Ինչպես կատարել պարզ փորձ ֆիզիկայից

Ինչպես կատարել պարզ փորձ ֆիզիկայից

Ֆիզիկան հաճախ համարվում է «դժվար» առարկա, քանի որ այն լի է բանաձևերով և հաշվարկներով: Այնուամենայնիվ, ֆիզիկայի էությունը բնական երևույթները դիտարկման և փորձերի միջոցով հասկանալն է: Լավ լուրն այն է, որ շատ ֆիզիկական փորձեր կարող են իրականացվել պարզապես տանը կամ դպրոցում՝ էժան և հեշտությամբ հասանելի սարքավորումներով: Պարզ փորձերի միջոցով ուժի, էներգիայի, ճնշման, էլեկտրականության և ալիքների նման հասկացությունները դառնում են ավելի շոշափելի և հեշտ հասկանալի:

Այս հոդվածում քննարկվում է, թե ինչպես ստեղծել պարզ փորձեր ֆիզիկայում՝ պլանավորման քայլերից, անվտանգության կանոններից մինչև անմիջապես գործնականում կիրառվող փորձերի օրինակներ։

1. Ինչո՞ւ ենք մենք պետք է անցկացնենք ֆիզիկայի փորձեր։

Փորձերը մեզ օգնում են պատասխանել «ինչու» և «ինչպես» երևույթը տեղի է ունենում հարցերին։ Փորձեր անցկացնելիս մենք ոչ միայն կարդում ենք տեսությունը, այլև՝
– Զարգացնել գիտական ​​մտածողության հմտությունները (դիտարկում, եզրակացություն և գնահատում):
- Հիպոթեզի ստուգում իրական պայմաններում։
– Հասկանալ ֆիզիկայի հասկացությունները անմիջական փորձի միջոցով։
– Զարգացնում է ստեղծագործականությունը, քանի որ մենք հաճախ ստիպված ենք լինում փոփոխել պարզ գործիքները, որպեսզի դրանք աշխատեն։

Փորձերի միջոցով ֆիզիկան ավելի է մոտեցնում առօրյա կյանքին։

2. Ֆիզիկայի փորձ կազմակերպելու հիմնական քայլերը

Պարզ փորձը «գիտական» դարձնելու և դրա արդյունքները հուսալի դարձնելու համար հետևեք հետևյալ քայլերին.

ա) Սահմանեք նպատակներն ու հարցերը
Սկսեք հստակ հարցից, օրինակ՝
– «Արդյո՞ք լարի երկարությունը ազդում է ճոճանակի պտտման պարբերության վրա»։
– «Ինչպե՞ս է թեք հարթության անկյունը ազդում սահող մարմնի արագության վրա»։
– «Արդյո՞ք աղի լուծույթը LED լամպերը ավելի հեշտ է վառում»։

Այս հարցերից դուք կունենաք ուղղություն փորձի նախագծման հարցում։

բ) Առաջադրեք վարկած
Հիպոթեզը նախնական ենթադրություն է, որը հիմնված է գիտելիքների կամ տրամաբանության վրա, օրինակ՝
– «Որքան երկար է ճոճանակի լարը, այնքան երկար է նրա պարբերությունը»։
– «Որքան մեծ է թեք հարթության անկյունը, այնքան արագ է առարկան սահում»։

Հիպոթեզը պարտադիր չէ, որ ճշմարիտ լինի։ Կարևորն այն է, որ այն կարելի է ստուգել։

գ) Որոշեք փոփոխականները
Ֆիզիկայի փորձերում սովորաբար լինում են՝
– Անկախ փոփոխական՝ որը միտումնավոր փոխվում է (օրինակ՝ պարանի երկարությունը):
– Կախյալ փոփոխական. չափվողը (օրինակ՝ տատանման պարբերությունը):
– Կառավարման փոփոխականներ՝ որոնք պահվում են հաստատուն (օրինակ՝ բեռի զանգվածը, փորձի վայրը, ճոճանակը բաց թողնելու եղանակը):

Սահմանեք կարևոր փոփոխականներ, որպեսզի արդյունքները կողմնակալ չլինեն։

դ) Պատրաստեք գործիքներ և նյութեր
Ընտրեք հեշտությամբ մատչելի և անվտանգ գործիքներ: Օգտագործեք առօրյա առարկաներ՝ շշեր, ռետինե ժապավեններ, գդալներ, թել, մարտկոցներ, բաժակներ կամ ստվարաթուղթ:

ե) Ստեղծեք քայլ առ քայլ ընթացակարգեր
Գրեք քայլերի հստակ հաջորդականություն, որպեսզի մյուսները կարողանան կրկնել դրանք։ Սա փորձն ավելի վավերական է դարձնում։

զ) Գրանցեք տվյալները և կրկնեք դրանք։
Չափումները կատարեք մեկից ավելի անգամ, ապա վերցրեք միջինը։ Կրկնությունը նվազեցնում է սխալը։

է) Վերլուծել և եզրակացնել
Համեմատեք տվյալները վարկածի հետ: Բացատրեք, թե ինչու են արդյունքները այնպիսին, ինչպիսին կան, և որոնք են սխալի հնարավոր աղբյուրները:

3. Անվտանգության խորհուրդներ փորձարկումների ժամանակ

Չնայած փորձը պարզ է, անվտանգությունը մնում է առաջնահերթություն.
– Խուսափեք մեծ կրակներից կամ վտանգավոր քիմիական նյութերից առանց հսկողության։
– Էլեկտրական փորձարկումների համար օգտագործեք ցածր լարման (1,5–9 Վ մարտկոցներ):
– Մի՛ դիպչեք բաց լարերին կամ թաց շղթաներին։
– Կրեք պաշտպանիչ ակնոցներ, եթե կա ցողման վտանգ։
– Աշխատանքային տարածքը կարգի բերեք այնպես, որ շուրջը թափված հեղուկներ կամ սուր առարկաներ չլինեն։

4. Պարզ ֆիզիկայի փորձերի օրինակներ, որոնք կարող եք փորձել

Ահա մի քանի հանրաճանաչ և հեշտ կատարվող փորձեր։

-

Փորձ 1. Պարզ ճոճանակ (Պարբերության և ձգողականության հասկացություն)

Նպատակ՝ Որոշել պարանի երկարության ազդեցությունը ճոճանակի տատանման պարբերության վրա։

Գործիքներ և նյութեր.
- լար (թել կամ բարակ պարան)
– Փոքր բեռներ (բանալիներ, փականներ, փոքր քարեր)
- քանոն կամ չափիչ
- Ժամաչափ (կարող է օգտագործվել բջջային հեռախոսով)

Աշխատանքային քայլեր՝
1. Կապեք ծանրություն պարանի ծայրին։
2. Չափեք պարանի երկարությունը, օրինակ՝ 30 սմ։
3. Ճոճանակը թեթևակի քաշեք (ոչ շատ լայն), ապա բաց թողեք։
4. Հաշվեք 10 լիարժեք հարվածի ժամանակը։
5. Կրկնեք 3 անգամ, ապա վերցրեք միջին ժամանակը։
6. Կրկնեք փորձը տարբեր երկարության պարաններով (օրինակ՝ 40 սմ, 50 սմ, 60 սմ):

Գրանցված տվյալներ՝
– Պարանի երկարությունը (սմ)
– 10 հարվածի ժամանակը (վայրկյան)
– Ժամանակահատված = ժամանակ/10

Ընդհանուր եզրակացությունը, որը սովորաբար ի հայտ է գալիս.
Որքան երկար է ճոճանակի լարը, այնքան մեծ է (ավելի երկար) տատանման պարբերությունը։

-

Փորձ 2. Օդի ճնշումը բաժակի և քարտի միջոցով

Նպատակը՝ Ապացուցել օդային ճնշման գոյությունը։

Գործիքներ և նյութեր.
- Ապակի
- Օդ
– Հաստ ստվարաթուղթ կամ ստվարաթուղթ (բաժակի բերանից մեծ)

Աշխատանքային քայլեր՝
1. Լցրեք բաժակը ջրով, մինչև գրեթե լցվի։
2. Բաժակի բերանը ծածկեք քարտով։
3. Բռնեք քարտը ձեր ձեռքում, ապա դանդաղ պտտեք բաժակը։
4. Երբ բաժակը շրջված է, դանդաղորեն բաց թողեք ձեր ձեռքը։

Ակնկալվող արդյունքներ՝
Քարտը մնում է կցված, և ջուրը չի թափվի, քանի որ դրսից եկող օդի ճնշումն ավելի ուժեղ է սեղմում քարտը, քան ներսից եկող ջրի ճնշումը։

