Куцупатра Алла Миколаївна Демонстраційний експеримент з фізики

Скачати 154.84 Kb.

Назва	Куцупатра Алла Миколаївна Демонстраційний експеримент з фізики
Дата	27.03.2013
Розмір	154.84 Kb.
Тип	Документи

bibl.com.ua > Фізика > Документи

Відділ освіти Кам’янської райдержадміністрації

Районний методичний кабінет

Кам'янська загальноосвітня школа І-ІІІ ступенів № 2 Кам’янської районної ради Черкаської області
Куцупатра Алла Миколаївна

Демонстраційний експеримент з фізики

7 клас

Схвалено радою методичного кабінету школи

Протокол №2 від 16.11.2010

Посібник містить демонстраційні досліди по фізиці для 7 класу, які допомагають наближенню навчального фізичного експерименту до сучасних вимог методики і дидактики викладання фізики в школі. Описані досліди, які відображають фундаментальні фізичні експерименти, допомагають учням засвоїти методи сучасних наукових досліджень, демонструють практичне застосування фізичних явищ і законів. Даються рекомендації по методиці і техніці проведення дослідів.

Посібник призначений для вчителів фізики загальноосвітньої школи.
Передмова

Основою викладання фізики в школах є навчальний експеримент. Як і сама фізика та її методи дослідження, він постійно розвивається і вдосконалюється.

В процесі вивчення курсу фізики учні повинні засвоїти наукову картину світу, орієнтуватись в тенденціях науково-технічного прогресу, підійти до усвідомлення сучасних методів дослідження, набути практичних умінь і навичок. Ці завдання можна розв'язати лише при відповідній постановці навчального експери-менту, який є одночасно джерелом знань, методом навчання і засобом наочності у навчанні фізики.

Враховуючи тенденції розвитку навчального експерименту, можна зробити висновок, що в наш час найбільше відповідає своєму призначенню така система дослідів, в якій методи і прийоми відображають сучасні методи пізнання, а обладнання системи дає змогу:

відтворювати досліди, що становлять основу фізичної науки;

встановлювати важливі кількісні закономірності й вимірювати основні фізичні величини, які вивчаються в школі;

демонструвати основні практичні застосування фізичних явищ і законів.

Розділ 1. Починаємо вивчати фізику

1. Приклади фізичних явищ: механічних, теплових, електричних, магнітних, світлових.

Обладнання: жолоб, металеві кульки різної маси, рідинний манометр з теплоприймачем, ебонітова паличка, електрофорна машина з султанчиками, постійний магніт, магнітна стрілка, опукла лінза, екран.

а) за допомогою жолоба і металевих кульок показати механічну взаємодію, навести приклади механічного руху (рух автомобіля, падіння тіл на землю, гальмування автомобіля, рух космічних апаратів, рух Землі навколо Сонця.)

б) звернути увагу дітей, якщо не торкатися теплоприймача, який приєднаний до манометра, то рідина в колінах манометра знаходиться на одному рівні. Потім прикласти руку до теплоприймача, спостерігати як вода в коліні манометра, яке приєднане до теплоприймача, опускається вниз. Якщо руку прибрати, то рідина повернеться на місце. Зробити висновок, що повітря від нагрівання розширюється.

в

) Зарядити електрофорну машину, наблизити кульки так, щоб відбувся іскровий розряд. До кульок електрофорної машини причепити султанчики, спостерігати як вони при-тягуються коли приєднані до різних кульок і відштовхуються, коли приєднані до однієї кульки. Зробити висновок що в природі існує два види зарядів, однойменні відштовхуються, різнойменні притягуються

г) розглянути взаємодію постійного магніту з магнітною стрілкою. Звернути увагу дітей, що магнітна стрілка, якщо нема поблизу магніту розташовується в магнітному полі Землі. Висновок: магніт має два полюси північний і південний, Земля – постійний магніт.

д) отримати на екрані за допомогою лінзи зменшене зображення вікна. Пояснити що таким способом отримують фотографії, кінофільми.

Лінзи використовують окулярах, мікроскопах, кінопроекторах.

