Enkle eksperimenter. Emne: Gjør-det-selv fysikkapparater og enkle eksperimenter med dem Hva kan gjøres i fysikk

Kunstig tornado. I en av bøkene til N. Ye. Zhukovsky er følgende installasjon for å få en kunstig tornado beskrevet. I en avstand på 3 m over et vannkar, er en hul skive 1 m i diameter med flere radielle skillevegger plassert (fig. 119). Med den raske rotasjonen av reimskiven stiger en tornado med spinnende vann fra karet mot den. Forklar fenomenet. Hva er grunnen til dannelsen av tornadoer i naturen?

MV Lomonosovs "Universal Barometer" (Fig. 87). Enheten består av et barometrisk rør fylt med kvikksølv med en kule A. øverst.Røret er forbundet med en kapillær B til en annen ball som inneholder tørr luft. Enheten brukes til å måle ørsmå endringer i kraft atmosfærisk trykk... Forstå hvordan denne enheten fungerer.

N. A. Lyubimovs enhet. Professor ved Moskva universitet N.A.Lyubimov var den første forskeren som eksperimentelt undersøkte fenomenet vektløshet. Et av instrumentene hans (fig. 66) var et panel l med løkker som kan falle langs de vertikale føringskablene. På panelet let kar med vann blir styrket 2. Inne i fartøyet ved hjelp av en stang som passerer gjennom karlokket, plasseres en stor kork 3. Vannet har en tendens til å skyve ut korken, og sistnevnte, og strekker pru. Linje 4 holder retningspilen på høyre side av skjermen. Vil pilen beholde sin posisjon i forhold til fartøyet hvis enheten faller?

Sammendrag: Opplev med en mynt og en ballong. Underholdende fysikk for barn. Fascinerende fysikk. Eksperimenter i fysikk med egne hender. Underholdende eksperimenter i fysikk.

Dette eksperimentet er et fantastisk eksempel på virkningen av sentrifugale krefter og centripetalkrefter.

For å gjennomføre eksperimentet, trenger du:

Ballong (helst en blek farge, slik at når den blåses opp skinner den best mulig) - mynttråder

Arbeidsplan:

1. Skyv en mynt inn i ballen.

2. Blås opp ballongen.

3. Bind den opp med streng.

4. Ta ballen med den ene hånden i enden av tråden. Utfør flere rotasjonsbevegelser med hånden.

5. Etter en stund begynner mynten å rotere i en sirkel inne i ballen.

6. Fest nå ballen med bunnen i stasjonær stilling med den andre hånden.

7. Mynten fortsetter å snurre i ytterligere 30 sekunder eller mer.

Erfaring forklaring:

Når en gjenstand roterer, genereres en kraft som kalles sentrifugal. Reiste du på karusellen? Føl kraften som skyver deg utover fra rotasjonsaksen. Dette er sentrifugalkraft. Når du roterer ballen, virker sentrifugalkraften på mynten og skyver den mot den indre overflaten av ballen. Samtidig virker ballen selv på den og skaper en centripetal kraft. Samspillet mellom disse to kreftene får mynten til å snurre i en sirkel.

MAOU Lyceum №64 av Krasnodar Fysikkveileder LI Spitsyna

Arbeid - deltaker av den all-russiske festivalen for pedagogisk kreativitet i 2017

Nettstedet er hostet på nettstedet for utveksling av erfaringer med kolleger

DIY-ENHETER FOR UDDANNELSEFORSKNING

I LABORATORISK PRAKSIS I FYSIKK

Forskningsprosjekt

"Fysikk og fysiske oppgaver finnes overalt

i den verdenen vi lever i, jobber vi,

kjærlighet, vi dør. "- J. Walker.

Introduksjon.

Fra tidlig barndom, da lett hånd lærer barnehage Zoya Nikolaevna, "Kolya fysikeren" stakk til meg, jeg er interessert i fysikk som en teoretisk og anvendt vitenskap.

Tilbake på barneskolen, hvor jeg studerte materialet som var tilgjengelig for meg i leksika, identifiserte jeg meg en rekke av de mest interessante spørsmålene; Selv da ble radioelektronikk grunnlaget for fritid utenfor skolen. På videregående begynte han å være spesielt oppmerksom på slike spørsmål innen moderne vitenskap som kjernefysikk og bølgefysikk. I profilklassen studerte problemene med menneskelig strålingssikkerhet i moderne verden.

Entusiasme for design kom sammen med boken av Revich Yu. V. "Entertaining electronics", min skrivebøker ble en tre-bindende "Elementary Textbook of Physics" redigert av GS Landsberg, "A Course in Physics" av Detlaf AA. annen.

Hver person som anser seg selv som en "techie" må lære å legemliggjøre sine egne, selv de mest fantastiske planer og ideer, i uavhengig laget driftsmodeller, enheter og enheter for å bekrefte eller tilbakevise disse planene med deres hjelp. Da han har fullført sin generelle utdanning, får han muligheten til å lete etter måter, etter som han vil kunne implementere ideene sine.

