Katalog

Elzbieta Lenik
Fizyka, Zadania

Doświadczalne zadania domowe z fizyki

- n +

Doświadczalne zadania domowe z fizyki

Dlaczego fizyka jest mało lubiana przez uczniów? Przyczyn jest wiele, między innymi dlatego, że młodzież ma zbyt mało możliwości samodzielnego eksperymentowania. System klasowo - lekcyjny sprawia, że doświadczenie w czasie lekcji prowadzone jest najczęściej w formie pokazu lub rzadziej pracy w grupach. Nie każdy uczeń ma możliwość uczestniczyć w doświadczeniu, we wszystkich jego fazach. Nie ma miejsca na indywidualne podejście ucznia do doświadczenia, na jego planowanie, prowadzenie, zapisywanie wyników, formułowanie wniosków a także na indywidualne tempo pracy doświadczalnej. Przyczyn tego jest wiele. Przede wszystkim brak czasu na lekcji, ogrom materiału do zrealizowania w małej ilości godzin lekcyjnych oraz presja egzaminów gimnazjalnych, na przygotowanie do których też trzeba znaleźć czas. Do tego dochodzi duża liczebność klas (brak podziału na grupy) oraz niewystarczająca ilość pomocy dydaktycznych. A przecież doświadczenie do źródło poznania przyrody!

Aby uatrakcyjnić nauczanie fizyki w szkole proponuję znaną, ale niezbyt często stosowaną formę pracy z uczniem - doświadczalne zadania domowe z fizyki. Zadania te nie powinny zastępować doświadczeń wykonywanych w szkole, ale je uzupełniać.

Domowe zadania doświadczalne ułatwiają uczniom przyswajanie podstawowych wiadomości, rozwijają wyobraźnię i spostrzegawczość, wyrabiają umiejętność eksperymentowania, obserwowania i wnioskowania, budzą zainteresowania i postawy badawcze. Wpływają na przekonanie, że zdobyta na lekcji wiedza teoretyczna ma praktyczne zastosowanie przy rozwiązywaniu domowego problemu oraz potwierdza tę wiedzę, pozwalając na własne sprawdzenie poznanych zasad, praw i teorii.

Domowe zadania doświadczalne powinny być tak dobrane, aby wszyscy uczniowie mogli je bez trudu wykonać, ich częstotliwość nie powinna być zbyt duża. Zadana praca praktyczna powinna opierać się na teoretycznych podstawach wyniesionych z lekcji, stanowiąc jej rozwinięcie i zarazem uzupełnienie.

Z przeprowadzonego doświadczenia uczniowie powinni sporządzić sprawozdanie. Należy poinstruować uczniów, w jaki sposób. Schemat sprawozdania mógłby wyglądać tak:

1. Podaj imię i nazwisko, klasę i datę wykonania ćwiczenia oraz jego temat.
2. Wymień materiały użyte w doświadczeniu oraz opisz czynności, które wykonałeś w czasie przygotowania i przebiegu doświadczenia.
3. Przedstaw przebieg doświadczenia za pomocą schematycznych rysunków i ich opis.
4. Zapisz wyniki pomiarów, obserwacji i spostrzeżeń lub opis zjawiska, obliczenia.
5. Zapisz wnioski wysnute z doświadczenia, wyjaśnienie badanego zjawiska.

Ocena doświadczalnego zadania domowego odbywa się na podstawie sprawozdania. Należy wziąć pod uwagę między innymi:
- wnikliwość przeprowadzonej obserwacji
- celność wniosków (uwzględniając wiek rozwojowy ucznia oraz zasób wiedzy zdobytej na lekcji)
- pomysłowość przy wykonywaniu doświadczeń
- rzetelność wykonania doświadczeń
- ustosunkowanie się ucznia do wszystkich punktów schematu sprawozdania
- staranność wykonania sprawozdania

Propozycje doświadczeń do wykonania przez ucznia w domu dla poszczególnych działów.

Dział: Jak opisujemy ruch?

1) Temat: Z jaką szybkością średnią poruszają się różne pojazdy?