2. Приклади застосування фізичних явищ у техніці на моделях двигуна внутрішнього згорання, гідравлічного преса, блоків, електронагрівальних приладів.

Обладнання: модель двигуна внутрішнього згорання, модель парової турбіни, гідравлічний прес, блоки, електронагрівальні прилади (електроплитка, праска, електрична лампочка, електрочайник)

Розділ 2. Будова речовини.

1. Стисливість газів.

Обладнання: насос, гумова кулька.

Натиснемо на поршень насоса – він переміститься майже до кінця свого ходу. Якщо тепер відпустити його, то він повернеться у своє початкове положення.

Висновок: гази легко стискаються і так само легко розширюються

Коли накачати кульку повітрям, вона набуде округлої форми, всередині неї повітря розподілилось по всьому об'єму. Висновок: гази леткі і заповнюють весь наданий їм об'єм.

2. Розширення тіл під час нагрівання.

Обладнання: Кулька з кільцем, спиртівка, сірники.

На початку досліду показують, що кулька в холодному стані має діаметр менший діаметра отвору кільця. Для цього звільнюють заживний гвинт муфти і переміщають кільце вгору по стержню штатива так, щоб кулька пройшла через отвір кільця.

Потім знову кільце опускають вниз і відводять сторону. Під кулькою розміщують запалену спиртівку і нагрівають її протягом 2 – 3 хв. Після нагрівання спиртівку прибирають, а кільце переміщують по стійці вгору і переконуються, що нагріта кулька не проходить через отвір кільця і застряє в ньому. Висновок: металева кулька розширюється під час нагрівання.

3. Розчинення фарби у воді

Обладнання: стакан, скляна паличка, фарби, екран.

Н

аливають в стакан чистої води і встановлюють на демонстраційному столі, позаду стакана ставлять білий екран, щоб створити білий фон. Потім в стакан капають крапельку гуашевої фарби і скляною паличкою розмішують воду.

Звертають увагу на те, що в кожній краплі пофарбованої води тепер міститься деяка, незначна кількість фарби. Цю кількість можливо ще зменшити, якщо в стакан долити води і знову її перемішати. Нова порція знову виявиться пофарбованою, але значно бліднішою, так як на одиницю об'єму води в цьому випадку припадає менше число частинок фарби.

Таким чином учнів поступово приводять до висновку про те, що будь-яка речовина при поділі може бути доведена до дуже малих частинок і найдрібніша частинка, яка зберігає властивості даної речовини, називається молекулою.

4. Дифузія газів, рідин

Обладнання: флакон з парфумами, колба з чистою водою, марганцевокислий калій.

а) в одному кінці класу розбризкують парфуми. Через деякий час аромат поширюється по всьому класу. Роблять висновок, що молекули парфумів проникли між молекулами повітря, внаслідок дифузії.

б

) у колбу з чистою водою кидають кілька кристаликів марганцево-кислого калію і не розмішують. Так як дифузія в рідинах проходить повільно, то циліндр залишають в спокої на декілька днів. З кожним днем видно як марганцевокислий калій проникає в воду. В кінці вся вода набуває блідорожевого кольору.

З досліду роблять висновок, що рідини також дифундують, але повільніше ніж гази.

5. Модель хаотичного руху молекул

Обладнання: прилад для демонстрації моделі броунівського руху; проекційний апарат з пристосуванням для горизонтального проектування.

П

рилад встановлюють на проекційному апараті, підго-товленому для горизонтального проектування. В затемненому класі проектують прилад на екран.

Пояснюють учням будову приладу і що він моделює. Кульки зображають молекули, а резинова пробка – маленьку частинку в рідині або газі, яку не видно неозброєним оком, але видно в мікроскоп.

Обертаючи ручку ударного механізму, приводять в хаотичний рух кульки і спостерігають, як внаслідок співударів з кульками рухається хаотично і резинова пробка. Вона рухається внаслідок неврівноваженого бомбардування кульками. Пояснюють, що переміщення резинової пробки моделює переміщення частинки, яке спостерігається в мікроскопі, тобто броунівський рух. Цей рух став дуже важливим дослідним підтвердженням хаотичного руху молекул.