Relevansen av emnet "Fysikk med egne hender" bestemmes for det første av muligheten for teknisk kreativitet for hver person, og for det andre evnen til å bruke hjemmelagde apparater til pedagogiske formål, noe som sikrer utviklingen av studentens intellektuelle og kreative evner.

Utviklingen av kommunikasjonsteknologier og de virkelig ubegrensede utdanningsmulighetene til internettnettverket i dag gjør at alle kan bruke dem til fordel for utviklingen. Hva mener jeg med dette? Bare nå kan alle som vil "dykke" i det uendelige hav av tilgjengelig informasjon om hva som helst, i hvilken som helst form: videoer, bøker, artikler, nettsteder. I dag er det mange forskjellige nettsteder, fora, YOUTUBE-kanaler som gjerne vil dele med deg kunnskap innen ethvert felt, spesielt innen anvendt radioelektronikk, mekanikk, atomfysikk, etc. Det ville være flott om flere mennesker hadde lyst på utvikling av noe nytt, sug etter erkjennelse av verden og dens positive transformasjon.

Oppgavene løst i dette arbeidet:

- å realisere enhetene mellom teori og praksis gjennom å lage selvlagde læremidler, arbeidsmodeller;

Bruke den teoretiske kunnskapen som er oppnådd på lyceum for å velge design på modellene som brukes til å lage hjemmelaget pedagogisk utstyr;

Velg nødvendig utstyr som oppfyller driftsforholdene på grunnlag av teoretiske studier av fysiske prosesser;

Bruk tilgjengelige deler, emner for ikke-standard bruk;

Å popularisere anvendt fysikk blant ungdommene, inkludert klassekamerater, ved å involvere dem i fritidsaktiviteter;

Bidra til utvidelse av den praktiske delen av utdanningsfaget;

Fremme viktigheten av studentenes kreative evner for å forstå verden rundt dem.

HOVEDDEL

Konkurranseprosjektet presenterer de produserte treningsmodellene og enhetene:

En miniatyrenhet for å vurdere graden av radioaktivitet basert på Geiger-Muller SBM-20-telleren (den mest tilgjengelige av de eksisterende prøvene).

Arbeidsmodell for Landsgorff diffusjonskammer

Kompleks for visuell eksperimentell bestemmelse av lysets hastighet i en metallleder.

Et lite apparat for å måle en persons reaksjon.

Jeg representerer teoretisk grunnlag fysiske prosesser, skjematiske diagrammer og designfunksjoner på enheter.

§1. En miniatyrenhet for å vurdere radioaktivitetsgraden basert på en Geiger-Muller-teller - en dosimeter for vår egen produksjon

Ideen om å montere dosimeteret besøkte meg i veldig lang tid, og en dag jeg fikk hendene på den, satte jeg den sammen. På bildet til venstre - en industriell Geiger-teller, til høyre - en dosimeter basert på den.

Det er kjent at hovedelementet i en dosimeter er en strålingssensor. Den rimeligste av dem er Geiger-Muller-telleren, og prinsippet er basert på det faktum at ioniserende partikler kan ionisere materie - slå ut elektroner fra de ytre elektronlagene. Inne i Geiger-disken er det et inert gass-argon. Faktisk er telleren en kondensator som fører strøm bare når positive kationer og frie elektroner dannes inni. Skjematisk diagram å slå på enheten er vist på fig. 170. Ett par ioner er ikke nok, men på grunn av den relativt høye potensialforskjellen ved tellerens utganger, oppstår skredionisering og det oppstår en tilstrekkelig stor strøm for å oppdage pulsen.

En krets basert på Atmel-kampanjen mikrokontroller Atmega8A ble valgt som kalkulator. Angivelse av verdier utføres ved hjelp av LCD-skjerm fra den legendariske Nokia 3310, og lydindikasjon - ved hjelp av et piezoelektrisk element hentet fra en vekkerklokke. Høyspenningen for å drive måleren oppnås ved hjelp av en miniatyrtransformator og spenningsmultiplikator på dioder og kondensatorer.

Grunnleggende elektrisk diagram av dosimeter:

Enheten viser verdien av dosehastigheten γ og røntgenstråling i mikro-roentgen, med en øvre grense på 65 mR / h.

Å fjerne filterdekselet åpner overflaten på Geiger-telleren, og enheten kan registrere ß-stråling. Merk - bare for å fikse, ikke for å måle, siden aktivitetsgraden til β - medisiner måles med fluksdensiteten - antall partikler per arealenhet. Og effektiviteten til β - stråling i SBM-20 er veldig lav, den beregnes bare for fotonstråling.

Jeg likte kretsen fordi den riktig implementerte høyspenningsdelen - antall pulser for lading av strømforsyningskondensatoren til måleren er proporsjonal med antall registrerte pulser. Takket være dette har enheten fungert uten driftsstans i halvannet år etter å ha brukt 7 AA-batterier.

Jeg kjøpte nesten alle komponentene for montering på Adyghe radiomarked, med unntak av Geiger-disken - jeg kjøpte den fra internettbutikken.

