10 vědeckých experimentů pro středoškolskou fyziku, chemii, biologii

1268
Robert Johnston
10 vědeckých experimentů pro středoškolskou fyziku, chemii, biologii

Dnes vám přináším seznam vědecké experimenty pro střední školu pomocí kterého se můžete naučit pojmy z fyziky, chemie a biologie. Vědecké experimenty znamenají vizualizaci jevů a potvrzení teorií; představují také příležitost seznámit se s vědeckou metodou.

Všechny experimenty lze snadno provádět a používat zařízení a materiály pro každodenní použití. Pro interpretaci výsledků je vyžadován alespoň jeden stupeň středoškolského studenta.

Obrázek 1. Experimentování je základní součástí vědy. Zdroj: Pixabay.

1 - Konstrukce domácího elektromagnetu

Materiály

-1,5 V alkalické baterie (2 nebo 3 baterie)

-Držák baterie

-Tenký a smaltovaný (lakovaný) měděný drát pro vinutí.

-Ocelové šrouby.

-Železné nehty.

Obrázek 2. Materiály pro konstrukci elektromagnetu. Zdroj: youtube.

Proces

-Smaltovaný měděný drát naviňte kolem jednoho z ocelových šroubů.

-Řezačkou nebo nožem seškrábněte lak z volných konců měděného drátu navinutého na ocelový šroub.

-Vložte baterie do držáku baterií a konce připojte ke svorkám držáku baterií.

Experiment

-Přibližte špičku šroubu blíže k hřebíkům a sledujte, zda jsou přitahovány.

-Pamatujte, že při odpojení kabelu od vinutí elektromagnet přestane fungovat.

-Zvyšte výkon magnetu připojením více baterií do série.

-Zvyšte magnetické pole elektromagnetu umístěním více závitů vinutí.

Body k ověření

-Čím větší je proud, tím větší je magnetická síla.

-Se stejným proudem se zvyšuje magnetická síla, pokud se zvyšuje počet závitů.

-Se stejným počtem otáček (každé otáčení je otáčení) a proudem se zvyšuje výkon elektromagnetu, pokud se otáčky utahují nebo se přibližují k sobě.

-Pokud se šroub odšroubuje a cívka zůstane sama, magnetický efekt pokračuje, ale je podstatně oslaben.

2 - Konvekční proud

Materiály:

  • List papíru
  • Kus nitě
  • Svíčka
  • Zapalovač

Proces

-Na list papíru nakreslete spirálu.

-Vystřihněte a vytvořte malý otvor ve středu spirály.

-Protáhněte kousek nitě spirálou. Na konci niti uvázat uzel, aby nevycházel ze spirály.

-Zvedněte spirálu s nití tak, aby se vytvořila spirála.

Experiment

-Zapněte svíčku.

-Na zapálenou svíčku položte šroubovici papíru již zavěšenou na niti.

Pozor: papírová vrtule musí být mimo plamen, aby se nezapálila.

Obrázek 3. Papírová šroubovice se otáčí v důsledku stoupajícího proudu tepelné konvekce. Zdroj: youtube.

Body k ověření

-Všimněte si, že se šroubovice začíná otáčet. Důvodem je stoupající proud horkého vzduchu. Horký vzduch stoupá, protože je lehčí než studený vzduch.

-Zvyšte rychlost otáčení umístěním dvou svíček namísto jedné.

3 - Lom světla

Materiály

-Skleněná sklenice

-Džbán vody

-Mince

-Tužka

Proces

-Položte minci na stůl.

-Poté položte skleněný pohár na minci. 

Experiment A

-Podívejte se na minci pod sklem, ze šikmé polohy a shora.

Nyní nalijte vodu do sklenice a opakujte pozorování z bočního úhlu a shora.

Body k ověření

-Když je sklenice prázdná, mince je viditelná skrz sklenici jak ze strany, tak shora. Pokud je ale sklenice naplněna vodou, zatímco se díváme na minci ze 45 ° úhlu, všimneme si, že náhle zmizí z našeho pohledu..

-Podíváme-li se přímo shora, všimneme si, že mince stále existuje. Tento jev je vysvětlen, protože světlo je vychýleno, když přechází z jednoho média do druhého.

-Když se přidá voda na rozhraní mezi sklenicí a vodou, dojde k odchylce světelné pastvy ke spodní části sklenice, a proto se mince nezobrazí..

Pokus B

-Nyní vložte tužku do sklenice vody tak, aby byla jedna část ponořena a druhá ve vzduchu.

Body k ověření

-Podívejte se na tužku ze strany: zdá se, že byla zlomená. Vysvětlením tohoto jevu je opět odchylka, kterou utrpěl světelný paprsek při přechodu z jednoho média do druhého..