6. Зчеплення свинцевих циліндрів.

Обладнання: штатив універсальний, два свинцевих циліндра, набір важків, ніж, кювета з піском.

Д

обре очищені з торця свинцеві циліндри прикла-даються один до другого. Від руки, наскільки вистачить сили, придавлюють їх і злегка покручують кругом поздовжньої вісі.

Потім підвішують циліндри за крючок на штатив. Під циліндри підставляють кювету з піском (на випадок падіння циліндра) і на другий вільний гачок вішають гирі, поки циліндри не роз'єднаються.

Успіх даного досліду залежить виключно від правильної підготовки циліндрів. Їх торцеві поверхні повинні бути рівними: без виступів, заглиблень, подряпин. Поверхні повинні бути чистими, блискучими.

Цей дослід доводить що молекули речовини взаємодіють між собою.

7. Об'єм і форма твердого тіла

Обладнання: дерев'яний або металевий брусок, ящик-підставка.

Б

русок поміщають на ящику підставці в різних положеннях. Роблять висновок проте, що форма і об'єм твердих тіл не змінюється при зміні їх положення.

8. Об'єм і форма рідини.

Обладнання: 2 – 3 скляних посудини різної форми, склянка з водою, ящик-підставка.

П

ідфарбовану воду, рівень якої позначено на склянці, переливають із склянки в одну з посудин. Показують, що форма об'єму рідини відповідає формі частини об'єму посудини, зайнятої нею. З першої посудини рідину послідовно переливають в інші. При цьому зазначають, що форма об'єму рідини змінюється, а величина його практично залишається незмінною. У цьому впевнюються переливаючи воду з останньої посудини в склянку.

З досліду роблять висновок, що рідина не має власної форми, а набирає форми тої посудини, в якій вона перебуває. Об'єм рідини при таких змінах залишається сталим.

9. Фотографії молекулярних кристалів

Обладнання: фотографії молекулярних кристалів.

П

ояснити що, наприклад, кристал молекули води має шестигранну форму. Тому сніжинки мають також форму шестигранника.

У кристалі солі атоми натрію та хлору строго чергуються, розта-шовуючись у вершинах куба, тому кристали солі й мають кубічну форму. Правильна форма кристалів зумовлена тим, що атоми або молекули в кристалах розташовані упорядковано, утворюючи кристалічні гратки.

10. Моделі молекул води, водню, кисню

Обладнання: моделі молекул

Молекула води складається з одного атома оксисену і двох атомів гідрогену.
Молекула кисню 2 складається з двох атомів оксисену, а азоту 1 з двох атомів нітрогену, 4 – молекула вуглекислого газу, 5 – молекула води, 6 – молекула озону.

Розділ 3. Світлові явища

1.Прямолінійне поширення світла

Обладнання: лампочка від кишенькового ліхтарика; велика лампа; металева куля; екран.

В

ізьмемо маленьке джерело світла напри-клад від кишенькового ліхтарика. Розмістимо на деякій відстані від неї екран. Лампочка освітлює екран, тобто в кожну його точку потрапляє світло. Помістимо між лам-почкою й екраном непро-зоре тіло, наприклад металеву кулю. Тепер на екрані ми бачимо темний круг, оскільки за кулею утворилась тінь – простір, в який не потрапляє світло від джерела. Чітка тінь утворилася тому, що як джерело світла ми використовували лампочку, розміри спіралі якої порівнянні з відстанню від неї до екрана. Таке джерело світла називають точковим. Якщо як джерело взяти велику лампу, розміри спіралі якої порівнянні з відстанню від неї до екрана, то навколо тіні на екрані утвориться частково освітлений простір – півтінь.

Утворення півтіні не суперечить закону прямолінійного поширення світла, а навпаки підтверд-

жує його. Адже в цьому разі джерело світла складається з множини точок, і кожна з них випромінює промені. Тому на екрані є ділянки, в які світло від одних точок джерела потрапляє, а від інших не потрапляє, там і утворюється півтінь. У центральну ділянку екрана не потрапляє світло від жодної точки лампи, там спостерігається повна тінь.