Enhetens pålitelighet og effektivitet bekreftet Dermed: kontinuerlig ett og et halvt års drift av enheten og muligheten for konstant overvåking viser at:

Avlesningene av anordningen varierer fra 6 til 14 mikroroentgens per time, som ikke overskrider den tillatte hastigheten på 50 mikroroentgens per time;

Strålingsbakgrunn i klasserom, i mikrodistriktet til min bolig, direkte i leiligheten, er den i samsvar med strålsikkerhetsstandardene (NRB - 99/2009), godkjent av dekret fra hovedstaten sanitærlege Russland datert 7. juli 2009 nr. 47.

I hverdagen viser det seg at det ikke er så lett for en person å komme inn i et område med økt radioaktivitet. Hvis dette skjer, vil enheten informere meg med et lydsignal, noe som gjør den hjemmelagde enheten til en garantist for strålingssikkerheten til designeren.

§ 2. Arbeidsmodell for Langsdorff diffusjonskammer.

2.1. Grunnleggende om radioaktivitet og metoder for å studere den.

Radioaktivitet er atomkjernens evne til å forfalle spontant eller under påvirkning av ekstern stråling. Oppdagelsen av denne bemerkelsesverdige egenskapen til visse kjemikalier tilhører Henri Becquerel i februar 1896. Radioaktivitet er et fenomen som beviser den komplekse strukturen i atomkjernen, der atomkjerneene går i oppløsning, mens nesten alle radioaktive stoffer har en viss halveringstid - en periode der halvparten av alle atomer i et radioaktivt stoff forfaller i en prøve. Under radioaktivt forfall blir det sendt ut ioniserende partikler fra atomkjernene. Dette kan være kjernene i heliumatomer - α-partikler, frie elektroner eller positroner - β - partikler, γ - stråler - elektromagnetiske bølger. Ioniserende partikler inkluderer også protoner, nøytroner med høy energi.

I dag er det kjent at de aller fleste kjemiske elementer ha radioaktive isotoper... Det er slike isotoper blant vannmolekyler - kilden til liv på jorden.

2.2. Hvordan oppdage ioniserende stråling?

Oppdage, det vil si oppdage ioniserende stråling for tiden er det mulig ved hjelp av Geiger-Müller tellere, scintillasjonsdetektorer, ioniseringskamre, spordetektorer. Sistnevnte kan ikke bare oppdage tilstedeværelse av stråling, men også la observatøren se hvordan partiklene fløy langs sporets form. Scintillasjonsdetektorer er bra for sin høye følsomhet og lysutbytte proporsjonalt med partikkelenergien - antallet fotoner som sendes ut når et stoff absorberer en viss mengde energi.

Det er kjent at hver isotop forskjellig energi emitterte partikler, derfor kan en isotopen identifiseres uten kjemisk eller spektral analyse med en scintillasjonsdetektor. Ved hjelp av spordetektorer er det også mulig å identifisere isotopen ved å plassere kameraet i et ensartet magnetfelt, og sporene vil være buede.

Oppdage ioniserende partikler av radioaktive kropper, studer deres egenskaper ved å bruke spesielle enheter, kalt "spor". Disse inkluderer enheter som kan vise sporet av en bevegelig ioniserende partikkel. Disse kan være: Wilson-kamre, Landsgorf-diffusjonskamre, gnist- og boblekamre.

2.3. Diffusjonskammer av egen produksjon

Rett etter at den hjemmelagde dosimeteren begynte å fungere stabilt, innså jeg at dosimeteret ikke var nok for meg, og jeg trengte å gjøre noe annet. Jeg endte opp med å sette sammen et diffusjonskammer oppfunnet av Alexander Langsdorf i 1936. Og i dag kan et kamera brukes til vitenskapelig forskning, hvis diagram er vist på figuren:

Diffusjon - forbedret Wilson kammer. Forbedringen ligger i det faktum at for å oppnå overmettet damp, brukes ikke adiabatisk ekspansjon, men diffusjonen av damper fra det oppvarmede området av kammeret til det kalde, det vil si at dampen i kammeret overvinner en viss temperaturgradient.

2.4. Funksjoner i kameraets monteringsprosess

For drift av anordningen er en forutsetning tilstedeværelsen av en temperaturforskjell på 50-700C, mens oppvarming av den ene siden av kammeret er upraktisk, fordi alkohol vil fordampe raskt. Dette betyr at det er nødvendig å avkjøle den nedre delen av kammeret til - 30 ° C. Fordampende tørris eller Peltier-elementer kan gi denne temperaturen. Valget falt til fordel for sistnevnte, fordi jeg ærlig talt var for lat til å få isen, og en del av isen vil tjene en gang, og Peltier-elementer - så mye som nødvendig. Driftsprinsippet deres er basert på Peltier-effekten - varmeoverføring under strømmen elektrisk strøm.

