“PhysLab” փորձարարական լաբորատորիաներ. Փորձերի շարք

Ֆիզիկան հեշտացնում է կենցաղը ու ամեն ինչ բացատրում...

“PhysLab” փորձարարական  լաբորատորիաները ներկայացնում են բնագիտական փորձերի շարք.

(Համագործակցային, միջառարկայական, սովորող- սովորեցնող, շուրջտարյա նախագծեր Միջին և Ավագ դպրոցի սովորողների, պատանի հետազոտողների, տարատարիք մասնակիցների, երեխաների և ծնողների, պարզապես բնագիտական առարկաներով հետաքրքրվող անձանց համար: Անցկացման ձևաչափը՝ առկա և հեռավար):

Բովանդակությունը`

1.Ծանոթացում ֆիզիկայի լաբորատորիայի հետ:

2.Անվտանգության կանոնների պարզաբանում:

3․Բնության մեջ տեղի ունեցող քիմիական և ֆիզիկական երևույթների դիտում և ուսումնասիրում փորձնական եղանակով:

4.Նոր բառերի-տերմինների բացատրություն:
5. Ինքնուրույն և անվտանգ աշխատելու հմտությունների զարգացում:
6. Ֆիզիկայի նկատմամբ հետաքրքրության խթանում:

Նախագծի արդյունքները արտացոլվում են սովորողների բլոգներում և ենթակայքում:

Փորձերի շարք / (փորձնական առաջադրանքների փաթեթ).

1. Էլեկտրոսկոպ տնային պայմաններում.

Էլեկտրոսկոպը հատուկ սարք է էլեկտրական լիցքը հայտնաբերելու համար։ Նրա գործողության սկզբունքը հիմնված է այն փաստի վրա, որ փոխադարձ վանող ուժերը գործում են համանուն մարմինների վրա։ Այն հաճախ օգտագործվում է «էլեկտրականություն» բաժնի ուսումնասիրության տարբեր փորձեր ցուցադրելու համար: Տանը կարող եք կրկնել էլեկտրոսկոպի գործարկման սկզբունքը՝ վերստեղծելով նրա ամենապարզ մոդելը։

Աշխատանքի նպատակը՝ Ստեղծել էլեկտրոսկոպ ձեռքի տակ ունեցած միջոցներով:

Անհրաժեշտ իրեր՝ Ապակյա տարա, նրբաթիթեղ(фолга), մետաղե հաղորդալար, սանր:

Աշխատանքի ընթացքը՝ այստեղ:

2. Ինքնուրույն պատրաստել էլեկտրոֆոր սարք(առաջացնում ենք կայծակ լաբորատոր պայմաններում):

3․ Աղի սյունյակներ

• Ստվարաթղթի վրա լցնենք կերակրի աղ:
• Փուչիկը փչենք  և էլեկտրականացնենք:
• Մոտեցնում ենք փուչիկը աղին:

Դիտում.  Աղի փոքրիկ բյուրեղիկներն ուղաձիգ թելիկներով ձգվում են դեպի փուչիկ:Բացատրել երևույթը և տեսանյութը հրապարակել բլոգում։

4. Ցատկորդներ

• Ստվարաթղթի վրա լցնենք մանր կտրտած նրբաթիթեղ:
• Էլեկտրակացնենք փուչիկը և մոտեցնենք նրբաթիթեղի կտորներին, բայց չկպցնենք:

Դիտում.  Կտորներն իրենց պահում են կենդանի մորեխիկների նման՝ բարձրանում կպնում են փուչիկին և անմիջապես պոկվում և ընկնում են:

5․ Դիֆուզիան գազերում. Թղթից պատրաստել ինքնաշեն սարք՝ դիֆուզիայի երևույթը գազերում ցուցադրելու համար։

6․Նավակներ

• Պատրաստենք թղթե նավակ և դնենք ջրի մակերևույթին:
• Էլեկտրակացնենք փուչիկը և մոտեցնենք նավակին:

Դիտում. Նավակը հետևում է փուչիկին:

• Ջրի վրա դնում ենք մետաղյա կափարիչ՝ այն շարժվում է  դեպի փուչիկը:
• Էլեկտրակացնենք փուչիկը և մոտեցնենք մետաղյա կափարիչին՝ առանց կպնելու:

Դիտում. Մետաղյա կափարիչի լողում է դեպի փուչիկ:

• Ջրի վրա դնում ենք պլաստմասե կափարիչ: այն շարժվում է  դեպի փուչիկը:
• Էլեկտրակացնենք փուչիկը և մոտեցնենք կափարիչին՝ առանց կպնելու:

Դիտում. Կափարիչը լողում է դեպի փուչիկը։Բացատրել երևույթը և տեսանյութը հրապարակել բլոգում։ 

7. Պինդ մարմնի խտության որոշումը

Անհրաժեշտ պարագաներ. լծակավոր կշեռք, կշռաքարերի հավաքածու, չափագլան, թել, տարբեր մարմիններ:

Նախապատրաստական հարցեր.

1. Ինչ է խտությունը:

2. Որն է խտության հիմնական միավորը: Ուրիշ ինչ միավոր գիտես:

3. Ինչ ես հասկանում, երբ ասում ենք՝ սնդիկի խտությունը 1300կգ/մ³  է:

4. Ինչ ֆիզիկական մեծություններ պետք է չափես, նյութի խտությունը որոշելու համար:

5. Ինչ միավորով ես չափելու մարմնի զանգվածը:

6. Ինչ միավորով ես չափելու մարմնի ծավալը:

Փորձի ընթացքը.

1. Չափիր մարմնի զանգվածը, լծակավոր կշեռքի և կշռաքարերի հավաքածուի միջոցով:

2. Չափագլանի մեջ լցրու այնքան ջուր, որ մարմինը լրիվ խորասուզելուց հետո ջուրը չթափվի: Մարմինը կապիր թելով և իջեցրու չափագլանի մեջ:

3. Չափագլանում ջրի սկզբնական և վերջնական ծավալների միջոցով որոշիր խորոսուզված մարմնի ծավալը:

4. Խտության բանաձևով որոշիր մարամնի խտությունը:

5. Նույն փորձը կատարիր մի քանի տարբեր մարմինների հետ:

6. Նկարագրելով գրառիր փորձի ընթացքն ու արդյունքները:

7. Ինքդ գծիր փորձիդ համապատասխանող աղյուսակ և լրացրու փորձիդ արդյունքները:

Փորձ 2.

Նյութի խտության որոշման փորձը նույնությամբ կատաարիր հում ձվի հետ: Նկարագրիր և գրառիր փորձի ընթացքն ու արդյունքները:

Փորձ 3.

Արեոմետրի միջոցով նյութի խտության որոշումը:

Անհրաժեշտ պարագաներ. հում ձու ապակե բաժակ, կերակրի աղ, գդալ, արեոմետր:

Փորձի ընթացքը՝

Ձուն դիր բածակի հատակին:

Վրան ավելացրու մաքուր ջուր՝ մինչև բաժակի կեսը:

• Ջրի մեջ լցրու կերակրի աղ այնքան, մինչև ձուն պոկվի բաժկի հատակից: Լուծույթը խառնիր գդալով:
• Եթե ձուն լողա ջրի մակերևույթ, ավելացրու մաքուր ջուր, այնքան ժամամանակ, մինչև ձուն լողա ջրի ներսում:
• Արեոմետրը իջեցրու ջրի մեջ:
• Գրառիր արեոմետրի ցուցմունքը, որն էլ կլինիձվի խտություը:

Մարմինների փոխազդեցությունները

Փորձ 4.

