Uczniowie wykonają pomiary gęstości dwóch prostopadłościanów mierząc ich wagę oraz wyznaczając ich objętość trzema sposobami: przez bezpoścrimsonnie wymiarowanie, przez wyznaczanie zmiany objętości cieczy po zanurzeniu ciała oraz przy użyciu prawa Archimedesa. Przedyskutują otrzymane wyniki, niepewności pomiarowe oraz różnice w otrzymanych wartościach oraz postarają się zidentyfikować materiał z którego wykonane są prostopadłościany. Dwóch ostatnich metod użyją również do wyznaczenia gęstości ciała nieforemnego.
Pobierz instrukcję do ćwiczenia.
Pracownia fizyczna dla uczniów – ćwiczenia
Poniżej znajdą Państwo spis ćwiczeń, które oferujemy dla szkół na naszej pracowni. Podczas zajęć uczniowie wykonują w parach jedno ćwiczenie, którego czas trwania to ok. 2,5 godz. Uczniowie są dzieleni na ośmioosobowe grupy (cztery pary) wykonujące to samo doświadczenie. Przy każdym ćwiczeniu podajemy maksymalną liczbę uczniów mogących wykonywać ćwiczenie jednocześnie. Przy wyborze ćwiczeń proszę zwrócić uwagę, że maksymalna liczebność grupy to 32 osoby. W takim przypadku uczniowie są dzieleni na maksymalnie cztery grupy mogące wykonywać cztery różne ćwiczenia.
Bardzo prosimy, aby podstawy dotyczące wybranych przez Państwa ćwiczeń były wcześniej omówione z uczniami na lekcjach w szkole. Uczeń powinien wiedzieć jakie będzie wykonywał ćwiczenie i rozumieć podstawy teoretyczne dotyczących przerabianego zagadnienia. Pozwoli to skupić się uczniom na eksperymentalnej i rachunkowej części zadania. Przy ćwiczeniach zaznaczyliśmy poziom nauczania dla którego przygotowane jest ćwiczenie. Większość ćwiczeń jest przygotowanych w taki sposób, że mogą być prowadzone zarówno dla ucznió szkół podstawowych jak i ponadpodstawowych. Ćwiczenia oznaczone tylko dla LO, są przeznaczone dla uczniów szkół ponadpodstawowych (co oznacza, że obejmuje ono materiał nie przerabiany w szkołach podstawowych lub wymaga obsługi skomplikowanych urządzeń). Dodatkowo przy każdym ćwiczeniu udostępniliśmy instrukcję do jego wykonania, która pozwala zapoznać się nauczycielom z materiałem który będzie potrzebny do zrozumienia ćwiczenia. W przypadku wątpliwości prosimy o wcześniejszy kontakt. Dodatkowo prosimy, aby uczniowie zabierali ze sobą na zajęcia podstawowe przybory do pisania: długopis, ołówek, gumkę, linijkę.
Pracownia oferuje szkołom następujące zadania:
Mechanika- Wyznaczanie gęstości ciał stałych (SP - max. 32 uczniów)
- Równia pochyła (SP, LO - max. 30 uczniów)
Uczniowie wyznaczą przyspieszenie dwóch staczających się z równi pochyłej walców – jednego pełnego, a drugiego wydrążonego w zależności od kąta nachylenia równi. Zostanie przedyskutowany wpływ momentu bezwładności walca na jego przyspieszenie oraz niepewności pomiarowe.
Pobierz instrukcję do ćwiczenia dla uczniów SP.
Pobierz instrukcję do ćwiczenia dla licealistów. - Zasady dynamiki Newtona (SP, LO - max. 8 uczniów)
Uczniowie sprawdzą II zasadę dynamiki Newtona na torze powietrznym. Wykonają pomiary przyspieszenia wózka w zależności od jego masy oraz od działającej na niego siły. Wyniki zostaną porównane z obliczonymi spodziewanymi wartościami. Zostaną omówione możliwe niepewności pomiarowe występujące w doświadczeniu.
Pobierz instrukcję do ćwiczenia dla uczniów SP.