Det første eksperimentet etter montering gjorde det klart at ett element ikke var nok til å oppnå den nødvendige temperaturforskjellen, to elementer måtte brukes. Ulike spenninger påføres dem, til den nedre - mer, til den øvre - mindre. Dette skyldes følgende: jo lavere temperaturen må oppnås i kammeret, jo mer varme må fjernes.

Da jeg fikk tak i elementene, måtte jeg eksperimentere mye for å oppnå riktig temperatur... Den nedre delen av elementet blir avkjølt av en datamaskinradiator med varme (ammoniakk) rør og to 120 mm kjølere. I følge grove beregninger, avleder kjøleren omtrent 100 watt varme i luften. Jeg bestemte meg for ikke å bry meg med strømkilden, så jeg brukte en pulserende datamaskin, med en total effekt på 250 watt, dette viste seg å være nok etter å ha tatt målinger.

Neste, jeg bygde en kryssfiner tilfelle for integritet og enkel lagring. Det viste seg ikke helt pent, men ganske praktisk. Selve kameraet, der sporene til bevegelige ladede partikler eller fotonstråler er dannet, laget jeg av et kuttet rør og pleksiglass, men den vertikale utsikten ga ikke god kontrast til bildet. Jeg knuste den og kastet den, nå bruker jeg en glassbeholder som et gjennomsiktig kamera. Billig og munter. Utseendet til kameraet er på bildet.

Som et "råstoff" for arbeid kan brukes som isotop av thorium-232, som er i elektroden for argon-arc sveising (det brukes i dem til å ionisere luften nær elektroden, og som en konsekvens, lettere antennelse av lysbuen), og datterforfallsprodukter (DPR) radon inneholdt i luften, kommer hovedsakelig med vann og gass. For å samle DPR bruker jeg aktivt karbon tabletter - en god absorbent. For at ionene som er av interesse for oss, skal bli tiltrukket av nettbrettet, kobler jeg en spenningsmultiplikator til den, med en negativ ledning.

2.5. Ionfelle.

Et annet viktig designelement er fellen av ioner dannet som et resultat av ionisering av atomer av ioniserende partikler. Strukturelt er det en nettspenningsmultiplikator med en multiplikasjonsfaktor på 3, og ved utgangen til multiplikatoren er det negative ladninger. Dette skyldes det faktum at som et resultat av ionisering blir elektroner slått ut fra det ytre atomskjellet, som et resultat av at atomet blir et kation. Kammeret bruker en felle, hvis krets er basert på bruken av en Cockcroft-Walton spenningsmultiplikator.

Den elektriske kretsen til multiplikatoren er:

Kameradrift, resultatene

Diffusjonskammeret ble etter utførelse av en rekke forsøk brukt som eksperimentelt utstyr laboratoriearbeid om emnet "Studie av spor etter ladede partikler", holdt i 11. klasse i MAOU Lyceum nr. 64 den ellevte februar 2015. Fotografier av sporene tatt av kameraet ble tatt på en interaktiv tavle og brukt til å bestemme typen partikler.

Som i industrielt utstyr, ble følgende observert i et hjemmelaget kammer: jo bredere sporet, jo flere partikler der. Derfor tilhører de tykkere spor alfapartikler med stor radius og masse, og som et resultat, en større kinetisk energi, et større antall ioniserte atomer per millimeter spenn.

§ 3. Et kompleks for en visuell eksperimentell bestemmelse av mengden

lysets hastighet i en metallleder.

Jeg vil begynne med det faktum at lysets hastighet alltid har vært ansett som noe utrolig for meg, uforståelig, til en viss grad umulig, før jeg fant på skjematiske diagrammer på Internett et to-kanals oscilloskop som ligger rundt med en ødelagt synkronisering, som ikke er uten reparasjon gjort det mulig å studere formene for elektriske signaler. Men skjebnen var veldig gunstig for meg, jeg klarte å bestemme årsaken til sammenbruddet av synkroniseringsenheten og eliminere den. Det viste seg at mikromonteringen var feil - signalbryteren. I følge ordningen fra Internett laget jeg en kopi av denne mikromonteringen fra deler kjøpt fra mitt favorittradiomarked.

Jeg tok en avskjermet tv-tjue meter lang kabel, samlet en enkel høyfrekvente signalgenerator på 74HC00-omformere. På den ene enden av ledningen ble et signal påført, mens det samtidig ble fjernet fra samme punkt med den første kanalen til oscilloskopet, fra den andre, signalet ble fjernet med den andre kanalen, og tidsforskjellen mellom kantene på de mottatte signalene ble registrert.

Lengden på ledningen - 20 meter delt på denne tiden, fikk noe som tilsvarer 3 * 108 m / s.

Jeg vedlegger en prinsipiell elektrisk krets (hvor kan vi gå uten det?):

Utseende høyfrekvensgenerator presentert på bildet. Bruke tilgjengelig (gratis) programvare Sprint-Layout 5.0 har laget tavletegningen.

