και περιστρέφεται μαζί της, βλέπει ότι το επίπεδο περιστροφής στρέφεται αργά προς την αντίθετη φορά από την φορά περιστροφής της Γης.

6. Το πείραμα του Ισαάκ Νεύτωνα

Το 1672, ο Ισαάκ Νεύτων έκανε ένα απλό πείραμα που περιγράφεται σε όλα τα σχολικά εγχειρίδια. Έχοντας κλείσει τα παντζούρια, έκανε μια μικρή τρύπα μέσα από την οποία πέρασε μια αχτίδα ηλιακού φωτός. Ένα πρίσμα τοποθετήθηκε στη διαδρομή της δοκού και ένα πλέγμα τοποθετήθηκε πίσω από το πρίσμα.

Στην οθόνη, ο Νεύτων παρατήρησε ένα «ουράνιο τόξο»: μια λευκή ηλιαχτίδα, που περνούσε μέσα από ένα πρίσμα, μετατράπηκε σε πολλές χρωματιστές ακτίνες - από μωβ έως κόκκινο. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται διασπορά φωτός. Ο Σερ Ισαάκ δεν ήταν ο πρώτος που παρατήρησε αυτό το φαινόμενο. Ήδη στις αρχές της εποχής μας, ήταν γνωστό ότι οι μεγάλοι μονοκρύσταλλοι φυσικής προέλευσης έχουν την ιδιότητα να αποσυνθέτουν το φως σε χρώματα. Ακόμη και πριν από τον Νεύτωνα, οι πρώτες μελέτες για τη διασπορά του φωτός σε πειράματα με ένα γυάλινο τριγωνικό πρίσμα πραγματοποιήθηκαν από τον Άγγλο Khariot και τον Τσέχο φυσιοδίφη Marci.

Ωστόσο, πριν από τον Νεύτωνα, τέτοιες παρατηρήσεις δεν υποβλήθηκαν σε σοβαρή ανάλυση και τα συμπεράσματα που εξήχθησαν από αυτές δεν επανελέγχθηκαν από πρόσθετα πειράματα. Τόσο το Chariot όσο και το Martzi παρέμειναν οπαδοί του Αριστοτέλη, ο οποίος υποστήριξε ότι η διαφορά στο χρώμα καθορίζεται από τη διαφορά στην ποσότητα του σκοταδιού που «αναμιγνύεται» με το λευκό φως. Το βιολετί χρώμα, σύμφωνα με τον Αριστοτέλη, εμφανίζεται με τη μεγαλύτερη προσθήκη σκότους στο φως και το κόκκινο - με το λιγότερο. Ο Νεύτων έκανε επιπρόσθετα πειράματα με διασταυρωμένα πρίσματα, όταν το φως πέρασε από ένα πρίσμα και στη συνέχεια διέρχεται από ένα άλλο. Με βάση το σύνολο των πειραμάτων του, κατέληξε στο συμπέρασμα ότι «κανένα χρώμα δεν προκύπτει από τη λευκότητα και το μαύρο που αναμιγνύονται μαζί, εκτός από τα ενδιάμεσα σκούρα· η ποσότητα του φωτός δεν αλλάζει τον τύπο του χρώματος». Έδειξε ότι το λευκό φως πρέπει να θεωρείται ως σύνθετο φως. Τα κύρια χρώματα είναι από μωβ έως κόκκινο. Αυτό το πείραμα του Νεύτωνα είναι ένα υπέροχο παράδειγμα του πώς διαφορετικοί άνθρωποι, παρατηρώντας το ίδιο φαινόμενο, το ερμηνεύουν διαφορετικά και μόνο όσοι αμφισβητούν την ερμηνεία τους και κάνουν πρόσθετα πειράματα καταλήγουν στα σωστά συμπεράσματα.

