Проект "Фізичний прилад власноруч". Досвід з монеткою та повітряною кулькою Фізика прилади своїми руками
МАОУ ліцей №64 м. Краснодара Фізика рук-ль Спіцина Л.І.
Робота – учасник Всеросійського фестивалю педагогічної творчості у 2017 році
На сайті сайт розміщується для обміну досвідом роботи з колегами
САМОДЕЛЬНІ ПРИЛАДИ ДЛЯ НАВЧАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ
У ЛАБОРАТОРНОМУ ПРАКТИКУМІ З ФІЗИКИ
Науково-дослідницький проект
"Фізика та фізичні завдання скрізь існують
у тому світі, в якому ми живемо, працюємо,
любимо, вмираємо." - Дж.Уокер.
Вступ.
З раннього дитинства, коли з легкої руки вихователя дитячого садкаЗої Миколаївни, до мене приклеїлося «Коля-фізик», я цікавлюся фізикою як теоретичною наукою і прикладною наукою.
Ще в початковій школі, вивчаючи доступні мені матеріали в енциклопедіях, визначив собі коло найцікавіших питань; вже тоді радіоелектроніка стала основою позашкільного проведення часу. У середній школі став приділяти особливу увагу таким питанням сучасної науки, як ядерна та хвильова фізика. У профільному класі першому плані вийшло вивчення проблем радіаційної безпеки людини у світі.
Захопленість конструюванням прийшла разом із книгою Ревіча Ю. В. « Цікава електроніка», Моїми настільними книгами стали тритомний «Елементарний підручник фізики» за редакцією Ландсберга Г. С., «Курс фізики» Детлафа А.А. та інші.
Кожна людина, яка вважає себе «технарем», має вчитися втілювати свої, нехай навіть найфантастичніші задуми та ідеї, у самостійно виготовлені діючі моделі, прилади та пристрої, щоб з їхньою допомогою підтвердити чи спростувати ці задуми. Тоді, завершивши загальну освіту, він отримує можливість шукати шляхи, дотримуючись яких зможе свої ідеї втілити в життя.
Актуальність теми «Фізика своїми руками» визначається, по-перше, можливістю технічної творчості кожної людини, по-друге, можливістю використовувати саморобні приладив освітніх цілях, що забезпечує розвиток інтелектуальних та творчих здібностей учня.
Розвиток комунікаційних технологій та воістину безмежні освітні можливості Інтернет-мережі дозволяють сьогодні кожному бажаючому використати їх на благо свого розвитку. Що я хочу цим сказати? Тільки те, зараз кожен, хто захоче, може «пірнути» в нескінченний океан доступних відомостей про будь-що, у будь-якій формі: відео, книги, статті, сайти. Сьогодні існує безліч різних сайтів, форумів, каналів «YOUTUBE», які з радістю поділяться з тобою знаннями в будь-якій галузі, а зокрема в галузі прикладних радіоелектроніки, механіки, фізики атомного ядра тощо. Було б дуже здорово, якби більше людей мало потяг до освоєння чогось нового, потяг до пізнання світу та позитивного його перетворення.
Завдання, які вирішуються у цій роботі:
- реалізувати єдність теорії та практики через створення саморобних навчальних приладів, діючих моделей;
Застосувати теоретичні знання, одержані в ліцеї, для вибору конструкції моделей, що використовуються для створення саморобного навчального обладнання;
На основі теоретичних досліджень фізичних процесів вибрати необхідне обладнання, що відповідає умовам експлуатації;
Використовувати доступні деталі, заготовки для їхнього нестандартного застосування;
Популяризувати прикладну фізику в молодіжному середовищі, зокрема серед однокласників, через залучення їх до позаурочної діяльності;
Сприяти розширенню практичної частини освітнього предмета;
Пропагувати значущість творчих здібностей учнів у пізнанні навколишнього світу.
ОСНОВНА ЧАСТИНА
У конкурсному проекті представлені виготовлені навчальні моделі та пристрої:
Мініатюрний прилад оцінки ступеня радіоактивності на основі лічильника Гейгера-Мюллера СБМ-20 (найдоступнішого з існуючих зразків).
Діюча модель дифузійної камери Ландсгорфа
Комплекс для наочного експериментального визначення величини швидкості світла металевому провіднику.
Невеликий прилад вимірювання реакції людини.
Уявляю теоретичні основифізичних процесів, принципові схеми та особливості конструкції приладів.
§1. Мініатюрний прилад оцінки рівня радіоактивності на основі лічильника Гейгера-Мюллера - дозиметр власного виготовлення
Ідея зібрати дозиметр відвідувала мене дуже довго, і одного разу руки дійшли, я його зібрав. На фото зліва – лічильник Гейгера промислового виробництва, праворуч – дозиметр на його основі.
Відомо, що основним елементом дозиметра датчик випромінювання. Найдоступнішим із них є лічильник Гейгера-Мюллера, принцип дії якого ґрунтується на тому, що іонізуючі частинки можуть іонізувати речовину – вибивати електрони із зовнішніх електронних шарів. Усередині лічильника Гейгер знаходиться інертний газ аргон. По суті, лічильник - конденсатор, який пропускає струм лише тоді, коли всередині утворюються позитивні катіони та вільні електрони. Принципова схемаУвімкнення пристрою наведено на рис. 170. Однієї пари іонів недостатньо, але через відносно високу різницю потенціалів на висновках лічильника відбувається лавинна іонізація і виникає досить великий струм, щоб можна було засікти імпульс. 
У ролі перерахункового пристрою обрано схему на основі мікроконтролера кампанії Atmel - Atmega8A. Індикація значень здійснюється за допомогою LCD-дисплея від легендарного Nokia 3310 і звукова індикація - за допомогою п'єзоелемента, взятого з будильника. Висока напруга для живлення лічильника досягається за допомогою мініатюрного трансформатора та помножувача напруги на діодах та конденсаторах.
Принципова електрична схема дозиметра:
Прилад показує значення потужності дози γ та рентгенівського випромінюванняу мікрорентгенах, з верхньою межею 65мР/год.
При знятті кришки-фільтра відкривається поверхня лічильника Гейгера і прилад може фіксувати - випромінювання. Зауважу – лише фіксувати, не вимірювати, оскільки ступінь активності β – препаратів вимірюється щільністю потоку – кількість частинок на одиницю площі. Та й ефективність до - випромінювання у СБМ-20 дуже низька, розрахований він тільки для фотонного випромінювання.
Схема сподобалася мені тим, що в ній грамотно реалізована високовольтна частина - кількість імпульсів для зарядки конденсатора живлення лічильника пропорційно кількості імпульсів, що реєструються. Завдяки цьому прилад вже півтора роки без вимкнень працює, витративши 7 батарейок типу АА.
Майже всі компоненти для збирання я закупив на адигейському радіоринку, за винятком лічильника Гейгера – його придбав у Інтернет-магазині.
