Fără îndoială, toate cunoștințele noastre încep cu experimente.
(Kant Emmanuel, filosof german, d)
Experimentele fizice într-o formă de divertisment introduc studenții la diverse aplicații ale legilor fizicii. Experimentele pot fi folosite în lecții pentru a atrage atenția studenților asupra fenomenului studiat, cu repetarea și consolidarea materialelor educaționale, în seriile fizice. Experiențele interesante aprofundează și extind cunoștințele studenților, contribuie la dezvoltarea gândirii logice, insufl interesul față de subiect.
Rolul experimentului în știința fizicii
Faptul că fizica este o știință tânără
Să spun cu certitudine că este imposibil aici
Și în timpurile străvechi de învățare,
Ne-am străduit să o înțelegem întotdeauna.
Scopul predării fizicii este specific,
Să poată aplica toate cunoștințele în practică.
Și este important să ne amintim - rolul experimentului
Trebuie în primul rând să reziste.
Fiți capabili să planificați un experiment și să efectuați.
Analizați și atașați la viață.
Construiți un model, prezentați o ipoteză,
Noi vârfuri se străduiesc să atingă
Legile fizicii se bazează pe fapte stabilite prin experiență. Și de multe ori interpretarea acelorași fapte se schimbă în cursul dezvoltării istorice a fizicii. Faptele se acumulează ca rezultat al observațiilor. Dar făcând acest lucru, ele nu pot fi limitate. Acesta este doar primul pas spre cunoaștere. Următorul este un experiment, dezvoltarea de concepte care permit caracteristici calitative. Pentru a face concluzii generale din observații, pentru a clarifica cauzele fenomenelor, este necesar să se stabilească relații cantitative între cantități. Dacă se obține o astfel de relație, atunci se găsește o lege fizică. Dacă se constată o lege fizică, atunci nu este necesar să se pună experiență în fiecare caz în parte, este suficient să se efectueze calculele corespunzătoare. Studiind experimental relațiile cantitative dintre cantități, este posibil să se dezvăluie regularități. Pe baza acestor regularități, se dezvoltă o teorie generală a fenomenelor.
În consecință, fără experiment nu poate fi o predare rațională a fizicii. Studiul fizicii presupune utilizarea extensivă a experimentului, o discuție a caracteristicilor formulării sale și a rezultatelor observate.
Experimente interesante în fizică
Experimentele au fost descrise folosind următorul algoritm:
Denumirea experienței Instrumentele și materialele necesare experimentului Etape de experiență Explicarea experienței
Experiența # 1 Patru etaje
Aparate și materiale: un pahar, hârtie, foarfece, apă, sare, vin roșu, ulei de floarea-soarelui, alcool vopsit.
Etape de experiență
Să încercăm să turnați în sticlă patru lichide diferite, astfel încât să nu se amestece și să stea una deasupra celeilalte în cinci etaje. Cu toate acestea, va fi mai convenabil pentru noi să nu luăm un pahar, ci un geam îngust și expansiv în partea de sus.
Se toarnă apă de culoare sărată pe fundul geamului. Coborâți din hârtie "Funtik" și îndoiți capătul în unghi drept; dă-i drumul. Gaura din "Funtika" ar trebui să aibă dimensiunea unui pinhead. Puneți vin roșu în acest corn; o scurgere subțire trebuie să curgă din ea orizontal, să se rupă în pereții paharului și să curgă pe ea în apă sărată.
Când stratul de vin roșu în înălțime este egal cu înălțimea stratului de apă colorată, opriți turnarea vinului. Din cel de-al doilea corn, se toarnă în același fel într-un pahar de ulei de floarea-soarelui. Din cel de-al treilea corn, turnați un strat de alcool vopsit.
Deci avem patru etaje de lichide într-un pahar. Toate culorile diferite și densitățile diferite.
Lichidele din alimente sunt aranjate în următoarea ordine: apă colorată, vin roșu, ulei de floarea-soarelui, alcool colorat. Cele mai grele sunt în partea de jos, cel mai ușor în partea de sus. Cea mai mare densitate în apa sărată, cea mai mică în alcoolul colorat.
Experiența numărul 2 Sfeșnicul uimitor
Dispozitive și materiale. lumânare, cui, sticlă, chibrituri, apă.