7. Το πείραμα του Thomas Young

Μέχρι τις αρχές του 19ου αιώνα, κυριαρχούσαν οι ιδέες για τη σωματιδιακή φύση του φωτός. Το φως θεωρήθηκε ότι αποτελείται από μεμονωμένα σωματίδια - σωματίδια. Αν και τα φαινόμενα περίθλασης και παρεμβολής φωτός παρατηρήθηκαν από τον Νεύτωνα («δακτύλιοι του Νεύτωνα»), η γενικά αποδεκτή άποψη παρέμεινε σωματική. Λαμβάνοντας υπόψη τα κύματα στην επιφάνεια του νερού από δύο πεταμένες πέτρες, μπορείτε να δείτε πώς, τοποθετημένα το ένα πάνω στο άλλο, τα κύματα μπορούν να παρεμβαίνουν, δηλαδή να ακυρώνουν ή να αλληλοενισχύονται. Με βάση αυτό, ο Άγγλος φυσικός και γιατρός Thomas Young έκανε πειράματα το 1801 με μια δέσμη φωτός που περνούσε από δύο τρύπες σε ένα αδιαφανές πλέγμα, σχηματίζοντας έτσι δύο ανεξάρτητες πηγές φωτός, παρόμοιες με δύο πέτρες που ρίχνονται στο νερό. Ως αποτέλεσμα, παρατήρησε ένα μοτίβο παρεμβολής που αποτελείται από εναλλασσόμενες σκούρες και λευκές ζώνες, οι οποίες δεν θα μπορούσαν να έχουν σχηματιστεί εάν το φως αποτελούνταν από σωματίδια. Οι σκοτεινές ζώνες αντιστοιχούσαν σε ζώνες όπου τα φωτεινά κύματα από τις δύο σχισμές αλληλοεξουδετερώνονται. Εμφανίστηκαν ραβδώσεις φωτός όπου τα κύματα φωτός αλληλοενισχύονταν. Έτσι, αποδείχθηκε η κυματική φύση του φωτός.

8. Το πείραμα του Klaus Jonsson

Ο Γερμανός φυσικός Klaus Jonsson διεξήγαγε ένα πείραμα το 1961 παρόμοιο με το πείραμα παρεμβολής φωτός του Thomas Young. Η διαφορά ήταν ότι αντί για δέσμες φωτός, ο Jonsson χρησιμοποίησε δέσμες ηλεκτρονίων. Πήρε ένα μοτίβο παρεμβολής παρόμοιο με αυτό που παρατήρησε ο Γιουνγκ για τα φωτεινά κύματα. Αυτό επιβεβαίωσε την ορθότητα των διατάξεων της κβαντικής μηχανικής σχετικά με τη φύση μικτού σωματικού κύματος των στοιχειωδών σωματιδίων.

9. Το πείραμα του Robert Milliken

Η ιδέα ότι το ηλεκτρικό φορτίο οποιουδήποτε σώματος είναι διακριτό (δηλαδή, αποτελείται από ένα μεγαλύτερο ή μικρότερο σύνολο στοιχειωδών φορτίων που δεν υπόκεινται πλέον σε κατακερματισμό) προέκυψε στις αρχές του 19ου αιώνα και υποστηρίχθηκε από διάσημους φυσικούς όπως π.χ. M. Faraday και G. Helmholtz. Ο όρος "ηλεκτρόνιο" εισήχθη στη θεωρία, δηλώνοντας ένα συγκεκριμένο σωματίδιο - τον φορέα ενός στοιχειώδους ηλεκτρικού φορτίου. Αυτός ο όρος, ωστόσο, ήταν εκείνη την εποχή καθαρά τυπικός, αφού ούτε το ίδιο το σωματίδιο ούτε το στοιχειώδες ηλεκτρικό φορτίο που σχετίζεται με αυτό ανακαλύφθηκαν πειραματικά.

Το 1895, ο K. Roentgen, κατά τη διάρκεια πειραμάτων με ένα σωλήνα εκκένωσης, ανακάλυψε ότι η άνοδος του, υπό τη δράση των ακτίνων που πετούν από την κάθοδο, είναι ικανή να εκπέμπει τις δικές του, ακτίνες Χ ή ακτίνες Roentgen. Την ίδια χρονιά, ο Γάλλος φυσικός J. Perrin απέδειξε πειραματικά ότι οι καθοδικές ακτίνες είναι ένα ρεύμα αρνητικά φορτισμένων σωματιδίων. Όμως, παρά το κολοσσιαίο πειραματικό υλικό, το ηλεκτρόνιο παρέμεινε ένα υποθετικό σωματίδιο, αφού δεν υπήρχε ούτε ένα πείραμα στο οποίο θα συμμετείχαν μεμονωμένα ηλεκτρόνια. Ο Αμερικανός φυσικός Robert Milliken ανέπτυξε μια μέθοδο που έχει γίνει κλασικό παράδειγμα κομψού φυσικού πειράματος.