Надійність та ефективність приладу підтверджуєтьсятаким чином: безперервна півторічна робота приладу та можливість постійного контролю показують, що:
Показання приладу коливаються від 6 до 14 мікрорентгенів на годину, що не перевищує допустиму норму в 50 мікрорентгенів на годину;
Радіаційний фон у навчальних кабінетах, у мікрорайоні мого проживання, безпосередньо у квартирі повністю відповідає нормам радіаційної безпеки (НРБ – 99/2009), затверджені Постановою головного державного санітарного лікаря Російської федерації від 07 липня 2009 року № 47.
У повсякденному житті, Виявляється, людині не так просто потрапити в область з підвищеною радіоактивністю. Якщо це станеться - прилад поінформує мене звуковим сигналомщо робить саморобний прилад гарантом радіаційної безпеки його конструктора.
§ 2. Діюча модель дифузійної камери Лангсдорфа.
2.1. Основи радіоактивності та способи її вивчення.
Радіоактивність - здатність атомних ядер мимоволі або під впливом зовнішнього випромінювання розпадатися. Відкриття цієї чудової властивості деяких хімічних речовинналежить Анрі Беккерелю у лютому 1896 року. Радіоактивність – явище, що доводять складний пристрій атомного ядра, при якому ядра атомів розпадаються на частини, при цьому майже всі радіоактивні речовини мають певний період напіврозпаду – проміжок часу, за який у зразку розпадеться половина всіх атомів. радіоактивної речовини. При радіоактивному розпаді ядер атомів випускаються іонізуючі частинки. Це можуть бути ядра атомів гелію - α-частки, вільні електрони або позитрони - β - частинки, γ - промені - електромагнітні хвилі. До іонізуючих частинок ще відносять протони, нейтрони, що мають високу енергію.
Сьогодні відомо, що переважна більшість хімічних елементів мають радіоактивні ізотопи. Є такі ізотопи серед молекул води - джерела життя Землі.
2.2. Як виявити іонізуюче випромінювання?
Детектувати, тобто виявити іонізуючі випромінювання, в даний час можна за допомогою лічильників Гейгера-Мюллера, сцинтиляційних детекторів, іонізаційних камер, трекових детекторів. Останні можуть не тільки виявити факт наявності випромінювання, а й дають змогу спостерігачеві побачити, як летіли частинки за формою треку. Сцинтиляційні детектори хороші високою чутливістю і пропорційною енергією частинок світловиходом - кількістю фотонів, що випромінюються при поглинанні речовиною певної кількості енергії.
Відомо, що у кожного ізотопу різна енергія часток, що випускаються, тому за допомогою сцинтиляційного детектора можна ідентифікувати ізотоп без хімічного або спектрального аналізу. За допомогою трекових детекторів також можна ідентифікувати ізотоп, помістивши камеру в однорідне магнітне поле, при цьому треки будуть викривлені.
Іонізуючі частинки радіоактивних тіл виявити, вивчати їх характеристики можна за допомогою спеціальних приладів, які отримали назву «трекові». До них відносять прилади, які можуть показати слід іонізуючої частинки, що рухається. Це можуть бути: камери Вільсона, дифузійні камери Ландсгорфа, іскрові та бульбашкові камери.
2.3. Дифузійна камера власного виготовлення
Незабаром після того, як саморобний дозиметр став стабільно працювати, я зрозумів, що дозиметра мені не достатньо і потрібно зробити щось ще. У результаті я зібрав дифузійну камеру, винайдену Олександром Лангсдорфом у 1936 році. І сьогодні для наукових досліджень може бути використана камера, схема якої представлена на малюнку: 
Дифузійна – вдосконалена камера Вільсона. Удосконалення полягає в тому, що для отримання перенасиченої пари використовується не адіабатне розширення, а дифузія парів з нагрітої області камери в холодну, тобто пара, що знаходиться в камері, долає певний градієнт температур.
2.4. Особливості процесу збирання камери
Для роботи пристрою обов'язковою умовою є наявність перепаду температур 50-700С, при цьому нагрівати одну сторону камери недоцільно, т.к. спирт швидко випаровуватиметься. Отже, потрібно охолоджувати нижню частину камери до -30°С. Таку температуру може забезпечити сухий лід, що випаровується, або елементи Пельтьє. Вибір упав на користь останніх, бо діставати лід мені було, чесно, ліньки, та й порція льоду послужить один раз, а елементи Пельтьє – скільки завгодно. Принцип їх роботи заснований на ефекті Пельтьє – перенесенні теплоти при протіканні електричного струму.
Перший експеримент після збирання дав ясно знати, що одного елемента виявилося недостатньо для отримання необхідного перепаду температур, довелося використовувати два елементи. На них подається різна напруга, на нижню - більшу, на верхній - меншу. Це пов'язано з чим: чим меншу температуру необхідно досягти в камері, тим більше теплоти потрібно відводити.
Коли я роздобув елементи, мені довелося чимало експериментувати, щоб досягти потрібної температури. Нижню частину елемента охолоджує комп'ютерний радіатор із тепловими (аміачними) трубками та двома 120-міліметровими кулерами. За приблизними розрахунками, кулер розсіює повітря близько 100 ват тепла. З джерелом живлення я вирішив не морочитися, тому використав імпульсний комп'ютерний, сумарною потужністю 250 Вт, цього після проведення вимірювань виявилося достатньо.
Далі, я спорудив корпус з листової фанери для цілісності та зручності зберігання приладу. Вийшло не зовсім акуратно, але досить практичне. Саму камеру, де утворюються треки заряджених частинок або фотонних променів, що рухаються, я зробив з обрізаної труби і оргскла, але вертикальний огляд не давав хорошої контрастності зображенню. Я її зламав і викинув, зараз використовую як прозору камеру скляний келих. Дешево й сердито. Зовнішній вигляд камери – на фото. 
Як "сировина" для роботи може бути використаний як ізотоп торію-232, що знаходиться в електроді для аргонодугового зварювання (застосовується він в них для іонізації повітря біля електрода і як наслідок - легшого запалювання дуги), так і дочірні продукти розпаду (ДПР) радону, що міститься в повітрі, що надходить, в основному, з водою та газом. Щоб зібрати ДПР використовую таблетки активованого вугілля- непоганий абсорбент. Щоб іони, що цікавлять нас, притягувалися до таблетки, до неї підключаю помножувач напруги, негативним висновком.
2.5. Пастка іонів.
Ще один важливий елемент конструкції - пастка іонів, що утворюються в результаті іонізації атомів іонізуючими частинками. Конструктивно являє собою помножувач напруги з коефіцієнтом множення рівним 3, причому на виході з помножувача мають місце бути негативні заряди. Це зумовлено тим, що в результаті іонізації із зовнішньої атомної оболонки вибиваються електрони, внаслідок чого атом стає катіоном. У камері використана пастка, схема якої полягає в використанні помножувача напруги Кокрофта - Уолтона.
Електрична схема помножувача має вигляд: 
Експлуатація камери, її результати
Дифузійна камера після численних пробних запусків була використана як експериментальне обладнання при виконанні лабораторної роботи на тему "Вивчення треків заряджених частинок", що відбулася в 11 класі МАОУ ліцею № 64 одинадцятого лютого 2015 року. Фотографії треків, отриманих за допомогою камери, були зафіксовані на інтерактивній дошці та використані для визначення виду частинок. 