3. 1. Litt om produksjon av brett:

Selve brettet ble, som vanlig, laget med LUT-teknologien - en populær laser-stryketeknologi utviklet av innbyggerne på Internett. Teknologien er som følger: en eller to-lags foliefiberglass tas, behandles nøye med sandpapir til en glans, deretter med en fille fuktet med bensin eller alkohol. Videre laserskriver det skrives ut en tegning som må påføres brettet. Et bilde skrives ut i speilrefleksjon på blankt papir, og deretter ved hjelp av et strykejern overføres toneren på glanset papir til kobberfolie som dekker tekstolitten. Senere, under en strøm av varmt vann, ruller papiret av brettet med fingrene, og etterlater brettet med det trykte mønsteret. Nå fordyper vi dette produktet i en løsning av jernklorid, rører i omtrent fem minutter, tar vi deretter ut brettet, hvor kobber bare var igjen under toneren fra skriveren. Fjern toneren med sandpapir, behandle den igjen med alkohol eller bensin, og dekk den til med loddefluks. Ved hjelp av et loddejern og tinnet flette av TV-kabelen, kjører vi det langs brettet, og dekker dermed kobberet med et lag tinn, som er nødvendig for den påfølgende lodding av komponenter og for å beskytte kobber mot korrosjon.

Vi vasker brettet fra fluksen med f.eks. Aceton. Vi lodder alle komponenter, ledninger og dekker med ikke-ledende lakk. Vi venter på en dag mens lakken tørker. Ferdig, styret er klart til å gå.

Jeg har brukt denne metoden i mange år, metoden har aldri sviktet meg.

§ 4. Et lite apparat for å måle menneskelig reaksjon.

Arbeidet med forbedring av denne enheten pågår nå.

Enheten brukes som følger: etter at strømmen er tilført mikrokontrolleren, skifter enheten til modus for syklisk oppregning av verdiene til en viss variabel "C". Etter å ha trykket på knappen, pauser programmet og tildeler verdien som var i det øyeblikket i variabelen, hvis verdi syklisk ble endret. Dermed oppnås i variabelen "C" et tilfeldig tall. Vil du si: "Hvorfor ikke bruke den tilfeldige () -funksjonen eller noe sånt?"

Og faktum er at på det språket jeg skriver - i BASCOM AVR, er det ingen slik funksjon på grunn av det ufullstendige instruksjonssettet, siden dette er et språk for mikrokontrollere med en liten mengde RAM, lav beregningsevne. Etter å ha trykket på knappen lyser programmet fire nuller på displayet og starter en tidtaker som venter i en periode proporsjonal med verdien til variabelen "C". Etter at den angitte perioden har gått, lyser programmet fire åtter og starter en tidtaker som teller tiden til knappen trykkes.

Hvis du trykker på knappen i øyeblikket mellom tenningen av nuller og åtter, vil programmet stoppe og vise streker på displayet. Hvis knappen ble trykket etter at åttene dukket opp, vil programmet vise tiden i millisekunder som gikk etter at åttene var tent, og før knappen ble trykket inn, vil dette være reaksjonstiden til personen. Det gjenstår bare å beregne det aritmetiske gjennomsnittet av resultatene fra flere målinger.

Denne enheten bruker Atmel mikrokontroller modell ATtiny2313. Ombord har mikrokretsen to kilobyte flashminne, 128 byte RAM, åtte og ti bit tidtakere, fire kanaler med pulsbreddemodulasjon (PWM), femten fullt tilgjengelige I / O-porter.

En syvsegment firesifret LED-indikator med en vanlig anode brukes til å vise informasjon. Indikasjonen implementeres dynamisk, det vil si at alle segmenter av alle sifre er koblet parallelt, og de vanlige konklusjonene er ikke parallelle. Dermed har indikatoren tolv pinner: fire pinner er vanlige for sifrene, de resterende åtte er fordelt på følgende måte: syv segmenter for tall og en for et punkt.

Konklusjon

Fysikk er en grunnleggende naturvitenskap, som studiet gjør at man kan kjenne verden rundt barnet gjennom pedagogiske, oppfinnsomme, design og kreative aktiviteter.

Mål: å designe fysiske enheter å bruke dem i den pedagogiske prosessen, satte jeg meg som oppgave å popularisere fysikk, som en vitenskap ikke bare teoretisk, men også brukt blant jevnaldrende, for å bevise at det er mulig å forstå, føle, akseptere verden rundt oss bare gjennom kunnskap og kreativitet. Som ordtaket sier, "det er bedre å se en gang enn å høre hundre ganger", det vil si for å omfavne den enorme verdenen i det minste litt, må du lære å omgås den ikke bare gjennom papir og blyant, men også ved hjelp av et loddejern og ledninger, deler og mikrokretser. ...

Godkjennelse og drift av hjemmelagde enheter beviser deres motstandskraft og konkurranseevne.

Jeg er uendelig takknemlig for at bestefaren min, Nikolai Didenko, som begynte på tre år, lærte fysikk og matematikk på ungdomsskolen Abadzekh i mer enn tjue år, og jobbet som programmerere i mer enn tjue år i det vitenskapelige og teknisk senter ROSNEFT.

Liste over brukt litteratur.