Obrázek 4. Lom lomu částečně ponořené tužky. Zdroj: Wikimedia Commons.

4- Podívejte se na bakterie v ústech pomocí domácího mikroskopu

Materiály:

  • Pár brýlí nebo brýlí
  • Stříkačka bez jehly
  • Jehla na šití
  • Laserové ukazovátko
  • lepicí páska

Proces

-Naplníme stříkačku vodou.

-Podpíráme žebra stříkačky ke stěnám dvou cév, které budou fungovat jako sloupy a podpěra pro stříkačku..

-Jemně stlačte stříkačku, dokud se na špičce nevytvoří kapka, která je držena povrchovým napětím na okrajích špičky stříkačky..

-Veďte lepicí pásku kolem laserového tlačítka tak, aby svítila.

-Namiřte laserové světlo na kapku a podívejte se na projekci na zeď.

Experiment

-Šicí jehlu opatrně vtírejte, aniž byste sevřeli, na vnitřní stěně úst.

-Dotkněte se špičkou jehly předtím vtřenou do úst, kapkou vody na špičce injekční stříkačky.

-Sledujte projekci a všimněte si rozdílů.

Obrázek 5. Bakterie z úst se zesílily a promítly laserovým světlem. Zdroj: youtube.

Body k ověření

-Když se laserové světlo promítá na zeď, bakterie v ústech se zesilují.

-Experiment můžete opakovat a použít vodu z vázy na injekční stříkačku, která může obsahovat mikroorganismy, jako je paramecium a améba..

5- Citronová baterie

Materiály

-Citrony

-Měděné mince nebo holý měděný drát.

-Pozinkované šrouby

-Voltmetr

-Kabely

-Aligátorové kabelové svorky

Proces

-Vezme se citron a vytvoří se slot pro prasátko pro vložení měděné mince.

-Na opačné straně je zašroubován a zasunut pozinkovaný šroub.

-Krokosvorky zapadají a připojují se k vodičům voltmetru.

-Pozitivní aligátor se připojí k měděné minci.

-Aligátor záporného bodu voltmetru se připojí k pozinkovanému šroubu.

Obrázek 6. Citronová baterie a voltmetr. Zdroj: youtube.

Body k ověření

-Změřte napětí vyprodukované citronovou baterií. Toto napětí by mělo být o něco menší než jeden volt.

-Postavte druhou a třetí citronovou baterii, zapojte do série a zkontrolujte napětí.

-Zkuste zapálit žárovku. Vyzkoušejte jeden nebo více hromádek citronů v sérii.

-Nyní paralelně propojte hromádky citronů. Zkontrolujte napětí.

-Na žárovku baterky naneste paralelní kombinaci citronových baterií.

-Udělejte své závěry.

6- Domácí indikátor pH

Materiály:

-Skleněné nádoby

-Destilovaná voda

-Fialové zelí

-Filtrační papír

-Hrnec na vaření

-Kuchyně

-Skleněná nádoba

Proces

-Nakrájejte fialové zelí.

-Vařte kousky zelí v hrnci po dobu 10 minut.

-Vyjměte z hořáku a nechte jej odpočívat, dokud nevychladne..

-Přeceďte nebo přefiltrujte do čisté nádoby, nejlépe do sklenice.

-Uložte kapalinu extrahovanou z fialového zelí, která bude sloužit jako indikátor pH.

Body k ověření

-Indikátor pH funguje takto:

i) U kyselé látky přechází z růžové do červené barvy.

ii) Je-li to neutrální látka, udržuje si svou tmavě modrou barvu.

iii) Při testování na alkalické nebo zásadité látce zbarví zeleně.

Vyzkoušejte různé látky

-Kyseliny, se kterými je bezpečné zacházet: ocet a citronová šťáva.

-Cola soda

-Rajče

-Lidská moč

-Čistá voda

-Sliny

-Slaná voda nebo mořská voda

-Hydrogenuhličitan sodný.

-Zubní pasta

-Magnéziové mléko

-Bělidlo pro domácnost nebo čpavek (noste plastové rukavice, nedotýkejte se rukou ani oblečením)

-K provedení testů je užitečné vyrobit několik proužků absorpčního papíru, které jsou impregnovány indikátorem pH.

-Zapište si do poznámkového bloku a seřaďte sestupně, od nejkyselejších látek po nejalkaličtější.

Pozor 

Velmi silné kyseliny a zásady mohou způsobit popáleniny a podráždění kůže, sliznic a očí. Během experimentu je vhodné nosit plastové rukavice, zejména pokud máte citlivou pokožku.