як і в промислове обладнанняУ саморобній камері вдалося спостерігати наступне: чим ширше трек, тим більше там частинок, отже, товстіші треки належать альфа-частинкам, що мають великі радіус і масу, а як наслідок, більшу кінетичну енергію, більше іонізованих атомів на міліметр прольоту.
§ 3. Комплекс для наочного експериментального визначення величини
швидкості світла у металевому провіднику.
Почну, мабуть, з того, що швидкість світла завжди для мене вважалася чимось неймовірним, незбагненним, певною мірою неможливим, поки я не знайшов в Інтернеті принципові електричні схеми двоканального осцилографа, що валявся у мене, зі зламаною синхронізацією, що без ремонту не давало змогу дослідженню форм електричних сигналів. Але доля була дуже прихильною до мене, мені вдалося визначити причину поломки блоку синхронізації та усунути її. З'ясувалося, що несправним було мікроскладання - комутатор сигналів. За схемою з Інтернету зробив копію цього мікроскладання з деталей, куплених на улюбленому радіоринку.
Взяв екранований телевізійний 20-метровий провід, зібрав простий генератор високочастотних сигналів на інверторах 74HC00. Ні один кінець дроту подавав сигнал, паралельно знімаючи його з тієї ж точки першим каналом осцилографа, з другого сигнал знімав другим каналом, фіксував різницю в часі між фронтами отримуваних сигналів. 
Довжину дроту – 20 метрів розділив на цей час, отримав щось схоже на 3*108 м/с.
Додаю принципову електричну схему (куди ж без неї?): 
Зовнішній вигляд генератора високочастотного представлений на фото. Використовуючи доступне (безкоштовне) програмне забезпечення"Sprint-Layout 5.0" створив креслення плати.
3. 1. Трохи про виготовлення плат:
Саму плату, як завжди, зробив за технологією "ЛУТ" - народна лазерно-праскова технологія, розроблена мешканцями просторів Інтернету. Технологія полягає в наступному: береться одне або двошаровий фольгований склотекстоліт, ретельно обробляється наждачним папером до блиску, потім ганчір'ям, змоченим бензином або спиртом. Далі на лазерному принтері друкується малюнок, який необхідно нанести на плату. У дзеркальному відображенні на глянцевому папері друкується малюнок, а потім за допомогою праски тонер на глянцевому папері переноситься на мідну фольгу, що покриває текстоліт. Пізніше під струменем теплої води папір скочується пальцями з плати, залишається плата з нанесеним малюнком. Тепер занурюємо цей продукт у розчин хлорного заліза, помішуємо близько п'яти хвилин, потім виймаємо плату, де мідь залишилася лише під тонером з принтера. Наждачним папером видаляємо тонер, знову обробляємо спиртом чи бензином, далі покриваємо паяльним флюсом. За допомогою паяльника та залуженого обплетення телевізійного кабелю водимо по платі, тим самим покриваючи мідь шаром олова, необхідного для подальшого паяння компонентів та захисту міді від корозії. 
Відмиваємо від флюсу плату за допомогою ацетону, наприклад. Виробляємо пайку всіх компонентів, проводів та покриваємо струмопровідним лаком. Чекаємо на добу, поки лак сохне. Готово, платня готова до роботи.
Таким методом користуюся далеко не перший рік, жодного разу мене не підвів спосіб.
§ 4. Невеликий пристрій для вимірювання реакції людини.
Робота з удосконалення цього приладу триває й досі. 
Використовується пристрій наступним чином: після подачі живлення на мікроконтролер прилад перетворюється на режим циклічного перебору значень певної змінної «З». Після натискання кнопки програма припиняється і надає значення, яке на той час було в змінній, значення якої циклічно змінювалося. Таким чином, у змінній "С" виходить випадкове число. Сказали б Ви: «А чому б не скористатися функцією random() чи чимось на зразок цього?».
А справа в тому, що в мові, якою я пишу - в BASCOM AVR, немає такої функції через його неповноцінний набір команд, так як це мова для мікроконтролерів з малим обсягом оперативної пам'яті, малою обчислювальною здатністю. Після натискання кнопки програма запалює на табло чотири нулі і запускає таймер, що очікує проміжок часу, пропорційний до значення змінної «С». Після закінчення заданого проміжку часу програма запалює чотири вісімки і запускає таймер, який рахує час до того моменту, поки не буде натиснуто кнопку.
Якщо натиснути кнопку в момент між запаленням нулів та вісімок, то програма зупиниться, виведе на дисплей прочерки. Якщо кнопка була натиснута після появи вісімок, то програма виведе на дисплей час у мілісекундах, що минув після запалення вісімок і до натискання кнопки, це буде час реакції людини. Залишається лише обчислити середнє арифметичне результатів кількох вимірів.
У цьому пристрої використовується мікроконтролер фірми Atmel модель Attiny2313. На своєму борту мікросхема має два кілобайти флеш-пам'яті, 128 байт оперативної, восьмибітний та десятибітний таймери, чотири канали широтно-імпульсної модуляції (ШІМ), п'ятнадцять повністю доступних портів введення-виведення.
Для виведення інформації використовується семисегментний чотирирозрядний світлодіодний індикатор із загальним анодом. Індикація реалізована динамічна, тобто всі сегменти всіх розрядів з'єднані паралельно, а загальні висновки не є паралельними. Таким чином, виходить у індикатора дванадцять висновків: чотири висновки - загальні для розрядів, решта вісім розподілені так: сім сегментів для цифр і один для точки.
Висновок
Фізика - фундаментальна природнича наука, вивчення якої дозволяє пізнавати навколишній світ через діяльність навчальну, винахідницьку, конструкторську, творчу.
Ставлячи мету: сконструювати фізичні прилади для використання їх у освітньому процесі, я ставив завдання популяризувати фізику, як науку не тільки теоретичну, а й прикладну, серед однолітків, доводячи, що зрозуміти, відчути, прийняти навколишній світ можна лише через пізнання та творчість. Як говорить прислів'я «краще один раз побачити, ніж сто разів почути», тобто, щоб хоч трохи обійняти неосяжний світ, потрібно навчитися взаємодіяти з ним не тільки за допомогою паперу та олівця, але і за допомогою паяльника та проводів, деталей та мікросхем .
Апробація та експлуатація саморобних приладів доводить їх життєстійкість та конкурентоспроможність.
Я нескінченно вдячний тому, що моє життя, починаючи з трирічного віку, направив у технічне, винахідницько-конструкторське русло мій дідусь, Діденко Микола Андрійович, який понад двадцять років викладав фізику та математику в Абадзехській середній школі, і більше двадцяти років працював програмістів у науково- технічному центрі РОСНЕФТЬ.
Список використаної літератури.
Наливайко Б.О. Довідник Напівпровідникові пристрої. Надвисокочастотні діоди. МДП "РАСКО" 1992, 223 с.