Ο Millikan κατάφερε να απομονώσει αρκετές φορτισμένες σταγόνες νερού στο χώρο μεταξύ των πλακών πυκνωτών. Φωτίζοντας με ακτίνες Χ, ήταν δυνατό να ιονιστεί ελαφρώς ο αέρας μεταξύ των πλακών και να αλλάξει το φορτίο των σταγονιδίων. Όταν το πεδίο μεταξύ των πλακών ήταν ενεργοποιημένο, το σταγονίδιο κινήθηκε αργά προς τα πάνω κάτω από τη δράση της ηλεκτρικής έλξης. Με το πεδίο κλειστό, κατέβηκε υπό την επίδραση της βαρύτητας. Ενεργοποιώντας και απενεργοποιώντας το πεδίο, ήταν δυνατό να μελετήσουμε καθεμία από τις σταγονίδια που αιωρούνταν μεταξύ των πλακών για 45 δευτερόλεπτα, μετά τα οποία εξατμίστηκαν. Μέχρι το 1909, ήταν δυνατό να προσδιοριστεί ότι το φορτίο οποιουδήποτε σταγονιδίου ήταν πάντα ένα ακέραιο πολλαπλάσιο της θεμελιώδους τιμής e (φορτίο ηλεκτρονίων). Αυτό ήταν ισχυρή απόδειξη ότι τα ηλεκτρόνια ήταν σωματίδια με το ίδιο φορτίο και μάζα. Αντικαθιστώντας τα σταγονίδια νερού με σταγονίδια λαδιού, ο Millikan μπόρεσε να αυξήσει τη διάρκεια των παρατηρήσεων σε 4,5 ώρες και το 1913, εξαλείφοντας πιθανές πηγές σφάλματος μία προς μία, δημοσίευσε την πρώτη μετρούμενη τιμή του φορτίου ηλεκτρονίων: e = (4,774 ± 0,009 ) x 10-10 ηλεκτροστατικές μονάδες.

10. Το πείραμα του Ernst Rutherford

Στις αρχές του 20ου αιώνα, είχε γίνει σαφές ότι τα άτομα αποτελούνταν από αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια και κάποιου είδους θετικό φορτίο, το οποίο κρατούσε το άτομο γενικά ουδέτερο. Ωστόσο, υπήρχαν πάρα πολλές υποθέσεις σχετικά με το πώς μοιάζει αυτό το «θετικό-αρνητικό» σύστημα, ενώ τα πειραματικά δεδομένα που θα επέτρεπαν την επιλογή υπέρ του ενός ή του άλλου μοντέλου έλειπαν σαφώς.

Οι περισσότεροι φυσικοί έχουν αποδεχτεί το μοντέλο του J.J. Thomson: το άτομο είναι μια ομοιόμορφα φορτισμένη θετική σφαίρα διαμέτρου περίπου 10-8 cm με αρνητικά ηλεκτρόνια να επιπλέουν μέσα. Το 1909, ο Ernst Rutherford (με τη βοήθεια των Hans Geiger και Ernst Marsden) δημιούργησε ένα πείραμα για να κατανοήσει την πραγματική δομή του ατόμου. Σε αυτό το πείραμα, βαριά θετικά φορτισμένα σωματίδια α που κινούνταν με ταχύτητα 20 km/s πέρασαν μέσα από ένα λεπτό φύλλο χρυσού και διασκορπίστηκαν στα άτομα χρυσού, αποκλίνοντας από την αρχική τους κατεύθυνση κίνησής τους. Για να προσδιορίσουν τον βαθμό εκτροπής, ο Geiger και ο Marsden έπρεπε να παρατηρήσουν, χρησιμοποιώντας ένα μικροσκόπιο, λάμψεις στην πλάκα του σπινθηριστή που εμφανίστηκαν όταν ένα σωματίδιο α χτύπησε την πλάκα. Σε δύο χρόνια, μετρήθηκαν περίπου ένα εκατομμύριο αναλαμπές και αποδείχθηκε ότι περίπου ένα σωματίδιο στα 8000 ως αποτέλεσμα της σκέδασης αλλάζει την κατεύθυνση της κίνησης κατά περισσότερο από 90 ° (δηλαδή, γυρίζει πίσω). Αυτό δεν θα μπορούσε να έχει συμβεί σε ένα «χαλαρό» άτομο Thomson. Τα αποτελέσματα μαρτυρούν κατηγορηματικά υπέρ του λεγόμενου πλανητικού μοντέλου του ατόμου - έναν τεράστιο μικροσκοπικό πυρήνα περίπου 10-13 cm σε μέγεθος και ηλεκτρόνια που περιστρέφονται γύρω από αυτόν τον πυρήνα σε απόσταση περίπου 10-8 cm.