Etape de experiență
Nu-i așa, un sfeșnic uimitor - un pahar de apă? Și acest sfeșnic nu este deloc rău.
Puneți capătul lumanii cu un cui. Calculați dimensiunea cuiului astfel încât lumanarea să fie complet scufundată în apă, numai fitilul și vârful parafinei să iasă peste apă. Lăsați un fitil.
- Haideți - vă vor spune - după un minut lumanarea va arde la apă și va ieși!
- Ăsta e totul, - răspunzi, - că lumânarea este mai scurtă în fiecare minut. Și timpul este mai scurt, deci este mai ușor. Odată ce este mai ușor, atunci va apărea.
Și, adevărul, scânteia va ieși puțin câte puțin, cu apă rece, la marginea unei lumânări de parafină se va topi mai lent decât parafina din jurul fitilului. Prin urmare, în jurul fitilului se formează o pâlnie destul de profundă. Acest gol, la rândul său, facilitează lumânarea, de aceea lumânarea noastră va arde până la capăt.
Experiența Nr. 3 Lumânare după sticlă
Dispozitive și materiale. lumânare, sticlă, meciuri
Etape de experiență
Pune-o lumânare aprinsă în spatele sticlei, și să devină atât de îndepărtate de pe fața sticlei de la 20-30 cm. Acum în valoare de lovitură, iar lumânarea merge, dacă tu și o lumânare nu există nici un obstacol.
Lumanarea se stinge deoarece sticla este "aerisită" de aer: un jet de aer este împărțit în două curenți de o sticlă; unul îl înconjoară în dreapta, iar celălalt - pe stânga; și se întâmplă acolo unde există o flacără de lumânare.
Experiența nr. 4 Snake pivotant
Dispozitive și materiale. hârtie groasă, lumanare, foarfece.
Etape de experiență
De pe o hârtie groasă, tăiați o spirală, întindeți-o puțin și puneți-o pe capătul unui fir curbat. Păstrați această spirală deasupra lumânării în fluxul ascendent de aer, șarpele se va roti.
Șarpele se rotește, deoarece aerul se extinde sub influența căldurii și transformarea energiei calde în mișcare.
Experiența nr. 5 Erupția lui Vesuvius
Dispozitive și materiale. un vas de sticlă, un flacon, un dop, cerneală spirtoasă, apă.
Etape de experiență
Într-un vas de sticlă largă, umplut cu apă, puneți un flacon de tocană de alcool. Ar trebui să existe o gaură mică în dopul flaconului.
Apa are o densitate mai mare decât alcoolul; se va introduce treptat vezicula, deplasându-se din aceasta rimel. Lichidul roșu, albastru sau negru va fi ridicat din bule în sus printr-un flux subțire.
Experiența # 6 Cincisprezece meciuri pe una
Dispozitive și materiale. 15 meciuri.
Etape de experiență
Puneți un meci pe masă și pe el în 14 meciuri, astfel încât capul să se ridice și capetele să atingă masa. Cum să luați primul meci, ținând-l la capăt, și cu el toate celelalte meciuri?
Pentru a face acest lucru, este necesar doar în partea de sus a tuturor meciurilor, într-un gol între ele, să pună încă un meci, cincisprezece
Experiența № 7 Stați pentru o oală
Dispozitive și materiale: o placă, 3 furci, un inel pentru servetele, o cratiță.
Etape de experiență
Puneți trei prize în ring. Pune o placă pe această construcție. Puneți un vas de apă pe suport.
Această experiență se datorează regulii efectului de levier și a echilibrului stabil.
Aparate și materiale: o lumânare, o spiță, 2 pahare, 2 plăci, chibrituri.
Etape de experiență
Pentru a face acest lucru un motor, nu avem nevoie de electricitate sau benzină. Avem nevoie doar de o lumânare pentru asta.
Răspândiți vorbele și lipiți-le cu capul în lumânare. Aceasta va fi axa motorului nostru. Puneți lumânarea pe marginile celor două pahare și echilibrați-le. Aprinde o lumânare de la ambele capete.
O picătură de parafină va cădea într-una din plăci, plasată sub capetele lumânării. Echilibrul este rupt, celălalt capăt al lumanii va fi tras și coborât; în timp ce câteva picături de parafină curg din ea și vor deveni mai ușoare decât primul capăt; se ridică la vârf, primul capăt va scădea, va scădea o picătură, va deveni mai ușor și motorul nostru va începe să lucreze cu putere; treptat oscilațiile lumânărilor vor crește tot mai mult.
Experimentați # 9 Free Fluid Exchange
Aparate și materiale: portocaliu, sticlă, vin roșu sau lapte, apă, 2 scobitori.
Etape de experiență
Tăiați cu grijă portocala în jumătate, coajați astfel încât coaja să fie îndepărtată cu o ceașcă întreagă. Pierce în partea de jos a acestui pahar două găuri lângă el și pune-l în geam. Diametrul paharului trebuie să fie puțin mai mare decât diametrul părții centrale a paharului, apoi paharul se va menține pe pereți, fără a cădea pe fund. Coborâți paharul portocaliu în vas cu o treime din înălțime. Puneți vinul roșu sau alcoolul colorat în coaja de portocală. Va trece prin gaură până când nivelul vinului ajunge la fundul cupei. Apoi se toarnă apa aproape de margine. Puteți vedea cum un râu de vin se ridică prin unul dintre găuri până la nivelul apei, în timp ce apa, care este mai grea, trece printr-o altă gaură și începe să se scufunde în fundul paharului. În câteva momente vinul va fi pe partea de sus și apa de dedesubt.
Experiența №10 Un pahar de cântat
Aparate și materiale: un pahar subțire, apă.
Etape de experiență
Umpleți geamul cu apă și ștergeți marginile geamului. Cu un deget umezit, frecat oriunde în pahar, va cânta.
1. Difuzia de lichide și gaze
Diffusion (lat diflusio -. Distribuție, împrăștiere, dispersia), transferul de particule de natură diferită, datorită mișcării termice aleatoare de molecule (atomi). Distinge între difuzie în lichide, gaze și solide
Experiment demonstrativ "Observarea difuziei"
Dispozitive și materiale: vată de bumbac, amoniac, fenolftaleină, instalație pentru observarea difuziei.
Etapele experimentului
Luați două bucăți de vată de bumbac. Vom uda o bucată de vată de bumbac fenolftalein, iar cealaltă - amoniac. Să aducem în contact sucursalele. Colorarea fleei este observată în roz datorită fenomenului de difuzie.
Fenomenul de difuzie poate fi observat folosind o configurație specială
Se toarnă amoniacul într-unul din conuri. Vom uda o bucată de vată de bumbac cu fenolftaleină și o punem pe vârful conului. După un timp, observăm colorarea fleei. Acest experiment demonstrează fenomenul de difuzie la distanță.
Să demonstrăm că fenomenul de difuzie depinde de temperatură. Cu cât este mai mare temperatura, cu atât difuza mai rapidă.
Pentru a demonstra această experiență, luați două pahare. Într-un singur pahar se toarnă apă rece în cealaltă - fierbinte. Se adaugă sulfatul de cupru la ochelari, observăm că sulfatul de cupru se dizolvă mai rapid în apă fierbinte, ceea ce demonstrează dependența difuziei de temperatura.
2. Comunicarea navelor
Pentru a demonstra navele comunicante, să luăm o serie de vase de diverse forme legate în partea inferioară de tuburi.
Vom turna lichidul într-unul dintre ele: imediat descoperim că lichidul curge peste tuburi în restul vaselor și este instalat în toate vasele la același nivel.
Explicația acestui experiment este după cum urmează. Presiunea pe suprafețele libere ale lichidului din vase este una și aceeași; este egal cu presiunea atmosferică. Astfel, toate suprafețele libere aparțin aceeași suprafață de nivel și, prin urmare, ar trebui să fie pe aceeași margine superioară orizontală a ploi vasului: altfel va fi imposibil să se toarne ceainic top.
Ball Pascal - un dispozitiv utilizat pentru a demonstra transmiterea uniformă a presiunii produsă asupra lichidului sau gazului într-un vas închis, și de ridicare a lichidului din spatele pistonului, sub influența presiunii atmosferice.
Pentru a demonstra transferul uniform al presiunii produse pe un lichid într-un vas închis, este necesar, cu ajutorul unui piston, să se tragă în vasul de apă și să se pună o minge strâns pe conducta de ramificație. Împingerea pistonului în vas, demonstrează fluxul de lichid din găurile din bilă, atrăgând atenția asupra unui flux uniform de lichid în toate direcțiile.