Мякішев Г. Я., Буховцев Б. Б. Фізика 11 клас, М., Просвітництво, 2014, 400 с.
Ревич Ю. В. Цікава електроніка.2-е вид-е, 2009 БХВ-Петербург, 720 с
Том Тіт. Наукові забави: фізика без інструментів, хімія без лабораторії. М., 2008, 224 с.
Чечик Н. О. Файнштейн С.М. Електронні помножувачі, ГІТТЛ 1957, 440 с.
Шилов В.Ф. Саморобні прилади з радіоелектроніки, М., Просвітництво, 1973, 88 с.
Вікіпедія – вільна енциклопедія. Режим доступу
Котушка Тесла своїми руками.Резонансний трансформатор Тесла – дуже ефектний винахід. Нікола Тесла чудово розумів, наскільки видовищно прилад, і постійно його демонстрував на людях. Як думаєте, навіщо? Правильно: щоб отримати додаткове фінансування.
Відчути себе великим ученим та вразити своїх друзів ви можете, змайструвавши свою міні-котушку. Вам знадобляться: конденсатор, невелика лампочка, дріт та кілька інших нехитрих деталей. Однак пам'ятайте, що резонансний трансформатор Тесла робить високу напругу високої частоти - ознайомтеся з правилами технічної безпеки, інакше ефект може перетворитися на дефект.
Картопляна гармата.Пневматична зброя, що стріляє картоплею? Легко! Це не особливо небезпечний проект (хіба що ви надумаєте зробити гігантську та дуже потужну картопляну зброю). Картопляна гармата – чудовий спосіб весело провести час для тих, хто любить інженерну справу та дрібне хуліганство. Супер-зброя просто у виробництві - вам знадобляться порожній аерозольний розпилювач і пара інших запчастин, які легко знайти.
Іграшковий автомат підвищеної потужності.Пам'ятайте дитячі іграшкові автомати - яскраві, різними функціями, Піф-паф, ой-ой-ой? Єдине, чого не вистачало багатьом хлопчакам, так щоб вони стріляли трохи далі і трохи сильніше. Що ж, це можна виправити.
Іграшкові автомати роблять із гуми, щоб вони були максимально безпечними. Звичайно, виробники переконалися, що тиск у таких пістолетах мінімальний і не може завдати нікому шкоди. Але деякі умільці все ж таки знайшли спосіб, як додати потужності дитячій зброї: вам просто потрібно позбутися деталей, що уповільнюють процес. Від яких і як – розповідає експериментатор із відеоролика.
Дронсвоїми руками. Багато хто уявляє собі дрон виключно як великий безпілотний літальний апарат, який використовується під час бойових дій на Близькому Сході. Це помилка: дрони стають повсякденним явищем, здебільшого вони малі, і зробити їх у домашніх умовах не так і складно.
Запчастини для "домашнього" дрона легко придбати, і не треба бути інженером, щоб зібрати його цілком - хоча, звичайно, доведеться повозитися. Середньостатистичний дрон, зроблений вручну, складається з невеликої основної частини, кількох додаткових частин (можна купити, а можна знайти від інших пристроїв) та електронного обладнання для дистанційного керування. Так, особливе задоволення - це обладнати готовий дрон камерою.
Терменвокс- Музика магнітного поля. Цей загадковий електромузичний інструмент цікавий не тільки (і не стільки?) музикантам, але божевільним вченим. Незвичайний прилад, вигаданий радянським винахідником у 1920 році, ви можете зібрати вдома. Уявіть: ви просто рухаєте руками (звичайно, з важким виглядом вченого-музиканта), а інструмент видає «тобічні» звуки!
Навчитися віртуозно керувати терменвоксом — справа нелегка, але результат того вартий. Сенсор, транзистор, динамік, резистор, джерело живлення, ще пара деталей, і можете приступати! Ось як це виглядає.
Якщо не впевнено почуваєтеся англійською, подивіться російськомовний ролик, як зробити терменвокс із трьох радіоприймачів.
Робот дистанційно керований.Ну, хто не мріяв про роботу? Та ще й власного складання! Щоправда, повністю автономний роботвимагатиме серйозних звань і зусиль, а ось робота з дистанційним керуваннямцілком можна створити із підручних матеріалів. Наприклад, робот на відео зроблений з пінопласту, дерева, невеликого двигуна та акумулятора. Цей «вихованець» під вашим керівництвом вільно переміщається квартирою, долаючи навіть нерівні поверхні. Трохи творчості, і ви зможете надати йому такої зовнішній виглядякий вам заманеться.
Плазмова кулянапевно, привертав уже вашу увагу. Виявляється, не потрібно витрачати гроші на його придбання, а можна набратися впевненості у собі та зробити самому. Так, в домашніх умовах він буде невеликим, але так само один дотик до поверхні змушуватиме його розряджатися красивими різнокольоровими «блискавками».
Основні інгредієнти: індукційна котушка, лампа розжарювання та конденсатор. Обов'язково дотримуйтесь техніки безпеки - ефектний прилад працює під напругою.
Радіо на сонячній батареї- Відмінний прилад для любителів тривалих походів. Не викидайте старий радіо: просто приєднайте до нього сонячну батарею, і ви станете незалежними від батарейок та інших джерел живлення, крім сонця.
Ось так виглядає радіоприймач із сонячною батареєю.
Сегвейсьогодні неймовірно популярний, але вважається дорогою іграшкою. Ви можете неабияк заощадити, витративши замість тисячі доларів всього кілька сотень, додавши до них власні силиі час, і змайструвати сегвей самостійно. Це завдання не з легких, але цілком реальне! Цікаво, що сьогодні сегвеї використовуються не лише як розвага — у США на них пересуваються поштові працівники, гравці в гольф і, що особливо вражає, досвідчені оператори «Стедікам».
Можете познайомитися з докладною майже годинниковою інструкцією — щоправда, вона англійською.
Якщо сумніваєтеся, що ви правильно зрозуміли, нижче інструкція російською — щоб скласти загальне уявлення.
Неньютонівська рідинадозволяє робити безліч кумедних експериментів. Це абсолютно безпечно та захоплююче. Неньютонівська рідина - рідина, в'язкість якої залежить від характеру зовнішнього впливу. Її можна зробити, змішавши воду із крохмалем (один до двох). Думаєте це легко? Не тут то було. "Фокуси" неньютонівської рідини починаються вже в процесі її створення. Дальше більше.
Якщо набрати її в жменю, вона буде схожа на монтажну піну. Якщо почати підкидати, рухатиметься як жива. Розслабте руку – і вона почне розтікатися. Стисніть у кулак – стане твердою. Вона «танцює», якщо піднести її до потужним колонкам, але і ви на ній цілком можете станцювати, якщо розмішаєте достатню для цього кількість. Загалом, краще один раз побачити!
Ви любите фізику? Ви любите експериментувати? Світ фізики чекає на вас!
Що може бути цікавішим за досліди з фізики? І, звичайно, чим простіше, тим краще!