Materiały: zegarek z sekundnikiem

1. Oszacuj odległość widocznej z okna drogi np. między dwoma słupami. Pomiaru tego można dokonać za pomocą kroków.
2. Zmierz czas przejazdu kilku pojazdów np. samochodu, roweru, autobusu, samochodu ciężarowego.
3. Oblicz średnią szybkość pojazdów i wyraź ją w km/h i m/s. Sporządź tabelę, w której umieścisz dane pomiarowe.
4. Zastanów się nad dokładnością przeprowadzonych pomiarów.
5. Sporządź sprawozdanie wg schematu sprawozdań.

2) Temat: Ruch zmienny - jednostajnie przyspieszony prostoliniowy.

Materiały: dwa sznurki długości 2,5m, nakrętki od słoików lub duże guziki (10 sztuk)

1. Do każdego ze sznurków przywiąż 5 nakrętek (guzików). Do jednego tak, aby znajdowały się w jednakowych odległościach od siebie, a do drugiego tak, aby odległości między nimi miały się jak 1:3:5:7.
2. Wejdź na stół i puść na podłogę jeden sznurek a potem drugi. Wsłuchaj się w odgłosy, jakie wydają nakrętki (guziki), uderzając w podłogę. Czy słyszysz je w jednakowych odstępach czasu?
3. Jaki wniosek można wysnuć z przeprowadzonego doświadczenia.

3) Temat: Spadek swobodny.

Materiały: plastikowa butelka, woda

1. W butelce wykonaj blisko dna mały otworek średnicy około 2mm.
2. Zastanów się jak będzie wypływała woda z butelki, gdy będziesz ją trzymał na wysokości głowy i jak zmieni się wypływ wody, jeżeli butelkę puścisz swobodnie. Zapisz swoje przypuszczenia a następnie sprawdź doświadczalnie.
3. Jak wyjaśnisz przebieg tego doświadczenia.

Dział: Siły w przyrodzie.

1) Temat: Bezwładność ciał.

Materiały: dwa jajka - surowe i ugotowano na twardo

1. Połóż dwa jajka na stole i wpraw je w ruch obrotowy.
2. Zatrzymaj jajka na chwilę i natychmiast cofnij rękę.
3. Co zaobserwowałeś?
4. Opisz różnice w ruchu obu jajek. Czy można stosować ten sposób do rozpoznawania, które jajko jest surowe a które ugotowane?

2) Temat: Swobodny spadek a opory ruchu.

Materiały: moneta, papier, nożyczki

1. Przyłóż monetę do kartki papieru i wytnij z niej krążek wielkości monety.
2. Obserwuj, jak spadają moneta i krążek, gdy:
- spadają obok siebie
- krążek papierowy jest ułożony pod monetą
- krążek papierowy jest ułożony nad monetą
3. Wyjaśnij zaobserwowane efekty.

3) Temat: Warunek równowagi - siła wypadkowa.

Materiały: ciężka książka, sznurek, obciążniki (np. kamienie)

1. Obwiąż książkę sznurkiem i przyczep do niego dwa dość długie sznurki obciążone na końcu jakimś ciężarem.
2. Umieść książkę na stole a ciężarki niech zwisają na sznurkach.
3. Co można zaobserwować przy zmianie kąta między kierunkami obciążonych sznurków?
4. Kiedy siła wypadkowa działająca na książkę jest największa? Od czego to zależy?
5. Kiedy siła wypadkowa działająca na książkę jest najmniejsza? Od czego to zależy?

Dział: Wyruszamy w Kosmos

1) Temat: Ruch po okręgu.

Materiały: mała kulka, szklanka

1. Narysuj od szklanki okrąg.
2. Połóż na stole kulkę i nakryj ją szklanką odwróconą do góry dnem.
3. Poruszając odpowiednio szklanką, wpraw kulkę w ruch po okręgu.
4. Zatrzymaj szklankę. Co zaobserwowałeś?
5. Ponownie wpraw kulkę w ruch i szybkim ruchem unieś szklankę. Jak porusza się teraz kulka?
6. Jaki kierunek w stosunku do okręgu ma wektor prędkości kulki? Wykonaj rysunek, zaznaczając zwrot i kierunek wektora prędkości.