B.A. Nalivaiko Håndbok for halvlederenheter. Ultrahøy frekvensdioder. MGP "RASKO" 1992, 223 s.

Myakishev G. Ya., Bukhovtsev B. B. Physics Grade 11, M., Education, 2014, 400 p.

Revich Yu. V. Underholdende elektronikk. 2. utg., 2009 BHV-Petersburg, 720 s.

Tom Tit. Vitenskapelig moro: fysikk uten instrumenter, kjemi uten laboratorium. M., 2008, 224 s..

Chechik N.O. Fainshtein S.M. Elektroniske multiplikatorer, GITTL 1957, 440 s.

Shilov V.F. Hjemmelagde enheter for radioelektronikk, M., Education, 1973, 88 s.

Wikipedia er gratis leksikon. Tilgangsmodus

Kommunal utdanningsinstitusjon

Ryazanovskaya ungdomsskole

PROSJEKT ARBEID

FREMSTILLING AV FYSISK UTSTYR MED DINE EGNE Hender

fullført

elevene i 8. klasse

Gusyatnikov Ivan,

Kanashuk Stanislav,

fysikklærer

I. G. Samorukova

rp Ryazanovsky, 2019

Introduksjon.

Hoveddel.

1. Utnevnelse av enheten;

   verktøy og materialer;

   Produksjon av enheter;

   Generelt syn på enheten;

   Funksjoner ved demonstrasjonen av enheten.

Konklusjon.

Bibliografi.

INTRODUKSJON

For å gi den nødvendige erfaringen trengs instrumenter. Men hvis de ikke er på laboratoriet på kontoret, kan noe utstyr til demonstrasjonseksperimentet lages for hånd. Vi bestemte oss for å gi noen ting et nytt liv. Arbeidet presenterer installasjoner for bruk i fysikkundervisning i klasse 8 om emnet "Væsketrykk"

MÅL:

lage enheter, fysikkinstallasjoner for å demonstrere fysiske fenomener med egne hender, forklare prinsippet om drift av hver enhet og demonstrere deres arbeid.

HYPOTESE:

en enhet laget, en installasjon i fysikk for å demonstrere fysiske fenomener med egne hender å bruke i klasserommet når du demonstrerer og forklarer emnet.

OPPGAVER:

Lag apparater av stor interesse for studentene.

Gjør instrumenter som mangler i laboratoriet.

Lag enheter som gjør det vanskelig å forstå teoretisk materiale i fysikk.

PRAKTISK Viktighet av prosjektet

Betydningen av dette arbeidet ligger i det faktum at nylig, når den materielle og tekniske basen i skolene har blitt betydelig svekket, forsøk med bruk av disse installasjonene er med på å danne noen konsepter i studiet av fysikk; enheter er laget av avfall.

HOVEDDEL.

1. ENHET til demonstrasjon av Pascal sin lov.

1.1. VERKTØY OG MATERIALER ... Plastflaske, vann, vann.

1.2. ENHETSPRODUKTION . Lag hull med en snor fra bunnen av fartøyet i en avstand på 10-15 cm forskjellige steder.

1.3. EKSPERIMENTELL PROSESS. Ikke fyll flasken helt med vann. Trykk ned på toppen av flasken med hendene. Observer fenomenet.

1.4. RESULTAT ... Observer strømmen av vann fra hullene i form av identiske bekker.

1.5. PRODUKSJON. Trykket som påføres væsken overføres uendret til hvert punkt i væsken.

2. ENHET for demonstrasjonavhengighet av væsketrykk på høyden på væskesøylen.

2.1. VERKTØY OG MATERIALER. Plastflaske, drill, vann, filtpinner, plasticin.

2.2. TILBEHØR TIL ENHET . Ta plast flaske med en kapasitet på 1,5-2 liter.Vi lager flere hull i en plastflaske i forskjellige høyder (d≈ 5 mm). Plasser rørene fra heliumpennen inn i hullene.

2.3. EKSPERIMENTELL PROSESS. Fyll flasken med vann (forsegle hullene med tape). Åpne hullene. Observer fenomenet.

2.4. RESULTAT . Vann fra hullet nedenfor renner videre.

2.5. PRODUKSJON. Væsketrykket på bunnen og veggene i karet avhenger av høyden på væskesøylen (jo høyere høyden, desto større er væsketrykketp= gh).

3. ENHET - kommunikasjonsfartøy.

3.1. VERKTØY OG MATERIALER.Bunndeler fra to plastflasker med forskjellige seksjoner, sugerør fra markører, drill, vann.

3.2. TILBEHØR TIL ENHET . Skjær de nedre delene av plastflasker, 15-20 cm høye. Koble delene sammen med gummirør.

3.3. EKSPERIMENTELL PROSESS. Hell vann i et av de resulterende karene. Følg oppførselen til vannoverflaten i karene.

3.4. RESULTAT . Vannstandene i fartøyene vil være på samme nivå.

3.5. PRODUKSJON. Når du kommuniserer kar av en hvilken som helst form, blir overflatene til en homogen væske satt på samme nivå.