Ці цікаві досліди допоможуть вам побачити незвичайні явищасвітла та звуку, електрики та магнетизму Всі необхідні для дослідів легко знайти вдома, а самі досліди прості та безпечні.
Очі горять, руки сверблять!
Вперед, дослідники!
Роберт Вуд - геній експериментів..........
- Вгору чи вниз? Ланцюжок, що обертається. Соляні пальці.......... - Місяць та дифракція. Який колір туман? Кільця Ньютона.......... - Дзига перед телевізором. Чарівний пропелер. Пінг-понг у ванні.......... - Сферичний акваріум - лінза. Штучний міраж. Мильні окуляри.......... - Вічний соляний фонтан. Фонтан у пробірці. Спіраль, що крутиться .......... - Конденсація в банку. Де водяна пара? Водяний двигун.......... - Яйце, що вискакує. Перевернута склянка. Вихор у чашці. Тяжка газета ..........
- Іграшка ІО-ІВ. Соляний маятник. Паперові танцюристи. Електричний танець..........
- Таємниця морозива. Яка вода замерзне швидше? Мороз, а лід плавиться! .......... - Зробимо веселку. Дзеркало, яке не плутає. Мікроскоп із краплі води..........
- Сніг скрипить. Що буде з бурульками? Снігові квіти.......... - Взаємодія тонучих предметів. Куля - недоторка..........
- Хто швидше? Реактивний повітряна куля. Повітряна карусель.......... - Бульбашки з лійки. Зелений їжачок. Не розкупорюючи пляшки .......... - Свічковий мотор. Купка чи ямка? Рухаючись ракета. Кільця, що розходяться..........
- Різнокольорові кульки. Морський мешканець. Балансуюче яйце..........
- електромотор за 10 секунд. Грамофон..........
- Кип'ятимо, охолоджуючи .......... - Ляльки, що вальсують. Полум'я на папері. Перо Робінзона..........
- Досвід фарадея. Сегнерове колесо. Щипці для горіхів .......... - Танцює в дзеркалі. Срібне яйце. Фокус із сірниками.......... - Досвід Ерстеда. Американські гірки. Не впусти! ..........
Вага тіла. Невагомість.
Досліди з невагомістю. Невагома вода. Як зменшити свою вагу..........
Сила пружності
- Стрибаючий коник. Стрибка кільце. Пружні монети.
Тертя
- Котушка-повзушка ..........
- Потоплений наперсток. Слухняна кулька. Вимірюємо тертя. Кумедна мавпочка. Вихрові кільця..........
- Качення та ковзання. Тертя спокою. Акробат іде колесом. Гальмо в яйці ..........
Інерція та інертність
- Дістань монету. Досліди з цеглою. Досвід із шафою. Досвід із сірниками. Інертність монети. Досвід із молотком. Цирковий досвід із банком. Досвід з кулькою ..........
- Досліди із шашками. Досвід із доміно. Досвід із яйцем. Кулька в склянку. Загадкова ковзанка..........
- Досліди із монетами. Гідравлічний удар. Перехитрити інерцію..........
- Досвід із коробками. Досвід із шашками. Досвід із монетою. Катапульт. Інерція яблука..........
- Досліди з інерцією обертання. Досвід з кулькою ..........
Механіка. Закони механіки
- Перший закон Ньютона. Третій закон Ньютона. Дія та протидія. Закон збереження імпульсу. Кількість руху..........
Реактивний рух
- реактивний душ. Досліди з реактивними вертушками: повітряна вертушка, реактивна повітряна кулька, ефірна вертушка, Сегнерове колесо..........
- Ракета з повітряної кульки. Багатоступінчаста ракета. Імпульсний корабель. Реактивний катер..........
Вільне падіння
- Що швидше ..........
Рух по колу
- Відцентрова сила. Легше на поворотах. Досвід з колечком..........
обертання
- Гіроскопічні іграшки. Дзига Кларка. Дзига Грейга. Літаючий дзига Лопатіна. Гіроскопічна машинка..........
- Гіроскопи та дзиги. Досліди з гіроскопом. Досвід із дзиґою. Досвід із колесом. Досвід із монетою. Катання на велосипеді без рук. Досвід з бумерангом..........
- Досліди з осями-невидимками. Досвід із скріпками. обертання сірникової коробки. Слалом на папері..........
- обертання змінює форму. Крутий або сирий. Танцююче яйце. Як поставити сірник..........
– Коли вода не виливається. Трохи цирку. Досвід з монетою та кулькою. Коли вода виливається. Парасолька та сепаратор ..........
Статика. рівновагу. Центр ваги
- Ваньки-встаньки. Загадкова матрьошка..........
- Центр ваги. рівновагу. Висота центру ваги та механічна стійкість. Площа основи та рівновагу. Слухняне і неслухняне яйце..........
- Центр тяжкості людини. Рівноважність виделок. Веселі гойдалки. Ретельний пильщик. Горобець на гілці..........
- Центр ваги. Змагання олівців. Досвід із нестійкою рівновагою. Людина рівноваги. Стійкий олівець. Ніж нагорі. Досвід із поварешкою. Досвід з каструльною кришкою ..........
Будова речовини
- модель рідини. З яких газів складається повітря. Найбільша густина води. Вежа щільності. Чотири поверхи..........
- Пластичність льоду. Горіх, що виліз. Властивості неньютонівської рідини. Вирощування кристалів. Властивості води та яєчна шкаралупа..........
Теплове розширення
- розширення твердого тіла. Притерті пробки. Подовження голки. Теплові ваги. Роз'єднання склянок. Іржавий гвинт. Дошка вщент. Розширення кульки. Розширення монети..........
- Розширення газу та рідини. Нагрівання повітря. Звуча монета. Водопровідна труба та гриби. Нагрівання води. Нагрівання снігу. Сухим із води. Склянка повзе ..........
Поверхневий натяг рідини. Змочування
- Досвід Плато. Досвід Дарлінга. Змочування та незмочування. Плаваюча бритва..........
- тяжіння пробок. Прилипання до води. Мініатюрний досвід Плато. Мильні бульбашки..........
- Жива рибка. Досвід із скріпкою. Досліди з миючими засобами. Кольорові потоки. спіраль, Що обертається..........
Капілярні явища
- Досвід із промакашкою. Досвід із піпетками. Досвід із сірниками. Капілярний насос..........
Мильні бульбашки
- Водневі мильні бульбашки. Підготовка по-науковому. Бульбашка в банку. Кольорові обручки. Два в одному..........
Енергія
- перетворення енергії. Зігнута смужка та кулька. Щипці та цукор. Фотоекспонометр та фотоефект..........
- Переведення механічної енергії на теплову. Досвід із пропелером. Богатир у наперстки ..........
Теплопровідність
- Досвід із залізним цвяхом. Досвід із деревом. Досвід із склом. Досвід із ложками. Досвід із монетою. Теплопровідність пористих тіл. Теплопровідність газу..........