-

Փորձ 3. Թեքված հարթություն (անկյան և շարժման միջև կապը)

Նպատակը՝ Դիտարկել թեքության ազդեցությունը առարկայի արագության վրա։

Գործիքներ և նյութեր.
– Հաստ տախտակ կամ ստվարաթուղթ որպես ռելս
- Գիրք թեքության բարձրությունը կարգավորելու համար
- Փոքր գնդակներ կամ խաղալիք մեքենաներ
- Վայրկյանաչափ

Աշխատանքային քայլեր՝
1. Տախտակը դասավորեք որոշակի բարձրությամբ թեքված հարթության տեսքով։
2. Նույն կետից բաց թողեք գնդակը/մեքենան։
3. Նշեք հատակին հասնելու համար անհրաժեշտ ժամանակը։
4. Բարձրացրեք թեք հարթության բարձրությունը և կրկնեք։

Ընդհանուր եզրակացություն.
Որքան բարձր կամ ավելի զառիթափ է թեք հարթությունը, այնքան ավելի արագ կհասնի մարմինը, քանի որ հարթության երկայնքով ձգողականության ուժի բաղադրիչը մեծ է։

-

Փորձ 4. Պարզ էլեկտրականություն մարտկոցներով և լուսադիոդներով

Նպատակ՝ Ստեղծել հիմնական էլեկտրական սխեմաներ և հասկանալ էլեկտրական հոսանքը։

Գործիքներ և նյութեր.
– Մարտկոց (1,5–9 Վ)
- փոքր LED
– Մալուխ (կարող եք օգտագործել օգտագործված մալուխ կամ կոկորդիլոսի սեղմակներ)
– Մեկուսիչ/ժապավեն

Աշխատանքային քայլեր՝
1. Միացրեք մարտկոցի դրական բևեռը LED-ի երկար ոտքին։
2. Մարտկոցի բացասական բևեռը միացրեք LED-ի կարճ ոտքին։
3. Եթե լուսադիոդը չի վառվում, փոխեք լուսադիոդի ուղղությունը, քանի որ լուսադիոդները ունեն բևեռականություն։
4. Անվտանգության նկատառումներից ելնելով, եթե օգտագործում եք 9 Վ մարտկոց, պետք է ավելացնեք փոքր դիմադրություն (օրինակ՝ 330 օհմ), որպեսզի լուսադիոդը արագ չվնասվի։

Ինչ սովորվեց.
Էլեկտրական հոսանքը հոսում է փակ միացումում, և LED-ը միանում է միայն այն դեպքում, եթե բևեռականությունը ճիշտ է։

-

5. Ինչպես գրել փորձարարական զեկույց (որպեսզի այն ավելի գիտական ​​լինի)

Փորձից հետո գրեք պարզ զեկույց հետևյալ կառուցվածքով.
1. Վերնագիր
2. Նպատակներ
3. Գործիքներ և նյութեր
4. Հիպոթեզ
5. Աշխատանքային քայլեր
6. Դիտարկման տվյալներ (աղյուսակ/գրաֆիկ)
7. Վերլուծություն
8. Եզրակացություն
9. Փորձի առաջարկներ կամ բարելավումներ

Այս զեկույցը օգնում է ձեզ համակարգված մտածել և ցույց է տալիս, որ փորձը իրականում իրականացվել է։

Penutup

Պարզ ֆիզիկայի փորձեր անցկացնելը թանկարժեք լաբորատորիա չի պահանջում: Տնային գործիքների և լավ պլանավորված մոտեցման շնորհիվ դուք կարող եք կարևոր հասկացություններ սովորել անմիջականորեն: Հաջող փորձի բանալին բարդ սարքավորումները չեն, այլ այն, թե ինչպես եք կազմակերպում փոփոխականները, կատարում ճշգրիտ չափումներ և անկեղծորեն վերլուծում արդյունքները:

Եթե ​​ցանկանաք, կարող եմ նաև ստեղծել այս հոդվածի մի տարբերակ, որն ավելի կոնկրետ կլինի տարրական, միջնակարգ կամ ավագ դպրոցի համար, կամ ավելացնել ևս 5-10 փորձի գաղափար՝ տվյալների աղյուսակներով և օրինակելի եզրակացություններով։