2) Temat: Siła dośrodkowa i przyspieszenie dośrodkowe.

Materiały: dwie kwadratowe deseczki z przymocowanymi w rogach sznurkami długości około 40cm, złączonymi razem w jeden uchwyt, jedna deseczka o gładkiej powierzchni, druga o chropowatej; plastikowy kubek, mały klocek, mała gumowa piłeczka, woda

1. Rozbujaj deseczkę i wpraw ją w ruch po okręgu w płaszczyźnie pionowej.
2. Na deseczkę połóż kolejno piłeczkę, potem klocek.
3. Czynności powtórz z drugą deseczką.
4. Do kubka wlej wody do 1/3 jego wysokości. Kubek postaw na środku deseczki i wpraw ją w ruch po okręgu.
5. Zapisz swoje spostrzeżenia.
6. Jakie wnioski możesz wyciągnąć po przeprowadzeniu tego doświadczenia?

Dział: Praca, moc i energia mechaniczna.

1) Temat: Praca a energia.

Materiały: kubek po jogurcie, linijka, mała kulka

1. Z górnego brzegu kubka wytnij kwadrat o boku ok. 3cm. Odwróć kubek i połóż go na stole.
2. Przez wycięty otwór wprowadź do kubka linijkę z rowkiem w środku lub dwie linijki razem złączone (wówczas wycięty otwór w kubku musi być nieco większy).
3. Drugi koniec linijki oprzyj na leżącym na stole ołówku.
4. Po tak utworzonej pochylni puść małą kulkę.
5. Powtórz doświadczenie zmieniając podparcie pochylni na wyższe.
6. Wyjaśnij, co zauważyłeś?

2) Temat: Jak wielką mocą dysponuje człowiek?

Materiały: zegarek z sekundnikiem, linijka, schody

1. Oblicz swój ciężar.
2. Zmierz wysokość jednego schodka.
3. Policz schodki na wybranym dystansie. Oblicz ich wysokość.
4. Pokonaj wyznaczony dystans idąc spokojnym krokiem, a potem biegnąc z maksymalną prędkością. Za każdym razem zmierz czas, jaki był ci do tego potrzebny.
5. Wyniki zapisz w tabeli.
6. Oblicz wykonaną przez siebie pracę.
7. Oblicz swoją moc, gdy pokonywałeś każdy z dystansów.
8. Sporządź sprawozdanie z doświadczenia.

3) Temat: Energia mechaniczna.

Materiały: waga, miara krawiecka

1. Wyznacz, jaką część energii mechanicznej traci piłka przy odbiciu od podłogi.

4) Temat: Energia kinetyczna.

Wyznacz energię kinetyczną jadącego ze stałą szybkością samochodu - zabawki z napędem sprężynowym. Jakie przyrządy będą ci do tego potrzebne?

5) Temat: Zasada zachowania energii mechanicznej.

Materiały: dwie stalowe nakrętki lub inne niewielkie ciężarki, sznurek, taśma klejąca

1. Ciężarki zawieś na dwóch sznurkach jednakowej długości.
2. Takie wahadła przywiąż do sznurka przymocowanego za pomocą mocnej taśmy klejącej do futryny drzwi.
3. Wpraw w ruch jedno z wahadeł i obserwuj, co się dalej zdarzy.
4. Wyjaśnij obserwowane zjawisko korzystając z zasady zachowania energii.

Dział: O drganiach i falach sprężystych.

1) Temat: Od czego zależy okres drgań wahadła?

Materiały: masywny guzik lub obciążnik, zegarek z sekundnikiem, nitka

1. Zawieś na nitce o długości 2m obciążnik i zmierz za pomocą zegarka z sekundnikiem okres drgań tak otrzymanego wahadła. Aby zwiększyć dokładność pomiaru - zmierz czas 10 pełnych wahnięć i podziel przez 10.
2. Skróć nić 2, 4, 9 razy i wyznacz, jak poprzednio okresy drgań.
3. Przedstaw wyniki w tabelce.
4. Jaką prawidłowość zauważyłeś?