7- Extrakce a pozorování DNA

Materiály

-Kuřecí játra

-Tekutý prací prostředek na mytí nádobí

-Enzymy pro změkčovadlo masa, jako je šťáva z papáje nebo změkčovač masa v prášku.

-Ethylalkohol bez barviva

-Mixér

-Skleněná láhev

-Jemné sítko

-Kádinka s promocí

-Dlouhá skleněná nádoba nebo zkumavka.

Proces

-Do sklenice mixéru vložte surová kuřecí játra.

-Přidejte trochu vody a míchejte, dokud nezískáte krémovou pastu.

-Nalijte zkapalněná játra přes cedník do odměrné kádinky.

-Změřte množství smoothie v nádobě.

-Nalévá se do myčky nádobí v míře rovnající se čtvrtině míry jaterního smoothie.

-Míchejte lžící.

-Přidejte lžíci enzymů změkčujících maso nebo papájovou šťávu a míchejte pět minut. 

-Jemně promíchejte, aby nedošlo k poškození řetězců DNA.

-Směs se nalije do zkumavky podlouhlého skleněného kontejneru.

-Nakloňte zkumavku a opatrně nalijte alkohol, aby se nesměšoval s kapalinou na dně..

Body k ověření

-Po několika minutách uvidíte uvnitř alkoholu bílá vlákna pocházející ze směsi jater, čisticího prostředku a enzymů. Tyto prameny jsou DNA kuřete.

9- Domácí kondenzátor (Leydenova láhev)

Materiály

-Skleněná nebo plastová nádoba, například majonéza.

-Děrovaná plastová izolační čepička, kterou projde pevný drát nebo kabel.

-Obdélníkové proužky kuchyňské fólie pro zakrytí, přilepení nebo přilepení vnější a vnitřní strany nádoby.

-Pružný kabel bez izolace, který je spojen s vnitřkem tyče tak, aby se dotýkal hliníkové fólie, která zakrývá vnitřek stěny lahve

-Je důležité, aby hliníkový povlak nedosahoval okraje lahve, může být o něco vyšší než polovina.

- Neizolovaný drát k lepení na vnější hliníkovou fólii.

Poznámka: Další verze, která se vyhne práci s umístěním hliníkové fólie na vnitřní straně, spočívá v naplnění láhve nebo nádoby roztokem vody a soli. který bude fungovat jako vnitřní deska.

Proces

-Pokud máte starý televizor nebo monitor s obrazovkou s katodovým paprskem, můžete jej použít k nabíjení lahve.

-Uchopte lahvičku jednou rukou za vnější desku, přičemž se přibližujte a dotýkejte se obrazovky kabelem, který se připojuje k vnitřní části.

-Poté vezměte kabel přivázaný ven a přiveďte jej blíže ke kabelu, který vychází z vnitřku lahve.

Body k ověření

-Pamatujte, že když přivedete kabel připojený zvenčí ke kabelu, který vychází zevnitř, vytvoří se jiskra, která ukazuje, že láhev byla elektricky nabitá..

Alternativní postup

-Pokud nemáte vhodné síto, můžete láhev Leyden naplnit tak, že ji budete držet u vlněné látky, kterou jste vytáhli ze sušičky..

-Další možností zdroje nabíjení je odnést kousek plastové trubky (PVC), který byl předtím broušen, aby se odstranil lak. Trubku potřete papírovým ručníkem, dokud nezíská dostatečný náboj.

10- Newtonův druhý zákon

Materiály

-Výtah

-Váha nebo váha v koupelně

-Notebook

Proces

-Vezměte závaží do koupelny do výtahu, postavte se na něj a zaznamenávejte hodnoty, které jste nastavili během rozběhu nahoru, nižšího rozběhu a v době, kdy se pohybuje konstantní rychlostí..

Body k ověření

-Nyní použijte druhý Newtonův zákon, pro který nakreslete silový diagram a vyřešte zrychlení výtahu.

Obrázek 7. Schéma volného těla chlapce ve výtahu. Zdroj: F. Zapata.

-Pro každý případ vypočítejte zrychlení výtahu.

Reference

  1. Snadná věda. Volta stack. Obnoveno z: Cienciafacil.com
  2. ExpCaseros. 10 vědeckých projektů. Obnoveno z: youtube.
  3. Experinventos. 5 domácích fyzikálních experimentů. Obnoveno z: youtube.com
  4. DIY čas. 10 domácích experimentů. Obnoveno z: youtube.com
  5. Zvedák. Newtonův druhý zákon: aplikace, experimenty. Obnoveno z: lifeder.com
  6. Mobile Beta. Jak vyrobit domácí elektromagnet. Obnoveno z: youtube.com

Zatím žádné komentáře