Теплота
- Що холодніше. Нагрівання без вогню. Поглинання теплоти. Випромінювання теплоти. Охолодження випаровуванням. Досвід із погашеною свічкою. Досліди із зовнішньою частиною полум'я..........
Випромінювання. Передача енергії
- Передача енергії випромінюванням. Досліди із сонячною енергією..........
Конвекція
- Вага – регулювальник теплоти. Досвід із стеарином. Створення тяги. Досвід із вагами. Досвід із вертушкою. Вертушка на шпильці..........
Агрегатні стани.
- Досліди з мильними бульбашками на морозі. Кристалізація
– Іній на термометрі. Випаровування на прасці. Регулюємо процес кипіння. Миттєва кристалізація. вирощування кристалів. Робимо кригу. Розрізання льоду. Дощ на кухні ..........
– Вода заморожує воду. Виливки з льоду. Створюємо хмару. Робимо хмару. Кип'ятимо сніг. Наживка для льоду Як отримати гарячий лід..........
- Вирощування кристалів. Соляні кристали. Золотисті кристали. Великі та дрібні. Досвід Пеліго. Досвід-фокус. Металеві кристали..........
- Вирощування кристалів. Мідні кристали. Казкові намисто. Галітові візерунки. Домашній іній ..........
- Паперова каструля. Досвід із сухим льодом. Досвід зі шкарпетками..........
Газові закони
- Досвід на закон Бойля-Маріотта. Досвід на закон Шарля. Перевіряємо рівняння Клайперону. Перевіряємо закон Гей-Люсака. Фокус з кулькою. Ще раз про закон Бойля-Маріотта..........
Двигуни
- Паровий двигун. Досвід Клода і Бушеро..........
- водяна турбіна. Парова турбіна. Вітровий двигун. Водяне колесо. Гідротурбіни. Вітряки-іграшки..........
Тиск
- Тиск твердого тіла. Пробивання монети голкою. Прорізання льоду..........
- Сифон - ваза Тантала ..........
- Фонтани. Найпростіший фонтан. Три фонтани. Фонтан у пляшку. Фонтан на столі..........
- Атмосферний тиск. Досвід із пляшкою. Яйце в графині. Прилипання банки. Досвід із склянками. Досвід із бідоном. Досліди із вантузом. Сплющування банки. Досвід з пробірками..........
- Вакуум-насос із промокашки. Тиск повітря. Замість магдебурзьких півкуль. Склянка-водолазний дзвін. Картезіанський водолаз. Покарана цікавість..........
- Досліди із монетами. Досвід із яйцем. Досвід із газетою. Присоска із шкільної гумки. Як випорожнити склянку ..........
- Насоси. Пульверизатор..........
- Досліди зі склянками. Таємнича властивість редиски. Досвід з пляшкою..........
- Неслухняний затор. Що таке пневматика | Досвід із нагрітою склянкою. Як підняти чарку долонею ..........
- Холодний окріп. Скільки важить вода у чарці. Визначаємо об'єм легень. Вперта воронка. Як проткнути кульку, щоб вона не лопнула ..........
- Гігрометр. Гігроскоп. Барометр із шишки.......... - Барометр. Барометр-анероїд – зроби сам. Барометр із кульки. Найпростіший барометр.......... - Барометр із лампочки.......... - Повітряний барометр. Водяний барометр. Гігрометр..........
Сполучені судини
- Досвід з картиною ..........
Закон Архімеда. Виштовхуюча сила. Плавання тіл
- Три кульки. Найпростіший підводний човен. Досвід із виноградинкою. Чи плаває залізо..........
- Опад корабля. Чи плаває яйце. Корок у пляшці. Водяний свічник. Тоне або плаває. Спеціально для тонучих. Досвід із сірниками. Дивовижне яйце. Чи тоне тарілка. Загадка терезів..........
- Поплавець у пляшці. Слухняна рибка. Піпетка в пляшці - картезіанський водолаз..........
- рівень океану. Човен на ґрунті. Чи втопиться риба. Ваги з палиці..........
- Закон Архімеда. Жива іграшкова рибка. Рівень із пляшки..........
Закон Бернуллі
- Досвід із лійкою. Досвід із струменем води. Досвід із кулькою. Досвід із вагами. Циліндри, що скочуються. вперті листки..........
- Лист, що гнеться. Чому він не падає? Чому гасне свічка. Чому не гасне свічка. Винен струмінь повітря..........
Прості механізми
- Блок. Поліспаст..........
- Важіль другого роду. Поліспаст..........
- Важіль. Воріт. Важельні ваги..........
Коливання
- Маятник та велосипед. Маятник і земну кулю. Веселий дуель. Незвичайний маятник..........
- Крутильний маятник. Досліди з вовчком, що гойдається. Маятник, що обертається ..........
- Досвід із маятником Фуко. Складання коливань. Досвід із фігурами Ліссажу. Резонанс маятників. Бегемот і пташка ..........
- Веселі гойдалки. Коливання та резонанс..........
- Коливання. Вимушені коливання. Резонанс. Злови момент..........
Звук
- Грамофон - зроби сам ..........
- Фізика музичних інструментів. Струна. Чарівний лук. Тремтіння. Келихи, що співають. Пляшкофон. Від пляшки до органу..........
- Ефект Доплера. Звукова лінза. Досліди Хладні..........
- Звукові хвилі. Поширення звуку..........
- Звучуча склянка. Флейта із соломинки. Звучання струни. Відображення звуку..........
- Телефон із сірникової коробки. Телефонна станція..........
- Співаючі гребінці. Ложковий дзвін. Келих, що співає ..........
- Вода, що співає. Палохливий дріт..........
- Звуковий осцилограф ..........
- Стародавній звукозапис. Космічні голоси..........
- Почуй стукіт серця. Окуляри для вух. Ударна хвиля або хлопавка ..........
- Співай зі мною. Резонанс. Звук крізь кістку..........
- Камертон. Буря у склянці. Гучніше звук..........
- Мої струни. Змінюємо висоту звуку. Дінь Дінь. Кришталево чисто..........
- Примушуємо кульку пищати. Казу. Співаючі пляшки. Хоровий спів..........
- Переговорний пристрій. Гонг. Кукарний стакан ..........
- Видуємо звук. Струнний інструмент. Маленька дірочка. Блюз на волинці..........
- Звуки природи. Співоча соломинка. Маестро, марш..........
- Пляма звуку. Що у пакетику. Звук на поверхні. День непослуху..........
- Звукові хвилі. Наочний звук. Звук допомагає бачити..........
Електростатика
- Електризація. Електротрусишка. Електрика відштовхує. Танець мильні бульбашки. Електрика на гребінцях. Голка - блискавковідведення. Електризація нитки..........
- Стрибаючі кульки. Взаємодія зарядів. Прилипша кулька ..........
- Досвід із неоновою лампочкою. Літаючих птахів. Літаючий метелик. Ожив світ ..........
- Електрична ложка. Вогні святого Ельма. Електризація води. Літаюча вата. Електризація мильної бульбашки. Заряджена сковорода..........
- Електризація квітки. Досліди з електризації людини. Блискавка на столі..........