У величезних масштабах тінь і півтінь спостерігають при сонячному і місячному затемненнях.сонячне затемнення спостерігається, коли місяць буде між Сонцем і Землею. Коли ж Місяць при своєму обертанні навколо Землі потрапляє в тінь, що відкидається Землею, спостерігається місячне затемнення

2. Відбивання світла

Обладнання: оптичний диск з рухомим освітлювачем, плоске дзеркало.

Оптичний диск складається з білого круга, по колу якого нанесено поділки. На краю диска розміщений рухомий освітлювач – джерело світла (яскрава лампочка) у світлонепроникному футлярі. Через маленький отвір у футлярі тонкий пучок світла падає на

тіло, закріплене в центрі диска.

Закріпимо в центрі диска плоске дзеркало і спрямуємо на нього пучок світла від освітлювача. Побачимо, що пучок світла відіб'ється від дзеркала, змінить напрямок поширення.

3. Закони відбивання світла

Обладнання: оптичний диск з рухомим освітлювачем, плоске дзеркало.

Спрямуємо пучок світла на поверхню дзеркала так, щоб цей пучок лежав у площині диска. Ми побачимо, що відбитий промінь теж лежить у площині диска (див. малюнок з попереднього досліду). Пересуваючи джерело світла покраю диска, змінюватимемо напрям падаючого променя, при цьому змінюватиметься і напрям відбитого променя, але обидва вони лежатимуть в площині диска. Таким чином, ми встановили перший закон відбивання світла: падаючий і відбитий промені лежать в одній площині з перпендикуляром до відбивної поверхні, проведеним у точку падіння променя.

Пересуваючи джерело світла по краю диска, ми

змінювали кут падіння променя. Вимірювання показують, що при всіх значеннях кута падіння зберігається рівність між ним і кутом відбивання. Отже, встановлено другий закон відбивання світла: кут відбивання дорівнює куту падіння.

4. Зображення в плоскому дзеркалі

Обладнання: плоске скло, запалена свічка, лінійка.

Розмістимо вертикально шматок плоского скла, яке виконуватиме роль дзеркала. Але оскільки дзеркало прозоре, ми побачимо й те, що розміщене за ним. Поставимо перед дзеркалом запалену свічку. У склі ми побачимо її зображення. З другого боку скла (там, де ми бачимо зображення) поставимо таку саму, але не запалену свічку і пересуватимемо її доти, поки вона здаватиметься запаленою. Це означатиме, що зображення запаленої свічки міститься там, де стоїть незапалена свічка.

Виміряємо відстані від свічки до скла і від скла до зображення свічки. Ці відстані виявляться однаковими.

Дослід також показує, що висота зображення свічки дорівнює висоті самої свічки, тобто розміри зображення в плоскому дзеркалі дорівнюють розмірам предмета. Нагадаємо, що утворене зображення свічки уявне, і, якщо в зображення полум'я помістити клаптик паперу, то він, звичайно, не загориться.

Отже, дослід показує,що зображення предмета в плоскому дзеркалі має такі особливості: це зображення уявне, пряме, за розмірами дорівнює предмету, розміщене воно на такій самій відстані за дзеркалом, на якій предмет розміщений перед дзеркалом.

Усі перелічені особливості зображення предмета в плоскому дзеркалі дають можливість сказати, що зображення симетричне предмету.

5. Заломлення світла

Обладнання: склянка з водою, ложка, монета.

Л

ожка, опущена в склянку з водою, здається переломленою на межі між водою і повітрям. Це можна пояснити лише тим, що промені світла, які ідуть від ложки, мають у воді інший напрям, ніж у повітрі.

Зміна напряму поширення світла при його переході через межу поділу двох середовищ називається заломленням світла. При переході променя з повітря в скло або воду кут заломлення менший від кута падіння, тобто γ < α . Крім того, ми помічаємо, що падаючий і заломлений промені лежать в одній площині з перпендикуляром, проведеним до поверхні поділу двох середовищ у точку падіння променя.

6. Хід променів у лінзах

Обладнання: джерело світла, збиральна лінза, розсіювальна лінза.