Στα μαθήματα φυσικής του σχολείου, οι δάσκαλοι λένε πάντα ότι τα φυσικά φαινόμενα είναι παντού στη ζωή μας. Απλώς το ξεχνάμε συχνά. Εν τω μεταξύ, το εκπληκτικό είναι κοντά! Μην νομίζετε ότι χρειάζεστε κάτι υπερφυσικό για να οργανώσετε σωματικά πειράματα στο σπίτι. Και εδώ είναι μερικά στοιχεία για εσάς ;)

μαγνητικό μολύβι

Τι πρέπει να προετοιμαστεί;

• μπαταρία.
• Χοντρό μολύβι.
• Σύρμα με μόνωση χαλκού με διάμετρο 0,2–0,3 mm και μήκος αρκετών μέτρων (όσο περισσότερο τόσο το καλύτερο).
• Scotch.

Εμπειρία διεξαγωγής

Τυλίξτε το σύρμα σφιχτά γυρίστε για να ανάψει το μολύβι, μη φτάνοντας στις άκρες του κατά 1 εκ. Η μία σειρά είναι πάνω - τυλίξτε την άλλη από πάνω προς την αντίθετη κατεύθυνση. Και ούτω καθεξής, μέχρι να τελειώσει όλο το σύρμα. Μην ξεχάσετε να αφήσετε ελεύθερα δύο άκρα του σύρματος 8–10 cm το καθένα. Για να αποτρέψετε το ξετύλιγμα των στροφών μετά το τύλιγμα, στερεώστε τα με ταινία. Απογυμνώστε τα ελεύθερα άκρα του καλωδίου και συνδέστε τα στις επαφές της μπαταρίας.

Τι συνέβη?

Έχεις μαγνήτη! Προσπαθήστε να φέρετε μικρά σιδερένια αντικείμενα - ένα συνδετήρα, μια φουρκέτα. Ελκύονται!

Άρχοντας του νερού

Τι πρέπει να προετοιμαστεί;

• Ένα ξυλάκι από πλεξιγκλάς (για παράδειγμα, χάρακα μαθητή ή μια συνηθισμένη πλαστική χτένα).
• Ένα στεγνό ύφασμα από μετάξι ή μαλλί (για παράδειγμα, ένα μάλλινο πουλόβερ).

Εμπειρία διεξαγωγής

Ανοίξτε τη βρύση ώστε να ρέει ένα λεπτό ρεύμα νερού. Τρίψτε το ραβδί ή τη χτένα δυνατά στο έτοιμο πανί. Φέρτε γρήγορα το ραβδί κοντά στο ρεύμα του νερού χωρίς να το αγγίξετε.

Τι θα συμβεί?

Ένας πίδακας νερού θα λυγίσει από ένα τόξο, έλκεται από το ραβδί. Δοκιμάστε το ίδιο με δύο μπαστούνια και δείτε τι θα συμβεί.

σβούρα

Τι πρέπει να προετοιμαστεί;

• Χαρτί, βελόνα και γόμα.
• Ένα ξυλάκι και ένα στεγνό μάλλινο ύφασμα από προηγούμενη εμπειρία.

Εμπειρία διεξαγωγής

Μπορείτε να διαχειριστείτε όχι μόνο το νερό! Κόψτε μια λωρίδα χαρτιού πλάτους 1-2 cm και μήκους 10-15 cm, λυγίστε κατά μήκος των άκρων και στη μέση, όπως φαίνεται στο σχήμα. Εισαγάγετε τη βελόνα με το μυτερό άκρο στη γόμα. Ισορροπήστε το πάνω μέρος του τεμαχίου εργασίας στη βελόνα. Ετοιμάστε ένα «μαγικό ραβδί», τρίψτε το σε ένα στεγνό πανί και φέρτε το σε ένα από τα άκρα της λωρίδας χαρτιού από το πλάι ή το πάνω μέρος, χωρίς να το αγγίξετε.

Τι θα συμβεί?

Η λωρίδα θα ταλαντεύεται πάνω-κάτω σαν κούνια ή θα περιστρέφεται σαν καρουζέλ. Και αν μπορείτε να κόψετε μια πεταλούδα από λεπτό χαρτί, τότε η εμπειρία θα είναι ακόμα πιο ενδιαφέρουσα.

Πάγος και φλόγες

(το πείραμα πραγματοποιείται σε μια ηλιόλουστη μέρα)

Τι πρέπει να προετοιμαστεί;

• Ένα μικρό φλιτζάνι με στρογγυλό πάτο.
• Ένα κομμάτι στεγνό χαρτί.

Εμπειρία διεξαγωγής

Ρίξτε σε ένα φλιτζάνι νερό και βάλτε το στην κατάψυξη. Όταν το νερό γίνει πάγος, αφαιρέστε το φλιτζάνι και τοποθετήστε το σε ένα μπολ με ζεστό νερό. Μετά από λίγο, ο πάγος θα χωρίσει από το φλιτζάνι. Τώρα βγείτε στο μπαλκόνι, βάλτε ένα χαρτί στο πέτρινο πάτωμα του μπαλκονιού. Με ένα κομμάτι πάγο, εστιάστε τον ήλιο σε ένα κομμάτι χαρτί.

Τι θα συμβεί?

Το χαρτί πρέπει να απανθρακωθεί, γιατί στα χέρια δεν είναι πια μόνο πάγος... Μαντέψατε ότι φτιάξατε μεγεθυντικό φακό;

Λάθος καθρέφτης

Τι πρέπει να προετοιμαστεί;

• Διαφανές βάζο με καπάκι που εφαρμόζει σφιχτά.
• Καθρέφτης.

Εμπειρία διεξαγωγής

Ρίξτε το υπερβολικό νερό στο βάζο και κλείστε το καπάκι για να μην εισχωρήσουν φυσαλίδες αέρα. Τοποθετήστε το βάζο ανάποδα σε έναν καθρέφτη. Τώρα μπορείτε να κοιτάξετε στον καθρέφτη.

Κάντε ζουμ στο πρόσωπό σας και κοιτάξτε μέσα. Θα υπάρχει μια μικρογραφία. Τώρα αρχίστε να γέρνετε το βάζο στο πλάι χωρίς να το σηκώνετε από τον καθρέφτη.

Τι θα συμβεί?

Η αντανάκλαση του κεφαλιού σας στο βάζο, φυσικά, θα γέρνει επίσης μέχρι να αναποδογυριστεί, ενώ τα πόδια δεν θα φαίνονται. Σηκώστε το βάζο και η αντανάκλαση θα αναποδογυρίσει ξανά.

Κοκτέιλ φούσκας

Τι πρέπει να προετοιμαστεί;

• Ένα ποτήρι ισχυρό διάλυμα αλατιού.
• Μπαταρία από φακό.
• Δύο κομμάτια χάλκινου σύρματος μήκους περίπου 10 cm.
• Λεπτό γυαλόχαρτο.

Εμπειρία διεξαγωγής

Καθαρίστε τις άκρες του σύρματος με λεπτό γυαλόχαρτο. Συνδέστε το ένα άκρο των καλωδίων σε κάθε πόλο της μπαταρίας. Βουτήξτε τα ελεύθερα άκρα των συρμάτων σε ένα ποτήρι διάλυμα.

Τι συνέβη?

Οι φυσαλίδες θα ανέβουν κοντά στα χαμηλωμένα άκρα του σύρματος.

Μπαταρία λεμονιού

Τι πρέπει να προετοιμαστεί;

• Λεμόνι, πλυμένο καλά και σκουπισμένο.
• Δύο κομμάτια μονωμένου χάλκινου σύρματος πάχους περίπου 0,2–0,5 mm και μήκους 10 cm.
• Ατσάλινο συνδετήρας.
• Λάμπα από φακό.

Εμπειρία διεξαγωγής

Απογυμνώστε τα αντίθετα άκρα και των δύο συρμάτων σε απόσταση 2-3 εκ. Τοποθετήστε ένα συνδετήρα στο λεμόνι, βιδώστε το άκρο ενός από τα σύρματα σε αυτό. Τοποθετήστε την άκρη του δεύτερου σύρματος στο λεμόνι 1-1,5 cm από τον συνδετήρα. Για να το κάνετε αυτό, τρυπήστε πρώτα το λεμόνι σε αυτό το μέρος με μια βελόνα. Πάρτε τα δύο ελεύθερα άκρα των καλωδίων και συνδέστε τους λαμπτήρες στις επαφές.

Τι θα συμβεί?

Η λάμπα θα ανάψει!