- електроскоп. Електричний театр. Електричний кіт. Електрика притягує..........
- електроскоп. Мильні бульбашки. Фруктова батарея. Боротьба з гравітацією. Батарея гальванічних елементів. З'єднуй котушки..........
- Поверни стрілку. Балансуючи на краю. Горіхи, що відштовхуються. Засвіти світло..........
- Дивовижні стрічки. Радіосигнал. Статичний роздільник. Стрибаючі зерна. Статичний дощ..........
- Обгортка з плівки. Чарівні фігурки. Вплив вологості повітря. Ожила дверна ручка. Іскристий одяг ..........
- Заряджання на відстані. Колечко, що котиться. Тріск та клацання. Чарівна паличка..........
– Усе можна зарядити. Позитивний заряд. Тяжіння тел. Статичний клей. Заряджений пластик. Нога-привид..........
На шкільних уроках фізики вчителі завжди кажуть, що фізичні явища скрізь у нашому житті. Тільки ми часто про це забуваємо. Тим часом, дивовижне поряд! Не думайте, що для організації фізичних дослідів на дому вам знадобиться щось надприродне. І ось вам кілька доказів;)
Магнітний олівець
Що потрібно приготувати?
- Батарейку.
- Товстий олівець.
- Мідний ізольований дріт діаметром 0,2-0,3 мм і завдовжки кілька метрів (чим більше, тим краще).
- Скотч.
Проведення досвіду
Намотайте дріт впритул до витка на олівець, не доходячи до його країв по 1 см. Закінчився один ряд - намотуйте інший зверху в зворотний бік. І так, поки не закінчиться весь дріт. Не забудьте залишити вільними два кінці дроту по 8-10 см. Щоб витки після намотування не розмотувалися, закріпіть їх скотчем. Зачистіть вільні кінці дроту та підключіть їх до контактів батареї.
Що сталося?
Вийшов магніт! Спробуйте піднести до нього маленькі залізні предмети – скріпку, шпильку. Приваблюються!
Володар води
Що потрібно приготувати?
- Паличку з оргскла (наприклад, учнівську лінійку або звичайну пластмасову гребінець).
- Суху ганчірочку з шовку або вовни (наприклад, вовняний светр).
Проведення досвіду
Відкрийте кран, щоб текла тонка цівка води. Сильно потріть паличку або гребінець про приготовлену ганчірочку. Швидко наблизьте паличку до цівки води, не торкаючись її.
Що станеться?
Струмінь води вигнеться дугою, притягуючись до палички. Спробуйте те саме зробити з двома паличками і подивіться, що вийде.
Дзига
Що потрібно приготувати?
- Папір, голку та гумку.
- Паличку та суху вовняну ганчірочку з попереднього досвіду.
Проведення досвіду
Керувати можна не лише водою! Виріжте смужку паперу шириною 1-2 см і довжиною 10-15 см, вигніть по краях і посередині, як показано на малюнку. Встромте голку гострим кінцем у гумку. Врівноважте заготовку-дзига на голці. Підготуйте «чарівну паличку», потріть її об суху ганчірочку і піднесіть до одного з кінців паперової смужки збоку або зверху, не торкаючись її.
Що станеться?
Смужка розгойдуватиметься вгору-вниз, як гойдалка, або крутитиметься, як карусель. А якщо ви зможете вирізати з тонкого паперу метелика, то досвід буде ще цікавішим.
Лід і полум'я
(досвід проводиться у сонячний день)
Що потрібно приготувати?
- Невелика чашка з круглим дном.
- Шматок сухого папірця.
Проведення досвіду
Налийте в чашку води та поставте в морозилку. Коли вода перетвориться на лід, вийміть чашку та поставте в ємність із гарячою водою. Через деякий час лід відокремиться від чашки. Тепер вийдіть на балкон, покладіть шматочок папірця на кам'яну підлогу балкона. Шматком льоду сфокусуйте сонце на папірці.
Що станеться?
Папір повинен обуглитися, адже в руках уже не просто крига… Ви здогадалися, що зробили лупу?
Неправильне дзеркало
Що потрібно приготувати?
- Прозору банку з кришкою, що щільно закривається.
- Дзеркало.
Проведення досвіду
Налийте в банку води з надлишком і закрийте кришкою, щоб усередину не потрапили бульбашки повітря. Приставте банку до дзеркала кришкою догори. Тепер можна виглядати у «дзеркало».
Наблизьте обличчя та подивіться всередину. Там буде зменшене зображення. Тепер починайте нахиляти банку убік, не відриваючи від дзеркала.
Що станеться?
Відображення вашої голови в банку, само собою, теж нахилятиметься, поки не виявиться перевернутим вниз, при цьому ніг так і не буде видно. Підніміть банку, і відображення знову перевернеться.
Коктейль з бульбашками
Що потрібно приготувати?
- Склянка з міцним розчиномкухонної солі.
- Батарейку від кишенькового ліхтарика.
- Два шматочки мідного дроту завдовжки приблизно 10 див.
- Дрібний наждачний папір.
Проведення досвіду
Зачистіть кінці дроту дрібною наждачною шкіркою. Під'єднайте до кожного полюса батарейки по одному кінці тяганини. Вільні кінці зволікань опустіть у склянку з розчином.
Що сталося?
Поблизу опущених кінців дроту підніматиметься бульбашки.
Батарейка з лимона
Що потрібно приготувати?
- Лимон, ретельно вимитий і насухо витертий.
- Два шматочки мідного ізольованого дроту приблизно 0,2–0,5 мм товщиною та довжиною 10 см.
- Сталеве скріплення для паперу.
- Лампочку від кишенькового ліхтарика.
Проведення досвіду
Зачистіть протилежні кінці обох дротів на відстані 2–3 см. Вставте в лимон скріпку, прикрутіть до неї кінець однієї з тяганини. Встромте в лимон в 1-1,5 см від скріпки кінець другої тяганини. Для цього спочатку проткніть лимон у цьому місці голкою. Візьміть два вільні кінці зволікань і приклади до контактів лампочки.
Що станеться?
Лампочка спалахне!
МОУ «Середня загальноосвітня школа№2» п. Бабиніне
Бабинінського району Калузької області
X науково-дослідна конференція
«Обдаровані діти – майбутнє Росії»
Проект «Фізика своїми руками»
Підготували учениці
7 «Б» класу Ларкова Вікторія
7 «В» класу Калінічева Марія
Керівник Кочанова О.В.
п. Бабиніне, 2018 р
Зміст
Введення стор.3
Теоретична частина стор.5
експериментальна частина
Модель фонтану стор.6
Сполучені судини стор.
Висновок стор. 11
Список літератури стор. 13
Вступ
Цього навчального року ми поринули у світ дуже складної, але цікавої науки, необхідної кожній людині. З перших уроків фізика нас захопила, хотілося дізнаватися дедалі більше нового. Фізика – це не лише фізичні величини, формули, закони, а й досліди. Фізичні досліди можна робити з будь-чим: олівцями, склянками, монетами, пластиковими пляшками.