Направимо на двоопуклу лінзу, паралельно до головної оптичної осі, декілька пучків світла. Заломившись на поверхні лінзи, пучки світла перетнуться в точці F, яка називається головним фокусом лінзи. У кожної лінзи є два фокуси – по одному з кожного боку лінзи. Точку О, яка лежить на оптичній осі в центрі лінзи, називають оптичним центром лінзи. Відстань від оптичного центра лінзи О до головного фокуса F називають головною фокусною відстанню лінзи; її також позначають буквою F.

Д

воопукла лінза збирає у фокусі пучки світла, що падають на неї паралельно до головної оптичної осі. Тому таку лінзу називають збиральною.

Я

кщо направити паралельний пучок променів на розсі-ювальну лінзу, то після заломлення в лінзі пучок стане розбіжним.

Лінзу, що пере-творює паралельний пучок променів у розбіжний, називають розсіювальною. У розсіювальної лінзи також є фокус, тільки він уявний. Якщо розбіжний пучок променів, які виходять з такої лінзи, продовжити в бік, протилежний їхньому напряму, то продовження променів перетнуться в точці F, що лежить на оптичній осі з того боку, з якого падає світло на лінзу.

7. Утворення зображень за допомогою лінзи

Обладнання: лінза, свічка, екран.

За допомогою лінз можна не тільки збирати і розсіювати промені світла, а й утворювати різні зображення предметів. Завдяки цій властивості лінзи широко використовують на практиці.

Для побудови зображень у лінзах достатньо двох променів. Перший промінь проходить паралельно оптичній осі лінзи, другий, проходить через її центр. Перший промінь, пройшовши крізь лінзу, перетне її оптичну вісь у фокусі, другий пройде крізь лінзу, не змінюючи свого напрямку.

уявне

збільшене

рівне за величиною предметові

зменшене

8. Модель ока

Обладнання: модель ока

За допомогою зору ми одержуємо близько 90% інформації про навколишній світ. Зорове сприйняття світу – це складний біологічний процес. Його перша стадія – одержання зображення предмета на сітківці за допомогою оптичної системи ока.

Оптичну систему ока складають рогівка,

кришталик, скловидне тіло.

Світло заломлюється в оптичній системі ока і потрапляє на сітківку, де утворюється дійсне, зменшене,

обернене зображення предмета. Зображення викликає нервові збудження. Збудження передаються у мозок людини і формують зоровий образ об'єктів навколишнього світу.

9. Будова та дія оптичних приладів

Обладнання: фотоапарат

1 – об'єктив;

2

– дзеркало;

3 – затвор;

4 – фотоматеріал;

5- фокусуючий екран

7 – призмовий видошукач;

8 – окуляр видошукача.

Будова фотоапарата подібна до будови ока. Роль роговиці й кришталика тут виконує об'єктив, роль же сітківки в плівковому фотоапараті – світлочутлива плівка, а в цифровому – фотоелемент.

10. Інерція зору

Обладнання: відео сюжет «Інерція зору» http://www.youtube.com/watch?v=-KP-KJdMp3U

Інерція зору (в перекладі з латинської – «бездіяльність», «млявість») – фізіологічне явище, що полягає у відставанні виникнення й зникнення зорового відчуття від впливу світлового подразника; проявляється наявністю латентного періоду, виникненням послідовних образів, злиттям світлових мелькань і т. п.

11. Спостереження руху тіл під час стробо-скопічного освітлення.

Обладнання: відео сюжет «Стробоскоп» http://www.youtube.com/watch?v=Uik06WiomJ4

Стробоскоп (в перекладі з грецької — «кручення», «хаотичний рух» и — «дивлюся») — прилад, який дозволяє швидко відтворювати яскраві світлові імпульси, які повторюються
.

Стробоскопічне зображення м'яча, який підскакує. Частота спалахів лампи стробоскопа - 25 разів на секунду.
Література

1. Демонстрационные опыты по физике в VI – VII классах средней школы. Под ред. А. А. Покровского. М., «Просвещение», 1970.

2. Бондаровський М. М. та ін. Фізичний експеримент у середній школі. К., «Радянська Школа», 1964, т. І.