2) Temat: Najprostszy telefon czyli jak rozchodzi się dźwięk.

Materiały: dwie szufladki z pudełek od zapałek, mocna nić, zapałki

1. W dnach szufladek zrób na środku małe otwory.
2. Oba końce długiej nici przewlecz przez dziurki i przywiąż do nich zapałki.
3. Ustaw się z kolegą w takiej odległości, aby nitka była napięta.
4. Mów szeptem do kolegi, który powinien dobrze cię słyszeć. (w czasie rozmowy nie dotykaj napiętej nici)
5. Wyjaśnij zasadę działania zbudowanego przez siebie telefonu.

Dział: Właściwości materii. Przemiany materii w zjawiskach cieplnych.

1) Temat: Gęstość ciała a masa cząsteczki.

Materiały: 2 pudełka od zapałek, piasek, sól, cukier, proszek, mąka, kasza, waga (Jeśli nie masz wagi, możesz ją skonstruować z noża, linijki i plasteliny: zamocuj nóż ostrzem do góry za pomocą plasteliny na stole, na nożu ustaw linijkę tak, aby była w równowadze. Pod końce linijki podstaw pudełka od zapałek.)

1. Wyciągnięte szufladki pudełek od zapałek napełnij całkowicie podanymi substancjami i porównaj ich masy, używając wagi.
2. Ustal kolejność badanych substancji wg wzrastającej masy.
3. Która substancja ma największą, a która najmniejszą gęstość?
4. Jakie wnioski nasuwają ci się po wykonaniu doświadczeń? Od czego zależy gęstość substancji?

2) Temat: Zjawisko dyfuzji.

Materiały: ziemniak, kawałek nadmanganianu potasu

1. Przetnij surowy ziemniak na dwie części. W środku przecięcia umieść kawałek nadmanganianu potasu i połącz obie połówki. Po pewnym czasie rozdziel je.
2. Co zaobserwowałeś? Wyjaśnij, dlaczego.

3) Temat: Budowa materii.

Materiały: butelka z wąską szyjką, woda sól, gumka

1. Do butelki wlej trochę wody i nasyp tyle soli, aby wypełniła 1/5 butelki. Wstrząśnij butelką, aby usunąć resztki powietrza.
2. Napełnij butelkę wodą do pełna i zamknij butelkę korkiem, zaznacz gumką na butelce poziom cieczy.
3. Wstrząsając butelką rozpuść sól.
4. Jaki jest teraz poziom wody w butelce? Jak wytłumaczyć zaobserwowane zjawisko?

4) Temat: Hodowla kryształów.

Materiały: sól, woda, mały słoik, płaskie naczynie, kawałki węgla, cegły lub ceramiki bez szkliwa.

1. Do słoika nalej wody i rozpuść tyle soli, ile się da.
2. Otrzymany roztwór (bez osadu soli) wlej do płaskiego naczynia i umieść w nim kawałki węgla, cegły lub ceramiki bez szkliwa, tak aby wystawały ponad poziom cieczy.
3. Co zaobserwowałeś po kilku dniach? Wyjaśnij zaobserwowane zjawisko.

5) Temat: Ciepło właściwe. Stałość temperatury wrzenia.

Materiały: torebka lub pudełko papierowe, woda

1. Do papierowego pudełka nalej wody i umieść pudełko nad płomieniem palnika kuchenki gazowej. Równomiernie ogrzewaj pudełko. Zachowaj ostrożność.
2. Czy można w ten sposób zagotować wodę?
3. Co zaobserwowałeś? Jak wytłumaczyć to zjawisko?

Dział: W wodzie, na wodzie i w powietrzu.

1) Temat: Ciśnienie.

Materiały: papier w kratkę

1. Znając masę swojego ciała, wyznacz ciśnienie, jakie wywierasz na podłogę, gdy stoisz na podłodze i gdy siedzisz na krześle.
2. Pole powierzchni stóp i nóg krzesła wyznacz za pomocą kartki papieru.
3. W którym przypadku ciśnienie jest większe?