4. ENHET for å demonstrere trykk i en væske eller gass.

4.1. VERKTØY OG MATERIALER. Plast flaske, ballong, kniv, vann.

4.2. TILBEHØR TIL ENHET . Ta en plastflaske, kutt av bunnen og toppen. Du vil ha en sylinder. Bind en ballong til bunnen.

4.3. EKSPERIMENTELL PROSESS. Hell vann i den laget enheten. Fordyp den produserte enheten i et fartøy med vann. Observer et fysisk fenomen

4.4. RESULTAT . Det er trykk inne i væsken.

4.5. PRODUKSJON. På samme nivå er det det samme i alle retninger. Trykket øker med dybden.

KONKLUSJON

Som et resultat av arbeidet vårt:

gjennomført eksperimenter for å bevise eksistensen av atmosfærisk trykk;

laget hjemmelagde enheter som viser avhengigheten av væsketrykk på høyden på væskesøylen, Pascal's lov.

Vi likte å studere press, lage hjemmelagde apparater og utføre eksperimenter. Men det er mange interessante ting i verden som fremdeles kan læres, så i fremtiden:

Vi vil fortsette å studere denne interessante vitenskapen,

Vi vil produsere nye enheter for å demonstrere fysiske fenomener.

BRUKTE BØKER

1. Læreutstyr for fysikk på videregående skole. Redigert av A.A. Pokrovsky-M .: Education, 1973.

2. Fysikk. 8. klasse: lærebok / N.S. Purysheva, N.E. Vazheevskaya. –M .: Bustard, 2015.

Fomin Daniel

Fysikk er en eksperimentell vitenskap og å lage instrumenter med egne hender bidrar til en bedre assimilering av lover og fenomener. Mange forskjellige spørsmål dukker opp når du studerer hvert emne. Mange kan besvares av læreren selv, men hvor fantastisk det er å få svarene gjennom sin egen uavhengige forskning.

Nedlasting:

Preview:

DISTRIKSVITENSKAPSLIG KONFERANSE AV STUDENTER

AVSNITT "Fysikk"

Prosjekt

Gjør-det-selv fysisk enhet.

Elev i 8. klasse

GBOU SOSH № 1 landsby. Sukhodol

Sergievsky-distriktet i Samara-regionen

Akademisk veileder: Shamova Tatiana Nikolaevna

fysikklærer

1. Introduksjon.

1. Hoveddel.

1. Utnevnelse av enheten;
2. verktøy og materialer;
3. Produksjon av enheter;
4. Generelt syn på enheten;
5. Funksjoner ved demonstrasjonen av enheten.

3. Forskning.

4. Konklusjon.

5. Liste over brukt litteratur.

1. Introduksjon.

For å gi den nødvendige erfaringen, må du ha instrumenter og måleinstrumenter. Og ikke tro at alle apparater er laget i fabrikker. I mange tilfeller bygges forskningsfasiliteter av forskerne selv. Samtidig antas det at den mer talentfulle er forskeren som kan levere erfaring og få fine resultater ikke bare på komplekse, men også på mer enkle enheter... Det er rimelig å bruke sofistikert utstyr bare i tilfeller der det er umulig å klare seg uten det. Så ikke unnlate hjemmelaget utstyr - det er mye mer nyttig å lage dem selv enn å bruke kjøpte apparater.

MÅL:

Lag en enhet, en fysikkinstallasjon for å demonstrere fysiske fenomener med egne hender.

Forklar hvordan denne enheten fungerer. Demonstrer bruken av denne enheten.

OPPGAVER:

Lag apparater av stor interesse for studentene.

Gjør enheter som mangler fra laboratoriet.

Lag enheter som gjør det vanskelig å forstå teoretisk materiale i fysikk.

Studer periodens avhengighet av lengden på tråden og amplituden til avbøyningen.

HYPOTESE:

Den laget enheten, fysikkinstallasjonen for å demonstrere fysiske fenomener med egne hender, gjelder i leksjonen.

I mangel av denne enheten i det fysiske laboratoriet, vil denne enheten kunne erstatte den manglende installasjonen når du demonstrerer og forklarer emnet.

2. Hoveddelen.

2.1 Formål med enheten

Enheten er designet for å observere resonans i mekaniske vibrasjoner.

2.2 Verktøy og materialer.

Vanlig tråd, baller, nøtter, tinn, fiskelinje. Loddejern.

2.3 Produksjon av enheten

Bøy ledningen som støtte. Strekk den vanlige linjen. Lodd ballene til nøttene, mål fiskelinjen 2 stykker i samme lengde, resten skal være kortere og lengre med noen centimeter, heng bollene med dem. Forsikre deg om at pendler med samme linjelengde ikke er i nærheten. Enheten er klar for eksperimentet!