Pobierz instrukcję do ćwiczenia dla licealistów.
- Wahadło matematyczne (SP, LO - max. 32 uczniów)
Uczniowie sprawdzą w jaki sposób okres wahadła zależy od jego długości oraz że nie zależy od początkowego wychylenia wahadła. Ostatecznie wyznaczą przyspieszenie ziemskie poprzez wyznaczenie okresu drgań wahadła matematycznego oraz porównają otrzymaną wartość z wartością oczekiwaną. Przedyskutują możliwe niepewności pomiarowe.
Pobierz instrukcję do ćwiczenia dla uczniów SP.
Pobierz instrukcję do ćwiczenia dla licealistów. - Wahadła sprzężone (LO - max. 8 uczniów)
Uczniowie będą badać okres drgań układu dwóch wahadeł sprzężonych sprężyną. Wykonają pomiary okresu w przypadku drgań w fazie i przeciwfazie. Wyznacza moment bezwładności wahadła oraz stała sprężystości sprężyny. Zbadają również drgania układu w przypadku występowania dudnień i wyznaczą wartości dwóch częstości drgań. Ćwiczenie przeznaczone dla grup licealnych.
Pobierz instrukcję do ćwiczenia dla licealistów. - Badanie drgań struny (LO - max. 8 uczniów)
Uczniowie będą badać drgania struny zamocowanej dwustronnie. Wyznaczą częstość drgania podstawowego oraz wyższych harmonicznych. Wyznaczą zależność częstości drgań od długości struny oraz siły napinającej. Wyniki porównają z modelem. Ćwiczenie przeznaczone dla grup licealnych.
Pobierz instrukcję do ćwiczenia dla licealistów. - Wyznaczanie prędkości dźwięku (LO - max. 8 uczniów)
Uczniowie będą wyznaczać prędkość dźwięku wykorzystując pomiary czasu przelotu impulsu dźwiękowego, przesunięcia fali rejestrowanej przez mikrofon oraz badaniem krzywych Lissajous.Ćwiczenie przeznaczone dla grup licealnych.
Pobierz instrukcję do ćwiczenia dla licealistów.
- Wyznaczanie promieniowania Radonu (LO - max. 8 uczniów)
Uczniowie zapoznają się ze zjawiskiem promieniotwórczości. Sprawdzą zasięg cząstek alfa oraz wykonają pomiar aktywności produktów rozpadu radonu w powietrzu. Wykonają wykres ilustrujący rozpad promieniotwórczy. Ćwiczenie przeznaczone dla grup licealnych.
Pobierz instrukcję do ćwiczenia dla licealistów.
- Prawo Ohma (SP, LO - max. 32 uczniów)
Uczniowie zapoznają się z podstawami elektryczności. Zmierzą opór zastępczy oporników w przypadku łączenia szeregowego i równoległego. Wyznaczone wartości oporu porównają z wartościami oczekiwanymi oraz omówią niepewności pomiarowe. W drugiej części uczniowie sprawdzą prawo Ohma poprzez wykonanie charakterystyki prądowo-napięciowej wybranego opornika, wyznaczoną wartość oporu porównają z wartością oczekiwaną.
Pobierz instrukcję do ćwiczenia dla uczniów SP.
Pobierz instrukcję do ćwiczenia dla licealistów. - Co siedzi w baterii (SP, LO - max. 32 uczniów)
Uczniowie wykonają bioogniwo z przyniesionych na zajęcia owoców i warzyw. Zmierzą napięcie generowane przez ich ogniowo oraz zbudują z nich układ zasilający diodę. W drugiej część ćwiczenia uczniowie dokonają pomiarów oporu wewnętrznego oraz siły elektromotorycznej baterii ze sklepu oraz swojego bioogniwa oraz przedyskutują ich właściwości.
Pobierz instrukcję do ćwiczenia dla uczniów SP.
Pobierz instrukcję do ćwiczenia dla licealistów.
- Ciepło topnienia lodu (SP, LO - max. 32 uczniów)
Uczniowie wykonają pomiary zmian temperatury wody po dodaniu do niej lodu. Przedyskutują równanie bilansu cieplnego badanego układu, a następnie wyznaczą ciepło topnienia lodu. Porównają otrzymaną wartość z wartością oczekiwaną i przedyskutują źródła niepewności pomiarowych.
Pobierz instrukcję do ćwiczenia dla uczniów SP.
Pobierz instrukcję do ćwiczenia dla licealistów. - Ciepło właściwe wody (SP - max. 32 uczniów)
Uczniowie wykonają pomiary zmian temperatury wody podczas jej ogrzewania. Przedyskutują równanie bilansu cieplnego badanego układu, a następnie wyznaczą ciepło właściwe wody. Porównają otrzymaną wartość z wartością oczekiwaną.
Pobierz instrukcję do ćwiczenia dla uczniów SP. - Ciepło Joule’a (LO - max. 32 uczniów)
Uczniowie wyznaczą ilość ciepła wydzielonego podczas przepływu prądu przez przewodnik. Sprawdzą dla różnych wartości natężenia prądu przez przewodnik o ustalonym oporze przyrost temperatury w jednostce czasu oraz dla różnych wartości oporu przewodnika, przez który płynie prąd o ustalonym natężeniu przyrost temperatury w jednostce czasu, a następnie wyznaczą sprawność układu i przedyskutują źródła niepewności pomiarowych..
Pobierz instrukcję do ćwiczenia dla licealistów. - Badanie przemian gazowych - przemiana izotermiczna (LO - max. 8 uczniów)
Uczniowie będą badać przemianę izotermiczną powietrza. Wyniki porównają z modelem gazu doskonałego. Wyznaczą ilość moli badanego gazu.
Pobierz instrukcję do ćwiczenia dla licealistów. - Badanie przemian gazowych - przemiana izochoryczna (LO - max. 8 uczniów)
Uczniowie będą badać przemianę powietrza. Wyniki porównają z modelem gazu doskonałego. Wyznaczą temperaturę zera bezwzględnego.
Pobierz instrukcję do ćwiczenia dla licealistów.
- Optyka geometryczna (SP, LO - max. 16 uczniów)
Uczniowie zapoznają się z właściwościami soczewek poprzez obserwację odległości otrzymywania ostrego obrazu w zależności od położenia przedmiotu od soczewki. Wyznaczą ogniskową soczewki skupiającej w oparciu o wzór soczewkowy, przez pomiar powiększenia oraz metoda Bessela, a następnie wyznaczą ogniskową układu dwóch soczewek. Otrzymane wartości porównają z wartościami oczekiwanymi.
Pobierz instrukcję do ćwiczenia dla uczniów SP.
Pobierz instrukcję do ćwiczenia dla licealistów. - Interferencja i dyfrakcja światła laserowego (LO - max. 16 uczniów)
Uczniowie zapoznają się z obrazami interferencji i dyfrakcji światła laserowego. Wyznacza szerokość szczeliny w przypadku dyfrakcji na pojedynczej szczelinie, sprawdzą jak obraz interferencyjny zmienia się po zmianie długości fali światła użytego lasera. Następnie zbadają obraz interferencyjny od dwóch szczelin i wyznaczą odległość między nimi. Porównają otrzymane wartości z wartościami oczekiwanymi i przedyskutują źródła niepewności pomiarowych. Ćwiczenie przeznaczone dla grup licealnych.
Pobierz instrukcję do ćwiczenia dla licealistów. - Widma świecenia pierwiastków (LO - max. 8 uczniów)
Uczniowie będą obserwować w spektrometrze widma świecących gazów atomowych. Zmierzą odchylenia poszczególnych linii widmowych w pryzmacie i na tej podstawie wyznaczą ich długości fali. Następnie porównają otrzymane wartości z oczekiwanymi w przypadku znanych gazów oraz w przypadku nieznanego gazu spróbują dokonać jego identyfikacji na podstawie obserwowanego widma. Ćwiczenie przeznaczone dla grup licealnych.
Pobierz instrukcję do ćwiczenia dla licealistów.