2) Temat: Prawo Archimedesa.

Materiały: jajko, słoik, sól, woda

1. Na dnie słoika z wodą umieść jajko.
2. Do wody dosypuj soli i delikatnie mieszaj.
3. Co się stanie z jajkiem? Wyjaśnij, dlaczego.

3) Temat: Prawo Archimedesa a gęstość substancji.

Materiały: butelka z wąską szyjką, woda, długi ołówek

1. Butelkę wypełnij prawie do pełna wodą i wsuń do niej ołówek.
2. Zaznacz na ołówku głębokość zanurzenia.
3. Powtórz doświadczenie z innymi ciałami np. zasoloną wodą, mlekiem, octem, olejem. Co obserwujesz?
4. Znając gęstość wody oblicz gęstość pozostałych cieczy.

Uwaga: Jeżeli np. ołówek w wodzie o gęstości 1g/cm3 zanurzy się na głębokość x, a w innej cieczy na głębokość y, to gęstość tej cieczy wynosi  = x/y g/cm3. Mierząc całkowitą długość ołówka i długość jej części zanurzonej w wodzie, można obliczyć gęstość ołówka.

Dział: O elektryczności statycznej.

1) Temat: Elektryzowanie ciał I.

Materiały: puszka po np. coca coli, kubek plastikowy

1. Do leżącej puszki zbliż naelektryzowany przez tarcie kubek plastikowy. Zaobserwuj, jak zachowuje się puszka.
2. Wyjaśnij zaobserwowane zjawisko.

2) Temat: Elektryzowanie ciał II.

Materiały: elektroskop wykonany zgodnie z opisem przedstawionym w podręczniku str. 30. (Rozenbajgier, "Fizyka dla gimnazjum.", część III)

1. Jak za pomocą naelektryzowanego elektroskopu można sprawdzić, które ciała są przewodnikami ładunku, a które izolatorami? Zaproponuj odpowiednie doświadczenie i przeprowadź je, wykorzystując wykonany przez siebie elektroskop.
2. Jak można wytłumaczyć fakt, że wskazówka elektroskopu odchyli się o większy kąt, gdy naelektryzowany grzebień będziemy przesuwać wzdłuż po kulce elektroskopu, a nie tylko dotykać kulki jednym jej końcem?

Dział: O prądzie elektrycznym.

1) Temat: Opór elektryczny. Prawo Ohma.

Materiały: bateria, przewód bez izolacji, żaróweczka z latarki, świeca

1. Środkową część przewody zwiń w spiralkę i połącz w obwód z baterią i żaróweczką.
2. Postaw pod spiralę palącą się świecę.
3. Co obserwujesz? Jak wyjaśnić to zjawisko?

2) Temat: Praca i moc prądu elektrycznego.

1. Odczytaj dwa razy w odstępie 2 dni wskazania licznika energii elektrycznej, zużytej w swoim domu.
2. Na podstawie tych odczytów oblicz wartość zużytej w ciągu 2 dni energii elektrycznej.
3. Oblicz koszt zużycia energii, odczytując z rachunku za energię elektryczną koszt 1 kWh.
4. Oszacuj koszt zużycia energii elektrycznej w twoim mieszkaniu w ciągu 1 miesiąca.
5. Jak można zmniejszyć ilość zużytej energii elektrycznej w domu?
6. Które z domowych urządzeń elektrycznych są najbardziej kosztowne w eksploatacji?

Dział: O zjawiskach magnetycznych.

1) Temat: Elektromagnetyzm.

1. Wybierz materiały, które pozwolą ci szybko zebrać rozsypane szpilki: młotek, długi przewodnik z izolacją, bateria 4,5V, żaróweczka, nitka, gwóźdź.
2. Sprawdź doświadczalnie wybrany sposób.
3. Wyjaśnij obserwowane zjawisko.

2) Temat: Bieguny magnetyczne magnesu.