2.4 Generell oversikt over enheten.

2.5 Funksjoner ved demonstrasjonen av enheten.

For å demonstrere enheten er det nødvendig å velge en pendel, hvis lengde sammenfaller med lengden på en av de tre gjenværende, hvis du avleder pendelen fra likevektsposisjonen og overlater den til seg selv, vil den utføre frie svingninger. Dette vil føre til at linjen vibrerer, som et resultat av at en drivkraft vil virke på pendulene gjennom hengepunktene, med jevne mellomrom i størrelse og retning med samme frekvens som pendelen svinger. Vi vil se at en pendel med samme fjæringslengde vil begynne å svinge med samme frekvens, mens amplituden til denne pendelens svingninger er mye større enn amplituden til de andre pendulene. I dette tilfellet oscillerer pendelen i resonans med pendelen 3. Dette skjer fordi amplituden av stabilisasjonssvingninger forårsaket av drivkraften når den største verdien nettopp når frekvensen av den skiftende kraften sammenfaller med den naturlige frekvensen til oscillerende system. Fakta er at i dette tilfellet sammenfaller retningen av drivkraften når som helst med bevegelsesretningen til det svingende legemet. Dermed skapes de gunstigste forhold for påfyll av energien i det oscillerende systemet på grunn av drivkraften. For eksempel for å svinge svingen hardere, skyver vi den på en slik måte at retningen på den virkende kraften sammenfaller med svingen. Men det må huskes at resonansbegrepet bare gjelder tvangssvingninger.

3. Streng eller matematisk pendel

Svingninger! Blikket vårt faller på pendelen til veggklokken. Urolig skynder han seg i den ene retningen, deretter i den andre retningen, med slagene sine, som det var, og bryter tidsflyten i nøyaktig målte segmenter. "En-to, en-to," gjentar vi ufrivillig til takten i hans tikking.

Plumb bob og pendelen er de enkleste av alle instrumenter som brukes av vitenskapen. Det er desto mer overraskende at virkelig fabelaktige resultater ble oppnådd med så primitive verktøy: takket være dem klarte mennesket å trenge mentalt inn i innvollene på jorden, for å finne ut hva som skjedde titalls kilometer under føttene våre.

Sving til venstre og tilbake til høyre, til startposisjon, utgjør en fullstendig sving av pendelen, og tiden for en komplett sving kalles svingperioden. Antall kroppsvibrasjoner per sekund kalles vibrasjonsfrekvens. En pendel er et legeme som er hengt opp av en tråd, den andre enden er festet. Hvis trådenes lengde er stor i sammenligning med dimensjonene til kroppen hengt opp fra den, og trådenes masse er ubetydelig i sammenligning med massen til kroppen, kalles en slik pendel en matematisk eller trådpendel. En praktisk talt liten, tung kule hengende på en lett lang tråd kan betraktes som en trådpendel.

Pendulens svingningsperiode uttrykkes med formelen:

T \u003d 2π √ l / g

Formelen viser at pendulens svingningsperiode ikke er avhengig av massen på belastningen, amplituden til svingningene, noe som er spesielt overraskende. Ved forskjellige amplituder går det oscillerende kroppen gjennom forskjellige veier i en svingning, men det bruker alltid den samme tiden på det. Varigheten av svingningen av pendelen avhenger av dens lengde og tyngdekraften.

I vårt arbeid bestemte vi oss for å sjekke eksperimentelt at perioden ikke er avhengig av andre faktorer og for å sikre at denne formelen stemmer.

Studie av avhengigheten av svingningene i pendelen av massen til det svingende legemet, lengden på tråden og verdien av den innledende avbøyningen av pendelen.

Studere.

Enheter og materialer: stoppeklokke, målebånd.

Pendulens svingningsperiode ble først målt for en kroppsvekt på 10 g og en avbøyningsvinkel på 20 ° mens trådens lengde ble endret.

Perioden ble også målt ved å øke avbøyningsvinkelen til 40 °, med en vekt på 10 g og forskjellige gjengelengder. Måleresultatene ble lagt inn i tabellen.

Bord.

Fra eksperimenter har vi sørget for at perioden ikke egentlig avhenger av massen til pendelen og vinkelen på dens avbøyning, men med en økning i lengden på pendeltråden vil perioden med svingningen øke, men ikke i forhold til lengden, men mer komplisert. Resultatene fra eksperimentene er vist i tabellen.

Så, svingningsperioden til en matematisk pendel avhenger bare av lengden på pendelenl og fra akselerasjonen av tyngdekrafteng.

4. Konklusjon.

Det er interessant å observere lærerens opplevelse. Det er dobbelt interessant å bruke det mest interessant.

Og å gjennomføre et eksperiment med et apparat laget og designet av egne hender er av stor interesse for hele klassen. Ii slike eksperimenter er det lett å etablere et forhold og konkludere med hvordan dette oppsettet fungerer.

5.Literature.

1. Læreutstyr for fysikk på videregående skole. Redigert av A.A. Pokrovsky "Opplysning" 1973

2. Fysikk lærebok AV Peryshkina, EM Gutnik "Fysikk" for klasse 9;

3.Fysikk: Referansemateriell: O.F. Kabardin lærebok for studenter. - 3. utg. - M .: Utdanning, 1991.