Фізика - це експериментальна наука, тому створення приладів своїми руками сприяє кращому засвоєнню законів та явищ. Багато різних питань виникає щодо кожної теми. Вчитель, звичайно, може відповісти на них, але наскільки цікаво та захоплююче добути відповіді самому, тим більше використовуючи при цьому прилади, зроблені своїми руками.
Актуальність:
Виготовлення приладів не тільки сприяє підвищенню рівня знань, але є одним із способів активізації пізнавальної та проектної діяльностіучнів щодо фізики у основній школі. З іншого боку, така робота служить гарним прикладомсуспільно-корисної праці: успішно створені саморобні прилади можуть істотно поповнити обладнання шкільного кабінету. Виготовляти прилади дома своїми силами можна і потрібно. Саморобні прилади мають іншу цінність: їх виготовлення, з одного боку, розвиває у вчителя та учнів практичні вміннята навички, а з іншого – свідчить про творчу роботу.Ціль:
Зробити прилад, установку фізики для демонстрації фізичних дослідів своїми руками, пояснити його принцип дії, продемонструвати роботу приладу.
Завдання:
1. Вивчити наукову та популярну літературу.
2. Навчитися застосовувати наукові знання пояснення фізичних явищ.
3. Зробити прилади в домашніх умовах та продемонструвати їхню роботу.
4. Поповнення кабінету фізики саморобними приладами, виготовленими із підручних матеріалів.
Гіпотеза: Зроблений прилад, установка фізики для демонстрації фізичних явищ своїми руками застосувати на уроці.
Продукт проекту: прилади, зроблені власноруч, демонстрація дослідів.
Результат проекту: зацікавленість учнів, формування уявлення вони про те, що фізика як наука не відірвана від реального життя, розвиток мотивації до навчання фізики
Методи дослідження: аналіз, спостереження, експеримент.
Робота проводилася по наступною схемою:
Вивчення інформації із різних джерел з цієї проблеми.
Вибір методів дослідження та практичне оволодіння ними.
Збирання власного матеріалу – комплектування підручних матеріалів, проведення дослідів.
Аналіз та формулювання висновків.
I . Основна частина
Фізика - це наука про природу. Вона вивчає явища, що відбуваються і в космосі, і в земних надрах, і на землі, і в атмосфері – словом, усюди. Такі явища називають фізичними явищами. Спостерігаючи незнайоме явище, фізики намагаються зрозуміти, як і чому відбувається. Якщо, наприклад, явище відбувається швидко чи рідко зустрічається в природі, фізики прагнуть побачити його ще стільки разів, скільки необхідно для того, щоб виявити умови, за яких воно відбувається, і встановити відповідні закономірності. Якщо є можливість, вчені відтворюють явище, що вивчається, в спеціально обладнаному приміщенні – лабораторії. Вони намагаються не тільки розглянути явище, але й виміряти. Все це вчені – фізики називають досвідом чи експериментом.
Ми зайнялися ідеєю – зробити прилади своїми руками. Проводячи свої наукові забави в домашніх умовах, розробили основні дії, які дають змогу успішно провести досвід:
Домашні експерименти повинні відповідати таким вимогам:
Безпека під час проведення;
Мінімальні матеріальні витрати;
Простота виконання;
Цінність у вивченні та розумінні фізики.
Нами проведено кілька дослідів із різних тем курсу фізики 7 класу. Уявімо деякі з них, цікаві і водночас прості у виконанні.
Експериментальна частина.
Модель фонтану
Ціль: Показати найпростіша модельфонтану
Обладнання:
Велика пластикова пляшка – 5 літрів, маленька пластикова пляшка – 0,6 літра, коктейльна трубочка, шматочок пластику.
Хід проведення досвіду
Трубочку зігнемо біля основи літерою Г.
Зафіксуємо за допомогою маленького шматочка пластику.
У трилітровій пляшці виріжемо невеликий отвір.
У маленькій пляшці відріжемо дно.
Закріпимо маленьку пляшку у великій за допомогою кришки, як показано на фото.
Трубочку вставимо у кришку маленької пляшки. Закріпимо за допомогою пластиліну.
У кришці великої пляшки проріжемо отвір.
Наллємо у пляшку води.
Поспостерігаємо за струменем води.
Результат : спостерігаємо утворення фонтану води
Висновок: На воду в трубочці діє тиск стовпа рідини, що у пляшці. Чим більше води у пляшці, тим більше буде фонтан, оскільки тиск залежить від висоти стовпа рідини.
Сполучені судини
Обладнання: верхні частини від пластикових пляшокрізних перерізів, гумова трубка.
Відріжемо верхні частини пластикових пляшок, висотою 15-20см.
З'єднаємо частини між собою гумовою трубкою.
Хід проведення досвіду №1
Ціль : показати розташування поверхні однорідної рідини в сполучених судинах.
1.Нальєм в один з судин, що виходять воду.
2. Бачимо, що вода в судинах виявилася на одному рівні.
Висновок: в судинах будь-якої форми поверхні однорідної рідини встановлюються на одному рівні (за умови, що тиск повітря над рідиною однаково).
Хід проведення досвіду №2
1.Поспостерігаємо за поведінкою поверхні води в судинах наповнених різними рідинами. Наллємо однакову кількість води та миючого засобуу сполучені судини.
2. Бачимо, що рідини в судинах опинилися на різних рівнях.
Висновок : у сполучених судинах неоднорідні рідини встановлюються на різних рівнях.
Висновок
Спостерігати за досвідом, що проводиться вчителем, цікаво. Проводити його найцікавіше подвійно.Проведений досвід із приладом, зробленим своїми руками, викликає дуже великий інтерес у класу. Такі досліди допомагають краще зрозуміти матеріал, встановити взаємозв'язки і зробити правильні висновки.
Серед учнів сьомих класів ми провели опитування і дізналися, чи цікавіші уроки фізики з проведенням дослідів, чи хотіли б наші однокласники зробити прилад своїми руками. Результати вийшли такими:
Більшість учнів вважають, що уроки фізики стають цікавішими з проведенням дослідів.
Більше половини опитаних однокласників хотіли б виготовити прилади для уроків фізики.
Нам сподобалося робити саморобні прилади, проводити досліди. У світі фізики стільки цікавого, тож надалі будемо:
Продовжувати вивчення цієї цікавої науки;
Проводити нові експерименти.
Список літератури
1. Л. Гальперштейн "Кумедна фізика", Москва, "Дитяча література", 1993р.
Навчальне обладнання з фізики у середній школі. За редакцією А.А Покровського «Освіти», 2014 р.
2. Підручник з фізики А. В. Перишкіна, Е. М. Гутник "Фізика" для 7 класу; 2016 р
3. Я І. Перельман «Цікаві завдання та досліди», Москва, «Дитяча література», 2015р.
4. Фізика:Справ.матеріали:О.Ф. Кабардін Навчальний посібник для учнів. - 3-тє вид. - М.: Просвітництво, 2014 р.
5.//class-fizika.spb.ru/index.php/opit/659-op-davsif