1. Na magnesie zawieś w różnych miejscach szpilki.
2. Policz, ile szpilek przylgnęło na jednym i na drugim końcu, ile w połowie ramienia, a ile w środku namagnesowanego pręta.
3. Po zanotowaniu obserwacji wyciągnij wnioski.

3) Temat: Prądnica.

1. Zbadaj, od czego zależy jasność świecenia żarówki w układzie oświetleniowym roweru.
2. Kiedy żarówka zaczyna świecić?
3. Z czego składa się ten układ oświetleniowy?

Dział: Optyka czyli nauka o światle.

1) Temat: Otrzymywanie obrazów w zwierciadle płaskim.

Materiały: dwa lusterka prostokątne, plaster, świeca

1. Sklej plastrem dwa prostokątne lusterka wzdłuż dłuższych krawędzi.
2. Umieść płonącą świecę między zwierciadłami. Zaobserwuj powstałe obrazy świecy.
3. Zmieniaj kąt między zwierciadłami. Od czego zależy liczba otrzymanych obrazów?
4. Dla chętnych: Wykreśl graficznie obraz otrzymany dla 90O.

2) Temat: Rozszczepienie światła białego.

Materiały: miska, woda, lustro

1. Ustaw lustro w dużym naczyniu z wodą naprzeciw okna tak, aby padały na nie promienie słońca.
2. Dobierz położenie naczynia i lustra tak, aby uzyskać obraz odbitego światła. Następnie delikatnie zmieniaj kąt nachylenia lustra.
3. Co obserwujesz? Jak to wytłumaczyć.

3) Temat: Rozchodzenie się światła.

Materiały: tektura, kalka techniczna (papier śniadaniowy), świeca

1. Wykonaj z tektury rurkę o średnicy około5 - 10cm i długości 30cm.
2. Jeden otwór zaklej tekturą i w środku wykonaj niewielki otworek. Drugi otwór przykryj kalką techniczną, która będzie pełnić rolę ekranu.
3. W zaciemnionym pomieszczeniu przez otworkiem umieść zapaloną świecę. Co obserwujesz na ekranie?
4. Narysuj bieg promieni światła. Jak wyjaśnić to zjawisko?

4) Temat: Załamanie światła I.

Materiały: moneta, filiżanka, woda

1. Połóż monetę na dnie filiżanki.
2. Odejdź od niej na taką odległość, aby monetę zasłonił ci brzeg filiżanki.
3. Poproś drugą osobę, by ostrożnie napełniła filiżankę wodą.
4. Co widzisz? Wyjaśnij zaobserwowane zjawisko.

5) Temat: Załamanie światła II.

Materiały: garnek z wodą, spodek, moneta

1. Na dno garnka z wodą połóż spodek.
2. Spróbuj wrzucić monetę do wody tak, żeby wpadła na spodek.
3. Dlaczego nie jest to łatwe? Jak celować, aby się udało?

Literatura:
- "Zadania z fizyki dla szkoły podstawowej." H. Kaczorek, Z. Słówko, WSiP Warszawa 1990
- "Fizyka i my" R. Sosiński - WSiP Warszawa 1976
- "Klub Młodego Odkrywcy - scenariusze zajęć" Janusz Laska, Kłodzkie Towarzystwo Oświatowe
- "Ciekawa fizyka - dziennik badawczy" J. Poznańska, M. Rowińska, E. Zając, WSiP Warszawa 2003
- "Fizyka dla gimnazjum - zeszyt przedmiotowo - ćwiczeniowy" M. Rozenbajgier, R. Rozenbajgier, ZamKor, Kraków 2001
- "Zadania doświadczalne z fizyki - kurs podstawowy." G. Antipin, WsiP, Warszawa 1986
- "Między zabawą a fizyką" Ż. K. Kostić, WNT Warszawa 1963

Opracowanie: Elżbieta Lenik

Wyświetleń: 8530


Uwaga! Wszystkie materiały opublikowane na stronach Profesor.pl są chronione prawem autorskim, publikowanie bez pisemnej zgody firmy Edgard zabronione.