Fizyka. Materiały dydaktyczne

Nauczyciel

Wiesław Dykier – Zespół Szkół i Placówek nr 1 w Świeciu nad Osą

Cel

Pokazanie uczniom pomiarów przy braku odpowiednich przyrządów.

Materiały

• kilka kawałków różnej długości drutu o znanej średnicy
• gruba książka
• ołówek
• linijka

Czynności

Nawijamy na ołówek najkrótszy kawałek drutu. Mierzymy długość powstałej spirali i liczymy ilość jej zwojów. Wyniki zapisujemy i wyznaczamy grubość drutu. Czynności te powtarzamy z pozostałymi kawałkami drutu. Otrzymane wyniki porównujemy z grubością drutu podaną przez producenta. Mierzymy grubość książki (bez okładki). Wyznaczamy grubość jednej kartki. Mierzymy grubość np. połowy książki (bez okładki) i ponownie wyznaczamy grubość jednej kartki.

Nauczyciel

Anna Zawadzka – Gimnazjum nr 2 w Bielsku-Białej

Cel

Demonstracja zasady składania sił.

Materiały

• dość ciężka książka
• sznurek
• dwa odważniki o takich samych masach
• odrobina tłuszczu
• stół

Czynności

Książkę obwiązujemy sznurkiem. Ucinamy dwa długie kawałki sznurka. Do jednego końca każdego z nich przymocowujemy ciężarek. Sznurki z ciężarkami przywiązujemy do sznurka, którym obwiązana jest książka. Smarujemy krawędzie stołu tłuszczem. Następnie umieszczamy książkę na stole tak, aby ciężarki zwisały na sznurkach poza krawędź stołu. Zmieniamy kąt między kierunkami obciążonych sznurków i obserwujemy ruch książki.

Wynik

Kierunek ruchu i szybkość książki zależą od miary kąta między sznurkami. Im mniejszy będzie kąt między kierunkami sznurków, tym książka szybciej będzie się przesuwać.

Nauczyciel

Wiesław Dykier – Zespół Szkół i Placówek nr 1 w Świeciu nad Osą

Cel

Pokazanie „przemian” energii, zachowania energii oraz zależności energii kinetycznej od wartości prędkości.

Materiały

• długi liniał
• metalowa kulka
• mąka
• pojemnik

Czynności

Do pojemnika nasypujemy mąki. Pojemnik kładziemy na stole. Obok stawiamy pionowo liniał. Następnie na mąkę upuszczamy metalową kulkę – za każdym razem z innej wysokości. Mierzymy średnicę wgłębienia zrobionego przez kulkę. Sporządzamy tabelkę.

Wynik

Czym większa jest wysokość, z jakiej spada kulka, tym większe jest wgłębienie robione przez kulkę w mące (większa jest średnica wgłębienia robionego przez kulkę). 

Nauczyciel

Mirosław Karczmarz – Publiczne Gimnazjum w Cemiernikach

Cel

Pokazanie zjawiska świadczącego o przekazywaniu energii.

Materiały

• rura szklana o średnicy 35 mm i długości 24 cm
• kulka stalowa o średnicy 30 mm (masa 110 g)
• kulka z tworzywa sztucznego o średnicy 30 mm (masa 16 g)

Czynności

Do stojącej na stoliku rury wpuszczamy kulkę z tworzywa. Przez szkło widzimy, że kulka odbija się na wysokość około 10 cm. Następnie wpuszczamy jednocześnie kulkę z tworzywa i kulkę metalową tak, aby kulka z tworzywa wpadła do rury jako pierwsza i po odbiciu od dna uderzyła w spadającą kulkę metalową.

Wynik

Kulka z metalu po zderzeniu z kulką z tworzywa wyskakuje z rury. Dociera na większą wysokości niż ta, z której została poprzednio upuszczona.

Nauczyciel

Marta Nizioł – Zespół Szkół w Trzebosi

Cel

Pokazanie sposobu zmniejszenia siły tarcia działającej na poruszające się ciało.

Materiały

• dwie książki
• gumka
• sznurek
• kredki lub ołówki (okrągłe)

Czynności

Przez książkę, na której kładziemy drugą książkę, przekładamy gumkę i przywiązujemy do niej sznurek. Trzymając za koniec sznurka, ciągniemy książkę i obserwujemy stopień rozciągnięcia gumki. Następnie wykonujemy te same czynności, ale pod książkę podkładamy okrągłe kredki lub ołówki.

Wynik

W pierwszym przypadku obserwujemy większe wydłużenie gumki niż w drugim, gdy pod książkami umieściliśmy kredki.

Nauczyciel

Krzysztof Parol – Gimnazjum nr 1 w Wołominie

Cel

Pokazanie wpływu warunków początkowych na przebieg zjawiska.

Materiały

• 4–5 małych drewnianych klocków
• krążek (bloczek)
• szalka wagowa
• odważniki

Czynności

Wiążemy ze sobą klocki za pomocą krótkich nitek. Nitkę od pierwszego klocka przekładamy przez krążek do szalki wagowej. Układamy klocki tak, aby nitki były napięte. Kładziemy na szalce wagi jak najwięcej odważników, ale tylko tyle, aby klocki pozostały nieruchome. Podnosimy szalkę do góry i przesuwamy klocki tak, aby nitki między nimi nie były napięte. Ostrożnie opuszczamy szalkę z odważnikami.

Wynik

Klocki jeden po drugim zaczynają się poruszać, mimo tego że obciążenie szalki się nie zmieniło.

Nauczyciel

Mirosława Zydorczak – Zespół Szkół w Chwaliszewie

Cel

Pokazanie, że przyspieszenie spadającego ciała nie zależy od jego masy.

Materiały

• cztery takie same klocki, które można ze sobą połączyć
• dwie kartki papieru

Czynności

1. Łączymy klocki tak, aby powstały dwa „podwójne” klocki. „Podwójne” klocki upuszczamy równocześnie ze znacznie różniących się wysokości – klocki nie spadną na ziemię jednocześnie (usłyszymy dwa uderzenia). Następnie „podwójne” klocki puszczamy równocześnie z takiej samej wysokości – klocki spadną na ziemię jednocześnie (usłyszymy jedno uderzenie). Następnie jeden z „podwójnych” klocków rozkładamy. Pojedynczy klocek i „podwójny” klocek upuszczamy jednocześnie z takiej samej wysokości – klocki spadną na ziemię jednocześnie (usłyszymy jedno uderzenie).

2. Dwie kartki papieru trzymamy tak, aby ustawione były poziomo. Upuszczamy je jednocześnie z wysokości około 2 m i obserwujemy ich spadanie – obie kartki jednocześnie spadną na ziemię. Następnie jedną kartkę zgniatamy w kulkę. Niezgniecioną kartkę (trzymaną tak, aby ustawiona była poziomo) i kartkę-kulkę upuszczamy jednocześnie z takiej samej wysokości – pierwsza na ziemię spadnie kartka zgnieciona.

Wynik

Przyspieszenie spadających ciał nie zależy od ich masy.

1. Skoro oba klocki (pojedynczy i podwójny) upuszczone z takiej samej wysokości spadły jednocześnie, to oznacza, że oba poruszały się z takim samym przyspieszeniem. Masa pojedynczego klocka jest dwa razy mniejsza od masy klocka podwójnego. Zatem masa klocków nie miała wpływu na wartość przyspieszenia, z jakim klocki się poruszały.

2. Skoro obie kartki (zgnieciona i niezgnieciona) upuszczone z takiej samej wysokości nie spadły jednocześnie, to oznacza, że poruszały się z przyspieszeniami o różnych wartościach. Ponieważ masy obu kartek były takie same, oznacza to, że wartości sił wypadkowych sił działających na kartki były różne. To zaś oznacza, że wartości sił oporów działających na kartki nie zależały od mas kartek.

Nauczyciel

Mirosława Zydorczak – Zespół Szkół w Chwaliszewie

Cel

Pokazanie, że czas spadku ciał nie zależy od ich masy.

Materiały

• 2 kartki z zeszytu
• 2 wałki plasteliny

Czynności

1. Ułożone poziomo kartki papieru upuszczamy w tej samej chwili z takiej samej wysokości i obserwujemy ich spadanie. Następnie jedną kartkę zgniatamy w kulkę (pytanie do uczniów: Czy masa kulki się zmieniła?). Kulkę i ustawioną poziomo drugą kartkę upuszczamy w tej samej chwili z takiej samej wysokości.

2. Dwa wałeczki plasteliny, trzymane pionowo na różnych wysokościach nad ziemią, upuszczamy jednocześnie. Słychać dwa uderzenia o podłogę. Te same dwa wałeczki (znowu trzymane pionowo) upuszczamy z takiej samej wysokości. Słychać jedno uderzenie o podłogę. Jeden wałeczek plasteliny przełamujemy na pół. Przełamany wałeczek i cały wałeczek ustawiamy pionowo na takiej samej wysokości i upuszczamy w tej samej chwili. Słychać jedno uderzenie, mimo że masy wałeczków są różne.

Wynik

Czas spadku ciał nie zależy od ich masy.

Nauczyciel

Beata Giza – Publiczne Gimnazjum im. K.K. Baczyńskiego w Kąkolewnicy

Cel

Przedstawienie i omówienie stanu nieważkości.

Materiały

• plastikowa butelka
• woda

Czynności

W ściance butelki blisko dna robimy otwór o średnicy ok. 1–2 mm. Zakrywamy otwór palcem, a następnie napełniamy butelkę wodą. Trzymając butelkę na wysokości ok. 1,5 m, odsłaniamy otwór i obserwujemy strumień wylewającej się wody. Puszczamy swobodnie butelkę i obserwujemy, co się dzieje z wodą.

Wynik

Gdy trzymamy butelkę w ręku, woda wypływa z niej przez otwór (wąskim strumieniem, zakreślając parabolę). Gdy butelka spada, woda z niej nie wypływa.

Nauczyciel

Agnieszka Reszka – Gimnazjum im. J. Chełmońskiego w Bielawach

Cel

Sprawdzenie, od czego zależy wartość siły wyporu.

Materiały

• plastelina
• wąskie długie szklane naczynie
• woda
• flamaster

Czynności

Formujemy z plasteliny kulkę. Wkładamy ją do naczynia z wodą. Flamastrem zaznaczamy poziom wody w naczyniu. Wyjmujemy kulkę z wody. Z plasteliny kształtujemy łódeczkę, którą wkładamy do naczynia z wodą. Zaznaczamy poziom wody w naczyniu.

Wynik

Kulka plasteliny zatonie, natomiast łódka zrobiona z tej samej plasteliny będzie się utrzymywać na powierzchni wody. W pierwszym przypadku poziom wody w naczyniu podniesie się mniej niż w drugim.

Nauczyciel

Ryszarda Andrzejczak – Gimnazjum nr 2 w Kole

Cel

Pokazanie zależności między pływaniem ciała a stosunkiem gęstości substancji, z której ciało jest wykonane, do gęstości cieczy, w której jest zanurzone.

Materiały

• słoik lub szklanka
• płynny miód
• woda
• atrament
• olej roślinny
• drewniany klocek
• metalowa śrubka lub gwóźdź
• inne przedmioty

Czynności

Wlewamy miód do słoika, później wlewamy taką samą ilość oleju roślinnego, na końcu dolewamy tyle samo wody zabarwionej atramentem. Czekamy, aż płyny się rozdzielą na warstwy. Wrzucamy do nich różne przedmioty i obserwujemy, co pływa, a co nie.

Wynik

Płyny utworzą trzy warstwy. Miód będzie na dnie pojemnika, woda – w środku, a olej – na górze. Niektóre przedmioty wrzucone do słoika zatoną, inne będą pływać na różnej wysokości.

Nauczyciel

Marian Karczmarz – Publiczne Gimnazjum w Czemiernikach

Cel

Pokazanie, że wartość siły wyporu działającej na ciało zanurzone w cieczy zależy od gęstości tej cieczy.

Materiały

• 2 szklanki
• sól
• ugotowane jajko (bez skorupki)
• woda

Czynności

Wkładamy jajko raz do szklanki ze zwykłą wodą, a raz do szklanki z osoloną wodą.

Wynik

W zwykłej wodzie jajko opada na dno. W osolonej wodzie jajko pływa.

Dlaczego

Skoro jajko w słonej wodzie pływa, a w czystej wodzie tonie, to znaczy, że wartość siły wyporu działającej na jajko w słonej wodzie jest większa niż wartość siły wyporu działającej na jajko w czystej wodzie. Ponieważ gęstość słonej wody jest większa niż gęstość wody czystej, można się pokusić o stwierdzenie, że wartość siły wyporu działającej na ciało zanurzone w cieczy zależy od gęstości tej cieczy.

Nauczyciel

Dariusz Kosowski – Publiczne Gimnazjum w Zbójnie

Cel

Zademonstrowanie siły wyporu.

Materiały

• plastikowe pudełko z pokrywką
• kamień
• taśma klejąca
• miska z wodą

Czynności

Wkładamy kamień do pudełka i zamykamy pudełko pokrywką. Wkładamy pudełko z kamieniem w środku do wody. Wyciągamy pudełko z wody i kamień z pudełka. Zamykamy pudełko pokrywką. Taśmą klejącą podczepiamy kamień pod pudełkiem. Wkładamy pudełko z podczepionym kamieniem do wody.

Wynik

Pudełko z kamieniem w środku tonie, a pudełko z kamieniem podczepionym pod pudełkiem – pływa.

Dlaczego

Siła wyporu działająca na ciało zanurzone w cieczy zależy od objętości zanurzanego w cieczy ciała i gęstości cieczy. W wypadku pudełka z kamieniem w środku objętość zanurzanego w wodzie „ciała” równa jest objętości pudełka. Gdy kamień jest podczepiony pod pudełkiem, objętość zanurzanego w wodzie „ciała” równa jest sumie objętości pudełka i objętości kamienia.

Uwagi dla nauczyciela

Kamień i pudełko muszą być odpowiednio dobrane (np. metodą prób i błędów). Warto wspomnieć, że Egipcjanie transportując Nilem skalne bloki wykorzystywane do budowy piramid, prawdopodobnie podczepiali je do łodzi.

Nauczyciel

Bożena Lemke – Zespół Szkół w Polkowicach

Cel

Zademonstrowanie siły wyporu.

Materiały

• szklanka
• woda mineralna
• kostka białej czekolady

Czynności

Do szklanki nalewamy wodę mineralną i wrzucamy do niej kostkę czekolady.

Wynik

Kostka czekolady opadnie na dno szklanki, po chwili uniesie się i znów opadnie. Sytuacja będzie się powtarzać.

Nauczyciel

Krystyna Mazurek – Gimnazjum w Wojcieszkowie

Cel

Prezentacja prawa Pascala.

Materiały

• strzykawka
• woda
• igła

Czynności

Za pomocą igły robimy w strzykawce otworki. Zatykamy wylot strzykawki palcem i napełniamy ją wodą. Przesuwamy tłok strzykawki.

Wynik

Ze wszystkich otworów wypływają jednakowo silne strumienie wody.

Nauczyciel

Barbara Biernat – Gimnazjum nr 9 w Rudzie Śląskiej

Cel

Pokazanie zasady działania prasy hydraulicznej.

Materiały

• strzykawka o dużym przekroju
• strzykawka o bardzo małym przekroju
• gumowy wężyk

Czynności

Łączymy strzykawki wężykiem. Tłok dużej strzykawki wciskamy do samego końca. Do małej strzykawki i wężyka wlewamy wodę. Wkładamy tłok do małej strzykawki i wypychamy nim wodę ze strzykawki. Następnie wypychamy wodę z dużej strzykawki, naciskając jej tłok.

Wynik:

Tłok dużej strzykawki łatwiej podnieść w górę niż tłok małej.

Nauczyciel

Michał Sobański – Gimnazjum w Wilamowicach

Cel

Przedstawienie prawa Bernoulliego.

Materiały

• piłeczka pingpongowa
• odkurzacz starego typu (taki, w którym można włożyć rurę od odkurzacza do otworu wylotowego i w ten sposób uzyskać strumień powietrza)

Czynności

Piłeczkę kładziemy nad rurą od odkurzacza. Piłeczka powinna się utrzymywać w powietrzu. Można zrobić to samo z dwoma piłeczkami jednocześnie.

Wynik

Piłeczka unosi w powietrzu nawet przy pewnym odchyleniu węża odkurzacza.

Nauczyciel

Wiesław Dykier – Zespół Szkół i Placówek nr 1 w Świeciu nad Osą

Cel

Pokazanie rozszerzalności termicznej gazów.

Materiały

• szklana przezroczysta butelka
• woda
• barwnik (najlepiej atrament)
• cienka szklana rurka (lub plastikowa, którą można wykonać ze starego wkładu długopisowego oczyszczonego alkoholem)
• korek
• klej

Czynności

W korku wywiercamy dziurkę i przekładamy przez nią szklaną lub plastikową rurkę tak, aby sięgnęła zabarwionej atramentem wody. Korek uszczelniamy klejem. Następnie przykładamy dłonie do butelki.

Wynik

Woda w rurce podniesie się do góry.

Nauczyciel

Anna Zawadzka – Gimnazjum nr 2 w Bielsku-Białej

Cel

Ilustracja bezładnego ruchu cząsteczek gazu.

Materiały

• przezroczyste naczynie (np. duży słój)
• gaza
• gumka recepturka
• karton
• suszarka do włosów lub odkurzacz
• kawałek styropianu

Czynności

Styropian, gazę i szklane naczynie płuczemy płynem antystatycznym. Tniemy styropian na drobne kawałeczki (będą one pełniły funkcję cząsteczek gazu). Wkładamy pocięty styropian do naczynia. Zamykamy naczynie za pomocą gumki i gazy. Włączamy suszarkę lub odkurzacz i kierujemy do wnętrza naczynia strumień powietrza.

Wynik

Efekt uzyskany w wyniku wykonania powyższych czynności ilustruje bezładny ruch cząsteczek gazu.

Zamocowanie w naczyniu, w którym znajduje się pocięty styropian, kartonowej przegrody z otworem umożliwi zademonstrowanie zjawiska rozprężania gazu. Efekt doświadczenia będzie bardziej widoczny, jeżeli otwór wyposaży się w zasuwkę otwieraną z zewnątrz, np. przy pomocy nici. Użycie tego samego zestawu z przegrodą i kawałkami styropianu zabarwionymi na dwa różne kolory umożliwi prezentację zjawiska dyfuzji w gazach.

Nauczyciel

Mirosław Karczmarz – Publiczne Gimnazjum w Czemiernikach

Cel

Pokazanie, że powietrze wywiera ciśnienie na znajdujące się w nim ciała (otoczone nim ciała).

Materiały

• półlitrowy słoik ze szczelnym wieczkiem
• świeczka
• słomka do napojów
• woda

Czynności 

W wieczku słoika robimy dziurkę. Wkładamy w nią słomkę i uszczelniamy dziurkę woskiem ze świeczki. Wlewamy do słoika trochę wody. Zakręcamy mocno wieczko i próbujemy ssać wodę przez słomkę. Luzujemy wieczko i próbujemy wyssać wodę przez słomkę. Wdmuchujemy do słoika jak najwięcej powietrza i cofamy usta.

Wynik

Wodę uda się wyssać tylko wtedy, gdy wieczko będzie poluzowane. Po wdmuchnięciu do słoika powietrza i wypuszczeniu słomki z ust, wytryśnie przez nią woda.

Nauczyciel

Ewa Niemyjska – Publiczne Gimnazjum nr 18 w Białymstoku

Cel

Zademonstrowanie napięcia powierzchniowego.

Materiały

• 2 miseczki
• woda
• wykałaczki lub zapałki
• kawałek mydła
• kostka cukru

Czynności

Do miseczek wlewamy tyle samo wody. Na powierzchni wody promieniście układamy połamane zapałki. Środka wody w jednym naczyniu dotykamy mydłem, a środka wody w drugim naczyniu – kostką cukru.

Wynik

W naczyniu, w którym woda zostanie dotknięta mydłem, zapałki oddalą się od siebie, zbliżą się do ścianki miseczki. W naczyniu, w którym woda zostanie dotknięta cukrem, zapałki zbliżą się do siebie, a oddalą się od ścianki miseczki

Nauczyciel

Maria Malec – Gimnazjum nr 6 w Nowym Sączu

Cel

Pokazanie, w jaki sposób można wytworzyć podciśnienie.

Materiały

• ugotowane jajko
• szklana butelka, której otwór jest nieco mniejszy od jajka
• gazeta
• zapałki

Czynności

Na dno butelki nalewamy trochę wody. Jajko obieramy ze skorupki. Odrywamy taki kawałek gazety, by zmieścił się w butelce. Podpalamy gazetę, a gdy się rozpali, wsuwamy ją do butelki tak, aby jeszcze przez chwilę się paliła. Kładziemy jajko na otworze butelki w chwili, gdy gazeta się pali.

Wynik

Gazeta zgaśnie, a jajko przeciśnie się przez otwór i wpadnie do środka butelki.

Nauczyciel

Bożena Lemke – Zespół Szkół w Polkowicach

Cel

Zademonstrowanie wydłużania się metalowego pręta wraz ze wzrostem jego temperatury.

Materiały

• 3 korki
• drut do robótek ręcznych
• szpilki
• naczynie na nóżce, np. kieliszek
• świeczka
• zapałki

Czynności

Korek przebijamy drutem.

Na końce drutu nabijamy po jednym korku. Opieramy korek z drutem na odwróconym kieliszku.

W korki na końcach drutu wbijamy po tyle szpilek, aby dźwignia (drut z korkami oparty na kieliszku) była w równowadze (pozycja pozioma). Zapaloną świeczkę ustawiamy pod jednym z ramion dźwigni.

Wynik

Podgrzewane ramię dźwigni opadnie.

Nauczyciel

Bożena Żak – Zespół Szkół w Zalesiu

Cel

Zademonstrowanie zajmowania przez gazy całej dostępnej przestrzeni.

Materiały 

• jodyna
• mały słoik z zakrętką
• suszarka do włosów lub palnik spirytusowy

Czynności

Łyżeczkę jodyny wlewamy do otwartego słoika i pozostawiamy na kilka godzin (spirytus wyparuje, a jod pozostanie na dnie naczynia). Słoik zakręcamy. Podgrzewamy słoik suszarką lub za pomocą palnika.

Wynik

Słoik wypełni się purpurowym gazem.

Nauczyciel

Teresa Ostropolska-Kurcek – Gimnazjum nr 20 w Gorzowie Wielkopolskim

Cel

Demonstracja efektu zmniejszenia napięcia powierzchniowego wody.

Materiały

• 3 łyżeczki
• 2 szklanki z wodą
• kopcąca świeca
• zapałki
• olej, płyn do mycia naczyń

Czynności

Trzymamy dwie łyżeczki nad płonącą świecą, aż pokryją się sadzą. Wkładamy jedną łyżeczkę do czystej wody i obserwujemy jej wygląd. Wyjmujemy łyżeczkę z wody i sprawdzamy, czy łyżeczka nadal jest pokryta sadzą. Wlewamy do wody płyn do mycia naczyń, wkładamy do niej okopconą łyżeczkę i obserwujemy jej wygląd. Do szklanki czystej wody wlewamy tyle oleju, aby pokryta sadzą część łyżeczki mogła się w nim zanurzyć. Okopconą łyżeczkę wkładamy do warstwy oleju, a po chwili zanurzamy ją głębiej, tak aby znalazła się w wodzie. Obserwujemy wygląd łyżeczki, która znalazła się w wodzie po przejściu przez olej.

Wynik

Na włożonej do czystej wody łyżeczce nie widać sadzy (matowych ciemnych plam). Powierzchnia łyżeczki wygląda tak, jakby była pokryta kroplami rtęci (w tych miejscach, gdzie na łyżeczce jest sadza). Na łyżeczce zanurzonej w oleju, a następnie włożonej do wody widać sadzę. Tak samo jest wtedy, gdy okopconą łyżeczkę włożymy do wody z płynem do naczyń.

Dlaczego

To, co na powierzchni okopconej łyżeczki zanurzonej w czystej wodzie wygląda jak rtęć, to pęcherzyki powietrza (przekonuje o tym np. ich pękanie po wyjęciu łyżeczki z wody). Olej i płyn do naczyń dolane do wody powodują, że na powierzchni sadzy pęcherzyki powietrza się nie osadzają. Olej i płyn do naczyń zmniejszają napięcie powierzchniowe wody.

Nauczyciel

Barbara Jaworowicz – Gimnazjum w Skulsku

Cel

Pokazanie, że na powierzchni czystej wody można położyć sznurek, a na powierzchni wody z płynem do mycia naczyń nie uda się położyć sznurka.

Materiały

• menzurka z czystą wodą
• menzurka z wodą z płynem do mycia naczyń
• kawałki sznurka

Czynności

Do menzurek z wodą i z wodą z dodatkiem płynu do mycia naczyń wrzucamy kawałki sznurka.

Wynik

Na powierzchni czystej wody sznurek pływa, natomiast w wodzie z płynem tonie.

Dlaczego

Siły spójności działające między cząsteczkami wody powodują, że powierzchnia wody „zachowuje się” jak sprężysta błona. Dlatego sznurek utrzymuje się na jej powierzchni. Płyn do naczyń zmienia siły spójności działające między cząsteczkami wody tak, że powierzchnia wody jest błoną mniej sprężystą. Podobne działanie mają również inne związki chemiczne. Dlatego zanieczyszczenie wód jezior i rzek jest niebezpieczne dla owadów żyjących na powierzchni wody. Owady utrzymujące się na powierzchni czystej wody toną w zanieczyszczonej wodzie.

Nauczyciel

Barbara Nieścior – Gimnazjum nr 1 w Kańczudze

Cel

Zademonstrowanie i omówienie napięcia powierzchniowego.

Materiały

• szklanka
• oliwa
• spirytus
• woda
• kroplomierz

Czynności

Nalewamy do szklanki cienką warstwę oliwy, a następnie około połowę szklanki spirytusu. Za pomocą kroplomierza ostrożnie wlewamy do szklanki wodę (woda nie powinna spływać wzdłuż ścianki do dna, ale powinna się mieszać ze spirytusem). Obserwujemy, co się dzieje z oliwą.

Wynik

Po chwili oliwa odrywa się od dna, po czym w postaci kropli zawisa w mieszaninie wody i spirytusu.

Nauczyciel

Barbara Szewczak – Zespół Szkół w Mosinie

Cel

Zademonstrowanie zjawiska sublimacji.

Materiały

• słoik z zakrętką
• kryształki jodu
• większe przezroczyste naczynie z gorącą wodą

Czynności

Do pustego słoika wkładamy trochę kryształków jodu. Szczelnie zakręcamy słoik i wkładamy go do większego naczynia z gorącą wodą. Chwilę czekamy. Obserwujemy słoik na tle białej kartki.

Wynik

Słoik wypełni się fioletowym gazem.

Nauczyciel

Sabina Kardaś – Zespół Szkół w Krajowicach

Cel

Pokazanie konwekcji w cieczach.

Materiały 

• słoik z metalową pokrywką
• coś do zrobienia dziury w pokrywce słoika (gwóźdź)
• coś do zatkania dziury w pokrywce (plastelina, taśma klejąca)
• gorąca woda zabarwiona np. atramentem
• przezroczyste naczynie z zimną wodą (wody ma być w naczyniu tyle, żeby po wstawieniu do niej słoika z gorącą wodą, warstwa zimnej wody nad słoikiem była „gruba”)

Czynności

W pokrywce robimy otwór i go zatykamy. Wlewamy do słoika gorącą wodę, zakręcamy pokrywkę i wstawiamy słoik do naczynia z zimną wodą. Odtykamy otwór w pokrywce.

Wynik

Gdy odetkamy otwór, strumień kolorowej wody będzie się unosił ze słoika.

Nauczyciel

Teresa Ostropolska-Kurcek – Gimnazjum nr 20 w Gorzowie Wielkopolskim

Cel

Demonstracja właściwości przewodników i izolatorów.

Materiały

• pręt metalowy i pręt drewniany o takiej samej średnicy
• 2 statywy
• 2 kartki papieru
• 2 świece lub palniki

Czynności

Końce prętów mocujemy w statywach. Drugie końce prętów owijamy papierem i ustawiamy nad płomieniami świec (odległości prętów od płomieni powinny być takie same).

Wynik

Kartka przylegająca do drewna zaczyna się tlić szybciej niż kartka przylegająca do metalu.

Dlaczego

Współczynnik przewodnictwa cieplnego metalu (przewodnika) jest większy niż współczynnik przewodnictwa cieplnego drewna (izolatora). Oznacza to, że w ciągu 1 sekundy przez przekrój poprzeczny pręta metalowego może być przekazana większa ilość energii niż przez przekrój poprzeczny pręta drewnianego (przy założeniu, że różnica temperatur obszarów, między którymi przekazywana jest energia, jest taka sama w metalu i w drewnie). Zatem szybciej jest odprowadzana energia od papieru przylegającego do metalu niż od papieru przylegającego do drewna. Dlatego szybciej rośnie temperatura papieru przylegającego do drewna i dlatego zaczyna się on tlić pierwszy.

Nauczyciel

Jolanta Krawczyk – Gimnazjum nr 2 w Lubartowie

Cel

Pokazanie sposobu zmiany energii wewnętrznej ciała.

Materiały

• 2 szklane naczynia (zlewki lub szklanki)
• około 10 kawałków grubego drutu – miedzianego lub aluminiowego – o średnicy 2,5 mm
• termometr
• kawałek tektury

Czynności

Stawiamy szklanki obok siebie i przedzielamy je tekturą. Do jednej szklanki wlewamy zimną wodę, wkładamy do niej termometr, czekamy chwilę i odczytujemy jego wskazania. Łączymy szklanki drutami. Wlewamy do pustej szklanki wrzątek. Odczytujemy wskazania termometru co 2 minuty.

Wynik

Temperatura wody będzie rosła o około 1–2 stopnie Celsjusza co dwie minuty.

Nauczyciel

Mirosław Karczmarz – Publiczne Gimnazjum w Czemiernikach.

Cel

Pokazanie, że ciśnienie wywierane przez powietrze na otoczone nim ciała wzrasta wraz ze wzrostem temperatury powietrza.

Materiały 

• duża szklana butelka
• lekka moneta (np. „stara” złotówka)

Czynności

Główkę butelki zwilżamy wodą i kładziemy na niej monetę. Obejmujemy butelkę dłońmi i lekko ściskamy.

Wynik

Leżąca na butelce moneta przez kilka sekund będzie się poruszać.

Nauczyciel

Mariola Bagińska – Publiczne Gimnazjum w Łaniewie

Cel

Pokazanie rozszerzalności temperaturowej gazów.

Materiały 

• plastikowa butelka z nakrętką
• miska
• gorąca woda

Czynności 

Do miski wlewamy gorącą wodę. Butelkę lekko zgniatamy (tak, aby nie pękła) i zakręcamy. Wkładamy butelkę do gorącej wody, przez chwilę przytrzymując ją ręką. Wyjmujemy butelkę z wody i pozostawiamy do ostygnięcia.

Wynik

Po włożeniu butelki do gorącej wody ścianki butelki nieco „się rozprostują”. Po wyjęciu butelki z wody ścianki butelki ponownie się zapadną.

Nauczyciel

Andrzej Rychtelski – Gimnazjum nr 8 w Łodzi

Materiały

• bardzo gorąca, niemal wrząca woda w styropianowym kubku
• zimna woda w styropianowym kubku
• szczelna szklana strzykawka
• gumowy korek
• denaturat

Czynności i wynik

Nabieramy do strzykawki niewielką ilość denaturatu (ok. 1 cm³). Strzykawkę zatykamy gumowym korkiem i zanurzamy ją w gorącej wodzie (część strzykawki, w której jest denaturat, powinna się znaleźć w wodzie). Po przesunięciu tłoka strzykawki przez znajdujący się w niej gaz (denaturat w stanie gazowym i powietrze) przekładamy strzykawkę do zimnej wody. Po opadnięciu tłoka czynność powtarzamy.

Dlaczego

Po zanurzeniu strzykawki z denaturatem w gorącej wodzie wzrasta energia wewnętrzna denaturatu, czego przejawem jest wzrost temperatury denaturatu. Denaturat zanurzony w prawie wrzącej wodzie po osiągnięciu temperatury wrzenia (temperatura wrzenia denaturatu jest niższa niż temperatura wrzenia wody) zaczyna wrzeć i część denaturatu przechodzi w stan gazowy. Wzrasta zatem ciśnienie, jakie gaz znajdujący się nad denaturatem wywiera na tłok. Ciśnienie to jest większe niż ciśnienie wywierane na tłok przez powietrze znajdujące się po jego drugiej stronie. Dlatego tłok się wysuwa (do takiego położenia, w którym ciśnienia wywierane na tłok przez powietrze i przez gaz znajdujący się wewnątrz strzykawki będą takie same). Po przełożeniu strzykawki do zimnej wody energia wewnętrzna denaturatu w stanie gazowym maleje (maleje jego temperatura), denaturat skrapla się, zmniejsza się ciśnienie, jakie gaz znajdujący się nad denaturatem wywiera na tłok, i dlatego tłok „się cofa”.

Nauczyciel

Teresa Ostropolska-Kurcek – Gimnazjum nr 20 w Gorzowie Wielkopolskim

Cel

Pokazanie przewodnictwa cieplnego.

Materiały

• papierowa torebka lub samodzielnie wykonane naczynie z papieru
• świeca lub palnik
• woda

Czynności

Papierową torebkę lub samodzielnie wykonane naczynie z papieru napełniamy wodą i ogrzewamy nad płomieniem.

Wynik

Papierowa torebka nie spaliła się, a woda się zagrzała, może nawet zagotowała.

Dlaczego

Papier nie zapalił się, ponieważ woda odbierała od niego energię, co nie pozwalało na wzrost energii wewnętrznej papieru, a zatem i na wzrost temperatury papieru do temperatury, w której zaczyna się on palić.

Nauczyciel

Ewa Rząsa – Gimnazjum nr 2 w Chojnowie

Cel

Pokazanie zjawiska syntezy barw.

Materiały:

• krążek Newtona (uczniowie mogą wykonać krążek samodzielnie: na tekturowym krążku uczniowie naklejają paski papieru w kolorach tęczy, a następnie przewlekają gumkę lub nitkę przez dwa otwory zrobione w środku krążka)

Czynności

Uczeń kręci krążkiem, drugi uczeń trzyma nitkę lub gumkę. Następnie puszczają krążek i wprawiają go w ruch, zwalniając bądź naprężając nitkę.

Wynik

Widzimy kolor biały (szary).

Nauczyciel

Monika Szmaj – Gimnazjum w Brzezinach

Cel

Pokazanie załamania światła.

Materiały

• ciężki metalowy krążek, np. moneta o nominale 1 zł
• plastikowa nieprzezroczysta miseczka
• butelka z wodą

Czynności

Układamy krążek na środku dna miseczki. Na wprost miseczki ustawiamy ucznia. Prosimy ucznia o powolne odsuwanie się od miseczki do momentu, aż przestanie widzieć krążek. Bardzo powoli wlewamy wodę do miseczki tak, aby krążek się nie przesunął.

Wynik

Uczeń, który nie widział już krążka, teraz ponownie go zobacz

Nauczyciel

Sabina Kardaś – Zespół Szkół w Krajowicach

Cel

Zrobienie soczewki.

Materiały 

• tekst napisany drobnym drukiem

Czynności

Zginamy palce tak, by w ich zgięciu powstała maleńka szparka. Patrząc przez szparkę jednym okiem, próbujemy odczytać tekst napisany drobnym i trudnym do odczytania drukiem.

Wynik

Okazuje się, że „okulary” zrobione z palców znacznie ułatwiają czytanie.

Nauczyciel

Ewa Szczepańska – Gimnazjum nr 28 w Warszawie

Cel

Obserwacja i wykorzystanie obrazu pozornego.

Materiały

• szybka
• plastelina
• jakiś rysunek
• kartka papieru
• ołówek

Czynności

Stawiamy pionowo szybkę. Mocujemy ją za pomocą plasteliny do stołu. Przed szybką kładziemy rysunek i zasłaniamy go, coś przed nim ustawiając. Za szybką kładziemy kartkę papieru. Patrząc na szybkę, kopiujemy rysunek na kartkę.

Nauczyciel

Maria Śliżewska – Gimnazjum nr 18 w Białymstoku

Cel

Omówienie praw optyki geometrycznej.

Materiały

• miękki podkład (np. styropian lub karton falisty)
• szpilki
• linijka
• papier
• pisak
• zwierciadła: płaskie, wklęsłe, wypukłe (najlepiej metaliczne)
• przekroje soczewek
• półkrążek
• płytka równoległościenna
• pryzmat

Czynności

1. Prostoliniowość rozchodzenia się światła

Na podkładzie kładziemy papier. Wbijamy w dowolne miejsce podłoża szpilkę. Wbijamy kolejną szpilkę tak, abyśmy patrząc na pierwszą, nie widzieli wbijanej szpilki – czynność powtarzamy kilkakrotnie. Po wbiciu szpilek przykładamy do nich linijkę i rysujemy linię łączącą wszystkie szpilki.

2. Odbicie od zwierciadła płaskiego

Na podkładzie kładziemy papier. Prostopadle do niego ustawiamy na nim zwierciadło. W dowolne miejsce papieru wbijamy pierwszą szpilkę. Drugą szpilkę wbijamy w takie miejsce tuż przy zwierciadle, aby zasłaniała ona obraz pierwszej szpilki w zwierciadle. Patrząc na drugą szpilkę (zasłaniającą obraz pierwszej szpilki), wbijamy trzecią szpilkę w takie miejsce, aby jej obraz w zwierciadle też był zasłonięty przez drugą szpilkę. Czwartą szpilkę wbijamy w takie miejsce, aby zasłaniała ona drugą szpilkę. Rysujemy linię przy powierzchni zwierciadła. Rysujemy linie łączące kolejno pierwszą, trzecią, drugą i czwartą szpilkę.

3. Odbicie od zwierciadeł kulistych

Postępujemy podobnie jak w punkcie 2.

4. Załamanie światła

Na papierze kładziemy soczewkę płasko-wypukłą (półkrążek). Wbijamy w dowolne miejsce papieru pierwszą szpilkę. Drugą szpilkę wbijamy tuż przy półkrążku, w środku jego średnicy. Trzecią szpilkę wbijamy tuż za półkrążkiem tak, aby dwie pierwsze szpilki ją zasłaniały, gdy patrzymy przez półkrążek. Obrysowujemy półkrążek, odkładamy go i rysujemy odcinki łączące szpilki.

5. Płytka równoległościenna

Na kartce papieru kładziemy płytkę równoległościenną. Wbijamy w dowolne miejsce papieru pierwszą szpilkę. Drugą szpilkę wbijamy przed płytką przy jej powierzchni. Obrysowujemy płytkę, odkładamy ją i rysujemy odcinki łączące szpilki.

6. Pryzmat

Postępujemy podobnie jak w punkcie 5.

7. Soczewki

Postępujemy podobnie jak w punkcie 5.

Wyniki

1. Otrzymana linia jest linią prostą.
2. Otrzymane linie obrazują promień padający na zwierciadło i promień odbity od zwierciadła.
3. Otrzymane linie obrazują promienie padające na zwierciadła i promienie odbite od zwierciadeł.
4. Otrzymana linia obrazuje promień załamany na granicy szkło – powietrze.
5. Otrzymane linie obrazują przesunięcie promienia po przejściu przez płytkę.
6. Uzyskujemy linię obrazującą promień światła po przejściu przez pryzmat.
7. Uzyskujemy linię obrazującą promień światła przechodzącego przez soczewkę.

Nauczyciel

Sabina Kardaś – Zespół Szkół w Krajowicach

Cel

Pokazanie rozszczepiania światła białego.

Materiały

• szpulka od nici
• wężyk gumowy
• mydliny

Czynności

Wężyk nakładamy na szpulkę. Drugi koniec wężyka wkładamy do ust. Moczymy szpulkę w mydlinach. Dmuchamy, aż powstanie bańka mydlana.

Wynik

Bańka mydlana ma kolory tęczy.

Nauczyciel

Bronisław Błaszczyk – Gimnazjum w Okonku

Cel

Przedstawienie na modelu, jak zmienia się barwa nieba z błękitnej (w południe) na pomarańczową (przy wschodzie lub zachodzie słońca).

Materiały

• słoik z mieszaniną wody i mleka
• latarka świecąca białym światłem

Czynności

Do szerokiego słoika z wodą wlewamy niewielką ilość mleka, aby woda była lekko mętna. Następnie oświetlamy słoik latarką. Oczy i latarka powinny znajdować się po przeciwnych stronach słoika. Przesuwamy latarkę wzdłuż obwodu słoika (latarka nie będzie już skierowana w oczy). Obserwujemy zmianę barwy światła latarki w mieszaninie.

Wynik

Gdy latarka znajduje się z tyłu słoika, mieszanina w słoiku wydaje się pomarańczowa, natomiast po przesunięciu latarki – błękitna.

Nauczyciel

Sabina Kardaś – Zespół Szkół w Krajowicach

Cel

Zademonstrowanie całkowitego wewnętrznego odbicia.

Materiały

• szklany słoik z metalowym wieczkiem
• latarka
• gwóźdź
• karton
• kawałek gumowego wężyka z cienką końcówką
• woda

Czynności

Robimy gwoździem dwie dziurki w wieczku słoika i w jedną z nich wkładamy kawałek gumowego wężyka. Wlewamy wodę do słoika przez wężyk tak, aby wypływała drugą dziurką. Świecimy latarką przez dno słoika. Słoik i latarkę możemy owinąć kartonem lub wykonać doświadczenie w ciemnym pokoju.

Wynik

Światło z latarki będzie „uwięzione” w strumieniu wody wypływającym ze słoika.

Nauczyciel

Agnieszka Stoińska – ZSO nr 5 w Poznaniu

Cel

Pokazanie zjawiska syntezy światła.

Materiały

• karbowany krążek o promieniu ok. 8 cm
• papier kolorowy w siedmiu kolorach tęczy
• klej
• sznurek

Czynności

Wycinamy z kartonu krążek o promieniu ok. 8 cm. Przyklejamy na nim siedem równych części papieru kolorowego (w kolejności, w jakiej występują kolory w tęczy). W kartonie (w pobliżu środka) wycinamy dwie dziurki i przewlekamy przez nie sznurek tak, aby można było wprawiać krążek w szybki ruch obrotowy przez naprężanie lub popuszczanie sznurka. Obserwujemy kolorowy krążek wprawiony w ruch.

Wynik

Gdy krążek się kręci, ma kolor szary (czym szybciej krążek się kręci, tym jego kolor jest jaśniejszy, coraz bardziej zbliżony do koloru białego).

Nauczyciel

Zofia Florczak – Publiczne Gimnazjum w Zwierzynie

Cel

Pokazanie zjawiska załamania światła na granicy dwóch przezroczystych ośrodków.

Materiały

• przezroczyste naczynie w kształcie prostopadłościanu
• laser
• woda
• esencja herbaciana

Czynności

Do naczynia wlewamy wodę. Kierujemy światło lasera na naczynie z wodą. Zmieniamy kąt padania światła na ściankę naczynia od 0° do 90°. Wlewamy do wody nieco esencji herbacianej. Przepuszczamy światło lasera przez ten roztwór. Również zmieniamy kąt padania światła na ściankę naczynia od 0° do 90° i tak, aby wiązka za naczyniem padała na ścianę lub biegła po stole.

Wynik

Nie widzimy biegu wiązki lasera w wodzie. Widzimy wiązkę lasera w roztworze wody z esencją herbacianą. Obserwujemy zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia oraz zjawisko załamania światła na granicy dwóch przezroczystych ośrodków.