Վերցրու սայլակը, որի վրա առաձգական թիթեղ է ամրացված: Թիթեղը ճգիր և կապիր թելով: Նկարագրիր և գրառիր այն, ինչ կատարեցիր:

Պատասխանիր հետևյալ հարցերին՝

• Ինչ վիճակում է գտնվում սայլակը սեղանի նկատմամբ:
• Ինչ տեղի կունենա սայլակի հետ, եթե թելը այրես: 

Փորձ 1. Արքիմեդյան ուժ

Փորձեր, որոնք հաստատում են Արքիմեդի ուժի գոյությունը: Դրանց բացատրությունը:

Փորձ 2. Վտանգավոր է արդյոք Հյուսիսային սառուցյալ օվկիանոսի սառույցների հալվելը մեր երկրագնդի համար...

Փորձ 2-ի  նկարագրություն՝  Այս փորձի համար մեզ անհրաժեշտ է  սառույց, (այսինքն պետք է սառեցնել մի քիչ ջուր), ջրով լի երկու անոթ և աղ:Դիտարկենք հետևյալը.Գցենք սառույցը ջրով լի չափանոթի մեջ և մի փոքր սպասենք: Ֆիկսենք ջրի ծավալը չափանոթում սառույցի հալվելուց առաջ և հետո: Տեսնում ենք, որ այն չի փոփոխվում: Այս դեպքում հարց է առաջանում, թե իրականությանը համապատասխանում է արդյոք այն համոզմունքը, որ Սառուցյալ օվկիանոսի սառույցների հալվելը կբարծրացնի օվկիանոսի մակարդակը և  մեր մոլորակի համար կարող է աղետալի վտանգներ հասցնել; Իրականում… Այս ամբողջի պատճառը աղն է, որ առկա է օվկիանոսի  ջրերում:Քաղցրահամ ջրի հետ կապված փորձում, սառույցը դուրս տվեց այնքան գրամ ջուր, ինչքան որ ինքն է կշռում (այսինքն՝ նույն չափով):Սակայն  V ծավալով ջուր իրականում ստացվում է մոտավորապես սառույցի ծավալի 90 %:Դա այն պատճառով է, որ ջուրը սառույց վիճակում ավելի թեթև է, քան հեղուկ վիճակում: Եվ այդ պատճառով տեղի է ունենում հետևյալը: սակայն եկեք այժմ ավելացնենք ջրի մեջ աղ, խառնենք, հետո նորից գցենք սառույցը անոթի մեջ, դարձյալ ֆիկսելով ջրի ծավալը չափանոթում սառույցի հալվելուց առաջ և հետո: կտեսնենք, որ հալումից հետո ջրի ծավալը մեծացել է աղաջրում: Ինչու՞: Բանն այն է, որ աղի ջրի խտությունն ավելի մեծ է, քան քաղցրահամ ջրինը և երբ սառույցում պարունակվող քաղցրահամ ջուրը հալում է, ավելանում է  համաշխարհային օվկիանոսի աղի ջրին՝ փոքրացնելով նրա խտությունը և մեծացնելով ծավալը: Գիտեիք արդյոք, որ այն ջուրը որը մենք գնում ենք խանութից, բացարձակ մաքուր ջուր չի հանդիսանում: Նրա մեջ ցանկացած դեպքում կան հավելումներ: Այդ պատճառով յուրաքանչյուր ջուր ունի իր համը, բայց ինչպիսի համ ունի թորած ջուրը? Եկեք փորձենք…

ՆԱԽԱԳԻԾ՝ Սուզանավեր և բաթիսկաֆներ՝ Սուզանավի աշխատանքի էությունը (Փորձ՝ ուսումնասիրել և բացատրել խաղողի վարքը  գազավորված ըմպելիքի մեջ).

Փորձ -ի  նկարագրություն՝  Այս փորձի համար մեզ հարկավոր է մեկ բաժակ գազավորված ըմպելիք, լիմոնադ  կամ կոլա և խաղող: Խաղողի մի հատիկ նետեք ջրի մեջ և դիտեք, հետևեք թե որոշժամանակ անց ինչ է տողի ունենում: Խաղողը ջրից մի փոքր ավելի ծանր է, ուստի խաղողը նախ կխորտակվի հատակին: Բայց դրա վրա անմիջապես կառաջանան գազի պղպջակներ: Շուտով դրանք այնքան շատ կլինեն, որ խաղողը կթողնի:Բայց մակերեսին փուչիկները կպայթեն, և գազը կցնդի: Ավելի ծանր խաղողը կրկին կխորտակվի հատակին: Այստեղ այն կրկին ծածկված կլինի գազի փուչիկներով և նորից դուրս կգա: Սա կշարունակվի մի քանի անգամ, քանի դեռ ջուրը այսպես ասած «չի սպառվել»: Այս սկզբունքով է աշխատում, լողում և բարձրանում իրական սուզանավը է:

Փորձ 3. Ջերմային շարժիչի մոդել 

Ջերմային շարժիչ անվանում են այն սարքը, որը կարող է կատարել մեխանիկական շարժում՝ ստանալով որոշակի քանակությամբ ջերմություն: Յուրաքանչյուր ջերմային շարժիչում կա 3 հիմանկան մաս՝ 1. տաքացուցիչ, 2. սառնարան և 3. աշխատանքային մարմին: 

Փորձ 4. Կարտոֆիլային կրակոց.

ՓՈՐՁ 5. ԱՐՔԻՄԵԴՅԱՆ ՈՒԺ

ՓՈՐՁ 6. Ջրասուզակը 

ՓՈՐՁ 7. Սուզանավեր և բաթիսկաֆներ.

Սուզանավի աշխատանքի էությունը (Փորձ՝ ուսումնասիրել խաղողի վարքը գազավորված ըմպելիքի մեջ).

ՓՈՐՁ 8. 
Վտանգավոր է արդյոք Հյուսիսային սառուցյալ օվկիանոսի սառույցների հալվելը մեր երկրագնդի համար...

ՓՈՐՁ 9. 

1. Ջերմային շարժիչի դերը կատարևում է կոլբային ռետինե խողովակով միաց­րած ապակե ներարկիչը: Ջերմակայուն ապակուց պատրաստված կոլբայի մեջ լցնել 50 մլ ջուր և դնել այն էլեկտրական սալիկի վրա: Եռման ժամանակ առա­ջա­ցած գոլորշին բարձրացնում է մխոցը, կատարելով աշխատանք մխոցի ծան­րության ուժի, շփման ուժի և մթնոլորտային ճնշման ուժի դեմ: Աշխատող նյու­թի ընդարձակումը չի կարող լինել անվերջ՝ այն դադարում է, երբ գոլորշու ճնշումը հավասարվում է մթնոլորտային ճնշմանը:
2. Հաջորդ ընդարձակման համար գոլորշին ան­հրա­ժեշտ է սեղմել: Այդ նպատակով մխոցին ուժ ենք գործադրում և կատարում ենք ընդարձակման աշխատանքին հավա­սար աշխատանք:

Գոլորշին սեղմվում է մթնոլորտային ճնշման և մխոցի ծանրության ուժի ազդեցության հետևանքով, եթե ճնշումը գլանում ավելի փոքր է, քան ընդարձակման ժամանակ:Անձեռոցիկով կոլբան հանում ենք սալիկի վրայից և իջեցնում ենք սառը ջրով անոթի մեջ: Մխոցն իջնում է ներարկիչի հատակը: Երբ կոլբան դնում ենք սալիկի վրա, ընդարձակման պրոցեսը կրկնվում է և մխոցը նորից բարձրանում է: Սառնարանն ապահովում է ներքին էներգիայի  մեխանիկականի փոխակերպ­վելու կրկնվելը:

2․ Կարտոֆիլը, լիմոնը և խնձորը որպես հոսանքի աղբյուրՆպատակը՝ սովորողների մոտ արթնացնել հետաքրքրություն բնագիտական առարկաների նկատմամբ և ձևավորել նոր հմտություններ և կարողություններ։Նյութեր և սարքավորումներ՝ Կարտոֆիլ, լիմոն, խնձոր,հաղորդալարեր, պզնձե և ցինկե մետաղներ, գալվանաչափ, էլեկտրական լամպ։Փորձի ընթացքը՝ ցոցադրական գալվանաչափի սեղմակներին միացնել պղնձե հաղորդալար, որոնցից մեկի ծայրը միացնել ցինկե փոքրիկ ձողին (մեխին) ։ Այնուհետև վերցնել միջին չափի կարտոֆիլ և իրարից որոշակի հեռավորության վրա նրա մե խրել պղնձե և ցինկե ձողերը։ Գալվանաչափի սլաքը կշեղվի։Ինչու՞։ Նմանատիպ փորձ կատարել՝ կարտոֆիլի փոխարեն օգտագործելով լիմոն, խնձոր՝ լավ կլինի թթու և բացատրել դիտված երևույթը։3․ Հետազոտել հալվելու ընթացքում սառույցի ջերմաստիճանի  փոփոխությունը: Անհրաժեշտ պարագաներ`անոթ, էլեկտրասալիկ, ջերմաչափ, սառույցի կտոր:Հետազոտության ընթացքը1.Սառույցի մեջ անցք արեք այնպես, որ հնարավոր լինի չափել նրա ջերմաստիճանը:2.Սառույցի կտորը անոթում դրեք էլեկտրասալիկի վրա:3.Միացրեք էլեկտրասալիկը և հետևեք սառույցի ջերմաստիճանին, գրանցեք տվյալները, արեք հետևություն:4. Ինչպե՞ս են աշխատում թոքերը:Այս փորձը ստեղծում է փայլուն հնարավորություն  կիրառել միջառարկայական կապերը, այն կարելի է ցուցադրել ինտեգրված դասի ընթացքում: Պատրաստենք թոքերի մոդելը և դիտենք դրանց աշխատանքը ֆիզիկայի տեսանկյունից:

1. Կտրենք պլաստիկ շշի հատակը:
2. Տեղավորենք փուչիկը շշի մեջ և փչելու մասը հագցնենք շշի բերանին
3. Շշի կտրած մասը փակենք մեկ այլ փուչիկի կտրած ռետինով և ամրացնենք կպչող ժապավենով:
4. Երբ թաղանթը ձգում ենք դեպի դուրս, փուչիկի ծավալը մեծանում է, իսկ երբ սեղմում ենք՝ փոքրանում է:

Բացատրություն . Շշի ներսում գտնվող օդի ծավալը մեկուսացված է: Երբ թաղանթը ձգում ենք, ծավալը մեծանում է, ճնշումը փոքրանում և դառնում է մթնոլորտային ճնշումից փոքր: Շշի մեջ գտնվող փուչիկը լցվում է օդով և ծավալը  մեծանում է մթնոլորտային ճնշման ազդեցության հետևանքով: Երբ թաղանթը սեղմվում է, շշի մեջ գտնվող օդի զբաղեցրած ծավալը փոքրանում է, ճնշումը դառնում է մթնոլորտայինից մեծ, փուչիկի ծավալը փոքրանում է: Այդպես աշխատում են մեր թոքերը: Դիաֆռագման ռետինն է, իսկ փուչիկը՝ թոքերը: Ռետինը ձգումը՝ ներշնչման գործողությունն է , իսկ սեղմումը՝ արտաշնչման:5․ Նախագծեք և պատրաստեք այնպիսի մեխանիզմ, որը բաղկացած լինի լծակից և անշարժ ճախարակից, և որի միջոցով, կիրառելով  1Ն ուժ, կարողանաք բարձրացնել  8Ն կշռով բեռ:Լուծում: Անհրաժեշտ չափումներ ու հաշվարկներ կատարելուց հետո կարելի է պատրաստել  նկ. 3-ում պատկերված տեղակայանքը, որում A0:0В = 4:

Աշխատանքի արդյունքում սովորողները ձեռք կբերեն, իրենց շրջապատում տեղի ունեցող երևույթները վերլուծելու կարողություններ և առօրյայում կիրառելու հմտություններ։