3. Пьоришкін О.В., Родіна Н.О. Фізика: Підруч. для 8 кл. серед. шк. 11-те вид., перероб. і доп. К., «Радянська школа», 1990.

4. Коршак Є. В. та ін. Фізика 8 кл.; Підруч. для загальноосвіт. навч. закл. 2-ге вид., перероб. та доп. К.; Ірпінь: ВТФ «Перун», 2003.

5. Ільченко В. Р. та ін. Фізика: Підруч. для 7 кл. загальноосвіт. навч. закл. Полтава: Довкілля-К, 2007.

6. Генденштейн Л. Е. Фізика, 7 кл.: Підручник для середніх загальноосвітніх шкіл. – Х.: Гімназія, 2007.

7. http://ru.wikipedia.org/wiki/

8. http://www.google.ru/search

9. http://www.youtube.com/watch
Зміст

Передмова ………………………………………………...3

Розділ 1. Починаємо вивчати фізику…………………….5

1. Приклади фізичних явищ……………………….5

2. Приклади застосування фізичних явищ………..7

Розділ 2. Будова речовини………………………………..8

1. Стисливість газів………………………………...8

2. Розширення тіл під час нагрівання……………..8

3. Розчинення фарби у воді………………………..9

4. Дифузія газів і рідин…………………………...10

5. Модель хаотичного руху молекул…………….11

6. Зчеплення свинцевих циліндрів……………….12

7. Об'єм і форма твердого тіла…………………...13

8. Об'єм і форма рідини…………………………..14

9. Фотографії молекулярних кристалів………….15

10. Моделі молекул води, водню, кисню………..16

Розділ 3. Світлові явища………………………………...17

1. Прямолінійне поширення світла………………17

2. Відбивання світла………………………………19

3. Закони відбивання світла………………………20

4. Зображення в плоскому дзеркалі……………...21

5. Заломлення світла………………………………22

6. Хід променів у лінзах…………………………..23

7. Утворення зображень за допомогою лінзи…...25

8. Модель ока……………………………………...27

9. Будова та дія оптичних приладів……………...28

10. Інерція зору……………………………………29

11. Спостереження руху під час стробоскопіч-

ного освітлення………………………………........30

Література………………………………………….31

Схожі:

34. Реалізація між предметних та внутріпредметних зв’язків у процесі навчання інформатики Досягнень сучасних технологій варто віднести максимальне спрощення процесу створення електронних методичних посібників, презентації...	ТЕМА ЗМІСТ НАВЧАЛЬНОГО МАТЕРІАЛУ Зародження та розвиток фізики як науки. Роль фізичного знання в житті людини й суспільному розвитку. Методи наукового пізнання. Теорія...
Адреси передового педагогічного досвіду Чеканюк Лідія Григорівна, вчитель фізики Уманської загальноосвітньої школи I-III ступенів №8 Уманської міської ради, Щерба Алла Андріївна,...	Уроки узагальнення та систематизації знань з математики (8-10 клас) Лискова Світлана Миколаївна, Чамата Світлана Олександрівна, Козлова Ольга Миколаївна
Напівпровідників, а в 1998 р. – докторську дисертацію за спеціальністю... Богдан Арсентійович Сусь, професор кафедри загальної і теоретичної фізики Національного технічного університету України "КПІ"	Методика навчання фізики як наука. Методологія педагогічних досліджень Актуальні проблеми методики навчання фізики Вступ. Методика навчання фізики як наука
Мета і задачі виробничої практики Використовувати та поглиблювати знання х фізики, методики викладання фізики в середній загальноосвітній школі, педагогіки та психології...	Урок з математики у 3 класі Обладнання: підручник (М. Богданович, «Математика»,3 клас), комп’ютер, мультимедійний проектор, таблиці, демонстраційний матеріал,...
Звіт Ради молодих вчених Інституту фізики математики та інформатики... Лешко Р. Я. — к ф м н., викладач кафедри теоретичної фізики та МВФ (голова осередку)	ЗАТВЕРДЖЕНО Швець Алла Валеріївна – головний суддя «Конкурсу привітань», «Туристична газета»

Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання