Орзуева Н.А. учитель физики

МКОУ Таяндинская СОШ

Система домашних экспериментальных заданий для учащихся 7-9 классов

Тысячью нитей человек связан с природой, сам является ее частью, зависит от нее. Свет Солнца, ветры, течения, осадки и многое другое, происходящее в природе, определяют как жизнь отдельного человека, так и судьбу человечества в целом. С развитием цивилизации зависимость человека от природы непрерывно уменьшалась. В наше время человек огражден от холода и зноя, от темноты и многих болезней. Он может перемещаться по воздуху, воде и земле. Машины снимают с человека значительную физическую нагрузку. Но все это дано человеку благодаря развитию наук о природе. Физика среди этих наук занимает ведущее место.

Только люди, хорошо знающие физику, способны заниматься исследованием космического пространства, создавать электронно-вычислительные машины и сложное медицинское оборудование, изобретать самолеты и теплоходы, рассчитывать линии связи и электропередачи, изготавливать сложную радио- и телевизионную технику. Вы можете возразить: «Но ведь в этих областях работает не все население. А зачем нужно изучать физику остальным людям?» Дело в том, что человек пользуется достижениями науки и техники, которые все больше и больше входят в нашу каждодневную жизнь. Кто-то водит машину, кто-то работает с компьютером – все мы общаемся с разнообразной бытовой техникой. Чтобы управлять машинами и механизмами, а иногда и  выполнять простейший ремонт, надо иметь хотя бы общие представления об их устройстве и действии, а достичь этого можно, только обладая знанием законов физики.

Физику называют экспериментальной наукой. Многие законы физики открыты благодаря наблюдениям за явлениями природы или специально поставленным опытам. Опыт либо подтверждает, либо опровергает физические теории. И чем раньше человек приучается проводить физические эксперименты, тем раньше он может надеяться стать искусным физиком экспериментатором.

Современная экспериментальная физика использует очень сложную и дорогостоящую технику, сосредоточенную в крупных научных институтах и лабораториях.

Но простые и, тем не менее, увлекательные опыты можно поставить и у себя дома. Перефразируя известную поговорку, что «лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать», можно сказать, что лучше один раз самому провести эксперимент, чем многократно прочитать о нем. Поэтому-то вам предлагается много экспериментальных заданий, которые вы можете выполнить в домашних условиях. Но хотелось бы вас оградить от одной ошибки. Цель каждого задания состоит не просто в том, чтобы его выполнить. Вы должны понимать цель, стоящую перед вами. А она может быть разная: путем проведения опытов выявить закономерности, существующие в изучаемых явлениях; проверить выдвинутое в ходе рассуждения предположение и сделать соответствующий вывод; измерить ту или иную физическую величину.

Проведение опытов дело интересное и увлекательное. Совсем не обязательно ограничиваться точным воспроизведением того, что описано в пособии. Опыты можно разнообразить и расширять, и тогда это уже будет настоящим научным исследованием.

7 класс

Домашние экспериментальные задания

 Тема: «Физика – наука о природе».

1. Подойдите к окну и понаблюдайте, а затем опишите следующие физические явления: свет, звук, движение и взаимодействие тел, передачу теплоты, изменение агрегатного состояния воды.
2. Возьмите два одинаковых тонкостенных стакана и налейте в них до краев только что вскипевшую воду. Один стакан закройте блюдцем. Вначале понаблюдайте за поведением пара, а затем сравните объемы воды в стаканах после их охлаждения. Опишите наблюдаемые явления.
3. Уходя в школу, зафиксируйте с помощью вешки (камня) во дворе своего дома тень ствола дерева или столба. Возвращаясь из школы, снова отметьте место нахождения этой тени. Почему тень поворачивается? Можно ли используя это явление, построить солнечные часы?
4. Откройте на короткое время флакон с духами. Что вы почувствовали? Объясните распространение запаха духов и других пахучих веществ с точки зрения молекулярного строения вещества.
5. Рассмотрите устройство медицинского термометра. Определите и запишите цену деления шкалы термометра, верхний и нижний пределы шкалы термометра. Назовите физическое явление, на котором основано действие термометра.
6. Определите и запишите пределы измерения и цену деления мерных кружек, медицинского шприца, детских бутылочек для молока. Определите объем той посуды, которой вы пользуетесь.
7. Предложите метод определения диаметра ниток и тонкой проволоки, пользуясь миллиметровой линейкой и круглым карандашом. Пользуясь этим методом, определите диаметр иголки или гвоздя.
8. В цилиндрический или плоский прозрачный флакон из-под одеколона (клея) налейте слабый раствор крахмала или смеси воды с графитом (от карандаша). Поместите этот флакон между светящейся электрической лампочкой и глазом. Между лампочкой и флаконом поместите кусок картона или черной бумаги с небольшим отверстием. Понаблюдайте за движением одной, двух частиц и опишите их движение.
9. Воспользовавшись клетчатой бумагой, определите площадь своей ладони.
10. Измерьте толщину листа бумаги в учебнике при помощи линейки.  

Тема: «Строение вещества».

1. Налейте в один стакан холодной воды, а в другой – теплой. Опустите в каждый из них несколько кристалликов марганцовки. Объясните наблюдаемое явление.
2. Смочите два листочка бумаги: один - водой, другой  - растительным маслом. Слипнутся ли они? Ответ обоснуйте.
3. Налейте в пластмассовую бутылочку воды и закройте крышкой. Попытайтесь сжать в ней воду. Затем вылейте воду, снова закройте бутылочку. Теперь попробуйте сжать воздух. Объясните результаты опыта.

 Тема: «Движение».

1. Обратите внимание на сооружения детской дворовой площадки (горка, качели и др.). Понаблюдайте за движениями детей на этих сооружениях и опишите виды их движений.
2. Проследите за движением качелей. В каких точках траектории скорость наибольшая; наименьшая; положительная; отрицательная.
3. С помощью сантиметровой ленты измерьте длину своего шага. По пути в школу подсчитайте число шагов и определите перемещение. На листе клетчатой бумаги изобразите траекторию своего движения и перемещения.
4. Измерьте поверхностную скорость воды у берега реки, пользуясь поплавками, часами с секундной стрелкой, рулеткой или метром.
5. Определите поверхностную скорость воды у берега реки, пользуясь поплавками, часами с секундной стрелкой и наблюдая за столбами. Расстояние между столбами равно 50 метров.
6. Рассмотрите спидометры мотоцикла, автомобиля. Для какой цели они устанавливаются? О чем говорят колебания стрелок спидометров при движении?
7. Определите среднюю скорость, с которой вы пробегаете 100 м.

Тема: « Масса и сила».

1. Рассмотрите устройство бытовых пружинных весов. Определите цену деления шкалы  прибора, верхний и нижний пределы шкалы. Полученные значения выразите в ньютонах.
2. С помощью бытовых пружинных весов определите силу, развиваемую большим и указательным пальцами вашей руки. Запишите показания прибора в ньютонах.
3. Сконструируйте рычажные весы. В качестве рычага возьмите миллиметровую линейку, два спичечных коробка – в качестве чашек, в качестве опоры – лезвие безопасной бритвы, воткните в брусок пластилина или ластика. В качестве гирь используйте монеты (до 1990г) достоинством: 1к. – 1г, 2 к. – 2 г, 3 к. – 3 г, 5 к. – 5 г. Миллиграммовые разновесы можно изготовить из тетрадной бумаги в клетку. Кусочек такой бумаги размером 3*3 см имеет массу 1 г.
4. С помощью весов, сконструированных вами, измерьте массу чайной ложки соли, сахарного песка, и других сыпучих тел.
5. Пользуясь миллиметровой линейкой и резиновым жгутиком, сконструируйте динамометр. Градуировку самодельного динамометра проведите с помощью школьного лабораторного динамометра. Определите и запишите с помощью вашего динамометра вес различных тел.  
6. С помощью бытовых пружинных весов определите вес и массу куриного яйца; с помощью мерной кружки – его объем. Определите среднюю плотность куриного яйца.
7. Определите среднюю плотность собственного тела. Массу измерьте с помощью напольных весов, а объем тела – путем погружения в ванну.
8. В непригодном теннисном или резиновом мяче проделайте небольшое отверстие. Наполните мяч водой и подбросьте его (не вращая) вертикально вверх. Понаблюдайте, будет ли выливаться вода во время полета мяча. Объясните наблюдаемое явление.
9. Наполните чайник (кастрюлю, ведро) до краев водой, держа в руке. Затем поставьте его на твердую опору стола. Объясните, почему вода начинает выливаться.
10. Экспериментально изучите зависимость силы трения от веса тела. В качестве тела возьмите кастрюлю, в которую последовательно доливайте определенное количество воды с помощью мерной кружки. Равномерное движение кастрюли по поверхности кухонного стола обеспечивайте с помощью бытовых пружинных весов. Составьте таблицу зависимости силы трения скольжения от веса тела.

 Тема: «Давление».

1. Определите давление собственного тела на пол. Площадь подошвы ботинка (туфли) измерьте с помощью миллиметровой или клетчатой бумаги.
2. Определите давление табурета (стула) на пол. Массу табурета измерьте с помощью бытовых весов.
3. На боковой стороне высокой банки из-под кофе пробейте гвоздем отверстия на высотах 3 см; 6 см; 9 см. Поместите банку в раковину под водопроводный кран, открытый так, чтобы объем поступающей воды в банку и вытекающей из нее был одинаков. Проследите за струйками воды, вытекающими из отверстий банки. Сделайте рисунок и объясните наблюдаемые явления.
4. С помощью трубочки из-под отработанного стержня шариковой ручки и мыльного раствора получите мыльный пузырь. Объясните, почему мыльный пузырь, отделенный от раствора имеет шарообразную форму.
5. Определите  и запишите пределы измерения и цену деления шкалы автомобильного манометра. Измерьте давление воздуха в шинах автомобиля (мотоцикла, велосипеда).
6. Из полиэтиленового сосуда выкачайте воздух и понаблюдайте за изменением его формы. Объясните, почему сосуд сплющивается. Велосипедный насос будет работать в качестве разрежающего, если кожаную манжету на поршне развернуть в обратную сторону.
7. Зажженную свечку подержите внутри стакана, перевернутого вверх дном. Затем быстро поставьте стакан также вверх дном на поверхность надутого воздушного детского шарика. Опишите наблюдаемые явления.
8. С помощью банки с полиэтиленовой крышкой и ведра с водой изучите, когда банка тонет, плавает и всплывает.
9. С помощью мерной кружки с водой определите выталкивающую силу, действующую на картофелину при полном ее погружении в воду.
10. Сконструируйте картезианского водолаза, пользуясь литровой банкой с пластмассовой крышкой. Банку наполните водой почти до горлышка. Поплавок изготовьте из прозрачного пузырька из-под лекарства, заполнив его водой более чем на 1/3 объема. В пробке пузырька сделайте шилом отверстие и в него плотно вставьте трубочку длиной 10 – 15 мм от стержня шариковой ручки. Опустите поплавок в банку с водой. При нажатии на крышку банки поплавок опускается. Объясните. Почему «водолаз» тонет и всплывает.

Тема: «Энергия».

1. Рассчитайте работу, совершаемую вами при ходьбе из дома в школу и обратно, если при каждом шаге совершается в среднем работа 20 Дж.
2. Определите работу, совершаемую вами при подъеме по лестнице между соседними этажами. Расстояние между этажами определите с помощью отвеса с метровыми метками, а массу собственного тела с помощью напольных весов.
3. Определите работу и мощность, развиваемую вами при подъеме по вертикальному шесту или канату, при подтягивании на перекладине.
4. Измерьте с помощью миллиметровой линейки плечи рычагов (ножниц, гаечного ключа, ключа дверного замка, водопроводного крана и т.д.). Определите выигрыш в силе данных простых механизмов.

Домашние лабораторные работы.

Лабораторная работа №1 « Измерение размеров малых тел»

Задание 1. Измерить шаг винта

Приборы и материалы: болт или шуруп, линейка с миллиметровыми  делениями.

Указания к работе.

Шагом винта называется расстояние между двумя ближайшими витками резьбы. Поскольку шаг винта всегда мал (обычно он составляет десятые доли миллиметра), то для измерения этой величины следует воспользоваться методом рядов.

Измерив длину всей нарезной части болта (шурупа), очень аккуратно подсчитайте число витков. Удобно получить отпечаток болта на бумаге, смазав предварительно его поверхность краской, а затем измерения вести на этом отпечатке.

Задание 2.Измерить шаг ходового винта тисков.

Приборы и материалы: настольные тиски, линейка с миллиметровыми делениями.

Указания к работе.

Подумайте, на сколько перемещается подвижная губка тисков при одном обороте рукоятки; при N оборотах. Это поможет вам найти способ определения шага ходового винта тисков, не разбирая их. Измерьте шаг винта тисков.

 Лабораторная работа №2 «Наблюдение диффузии»

Задание 1.

Приборы и материалы: стакан, сахарный песок, теплая вода, чайная ложка.

Указание к работе.

Насыпьте в стакан чайную ложку сахарного песка. Налейте в стакан теплую воду. Воду старайтесь вливать осторожно, не перемешивая ее с сахаром. Через некоторое время на дне стакана вы увидите слой помутневшей жидкости. Это сахарный сироп.

Через 15 – 20 мин попробуйте воду на вкус. Объясните явление.

Задание 2.

Приборы и материалы: стакан, воронка, раствор медного купороса.

Указания к работе.

Возьмите стакан и наполните его до половины водой. Под воду с помощью воронки, налейте на дно медный купорос.

Такая последовательность опыта необходима для предотвращения смешивания жидкостей. Плотность медного купороса больше плотности воды, поэтому он должен расположиться внизу.

Пронаблюдайте за жидкостями в течении месяца. Что произошло? Объясните явление.

Лабораторная работа №3 «От чего зависит скорость диффузии?»

Приборы и материалы: два стакана, вода, марганцовка.

Указания к работе.

Наполните стаканы водой. Один стакан поставьте в холодильник, другой такой же стакан поместите в шкаф или в какое-либо теплое место (но не у батареи).  Осторожно. Не передвигая стаканы, опустите на их дно по кристаллику марганцовки.

Отмечайте дважды в день, на сколько миллиметров окрасилась вода. Ведите дневник наблюдений.

Лабораторная работа №4 « Изготовление ареометра»

Приборы и материалы: линейка, пластилин, стакан, раствор соли, воск.

Указания к работе.

Чтобы линейка не намокала, ее поверхность смазывают воском. Меняя форму куска пластилина, добиваются, чтобы линейка плавала вертикально, не прикасаясь к стенкам сосуда. В воду добавляют соль и рассчитывают плотность раствора. Опуская в него ареометр, наносят на линейку деления, соответствующие уровню жидкости, и ставят значение плотности.

В стакане содержится 200 г воды.

В чайной ложке содержится -15г соли, в столовой - 35.

8 класс.

Домашние экспериментальные задания.

Тема: «Тепловые явления».

1. Сравните по ощущению температуру деревянной ложки и металлической до погружения их в горячую воду, а затем через 4 – 5 мин после погружения. Объясните причину ощущения разной температуры для ложек в каждом случае. Тот же опыт проделайте с посеребренной, алюминиевой и мельхиоровой ложками.  
2. Подержите над баллоном электрической лампы или над пламенем свечи деревянный цилиндр, завернутый в бумагу. Объясните явление. Почему этого не происходит, если в бумагу завернуты металлические предметы (гиря, цилиндр).
3. Измерьте наружным термометром температуру воздуха у цоколя и над баллоном настольной электрической лампы накаливания. Объясните, куда идет теплый воздух.
4. При осмотре камеры холодильника вы увидите, что трубки испарителя размещены в верхней части аппарата. Какой вид теплопередачи учитывается при этом.
5. В стакан, где находиться холодная вода, осторожно долейте горячей. Измерьте температуру воды у дна стакана, в его середине и у поверхности. Где температура выше и почему? Как получить воду с одинаковой температурой по всей глубине стакана?
6. Используя термометр, определите скорость естественного перемешивания воды в случае, когда горячую воду наливают в холодную, холодную воду наливают в горячую. Объемы холодной и горячей воды следует взять одинаковыми. В чем причина различной скорости выравнивания температуры?
7. Опустите в стакан с горячей водой термометр, и через каждые 30 секунд отмечайте его показания. Постройте график остывания воды в зависимости от времени. По графику объясните, когда вода остывала быстрее – в начале или в конце опыта.
8. В кружку или чашку известной емкости налейте заварку чая до половины и измерьте ее температуру наружным термометром. Заполните кипятком эту чашку, перемешайте смесь термометром и снова измерьте температуру. Рассчитайте и сравните количество теплоты, полученное заваркой, с количеством теплоты, отданным кипятком. Считайте удельную теплоемкость воды и заварки одинаковой.
9. Определите количество теплоты, выделенное за 45 мин вашим организмом, если известно, что 1 кг человеческого тела излучает ежесекундно 1,6 Дж энергии. Какова мощность вашего тела как излучателя теплоты?

 Тема: «Изменение агрегатных состояний вещества»

1. Наберите в кружку кусочки льда  (можно из холодильника). С помощью наружного термометра, помещенного в кружку, понаблюдайте за процессом плавления льда и последующим нагреванием воды. Ежеминутно фиксируйте показания термометра. По результатам измерений постройте график плавления льда и нагревания воды.
2. Наберите в две одинаковые кастрюли одинаковое количество воды и снега. Поставьте обе кастрюли на включенную плиту. Понаблюдайте за процессом нагревания снега и воды. В какой кастрюле вода закипит раньше? Почему?
3. Легко убедится, что лед плавает в воде. Будет ли кусочек твердого олова или свинца плавать в своем расплаве? Проверьте это экспериментально.
4. Кусок асфальтового пека или смолы разбейте ударом молотка на кусочки. Имеют ли поверхности разлома правильную огранку или нет? Почему?
5. Кусочки пека или смолы насыпьте в металлическую баночку и поставьте в теплое место (например, на освещенный Солнцем подоконник или батарею водяного отопления). Посмотрите, какой вид примет вещество через сутки. Объясните явление.
6. В прозрачной склянке из-под лекарств расплавьте парафин или воск. Объясните, почему поверхность этих веществ в твердом и жидком состояниях неодинакова. Опустите в расплав кусок твердого вещества. Плавает он или тонет?
7. В стакан налейте воды и поместите туда лед. Изменится ли уровень воды, когда весь лед растает? Зафиксируйте изменение температуры воды как функцию времени в процессе плавления льда. Постройте график изменения температуры воды.
8. Измерьте температуру воздуха перед дождем и после дождя. Определите разность температур и объясните, почему после дождя стало прохладнее.
9. Перед носиком чайника с кипящей водой поместите металлический предмет (холодный утюг, нож, ложку). Проследите за образованием капель воды на этих предметах и объясните причины их появления.
10. Пронаблюдайте выход пузырьков из газированной воды и докажите сходство этого процесса с кипением.
11. Возьмите ягоду или кусочек шоколада и бросьте в стакан с сырой водой. По мере достижения дна они обрастают пузырьками газа, а затем всплывают и снова погружаются на дно. Пронаблюдайте за этим процессом и объясните его.
12. На подошву утюга, расположенную горизонтально и прогретую примерно до 300 0С, капните маленькую каплю воды. Капелька, упав на утюг, отскочит от него, а затем будет двигаться, не касаясь нагретой поверхности. Пронаблюдайте и объясните поведение капли.
13. Ознакомьтесь с внешним видом двигателя внутреннего сгорания какого-либо транспортного средства. Какой вид охлаждения здесь применяется? Имеются ли запальные свечи, коленчатый вал, маховик?
14. Если у вас есть возможность попасть в мастерскую, где ремонтируют автомобили, ознакомьтесь с внешним видом поршня, поршневых колец, запальных свечей, коленчатого вала и других деталей.
15.  Запишите значение мощности какого-либо транспортного ДВС, среднюю скорость его движения и расход топлива на 100 км пути. По этим данным определите КПД двигателя.
16. Дотроньтесь рукой до решетки конденсатора, который расположен на задней стенке домашнего холодильника. Отличается ли его температура от температуры окружающего воздуха?

 Тема: « Электрические явления».

1. Наэлектризуйте пластмассовую расческу или линейку путем трения их о волосы или сукно. Поднесите наэлектризованное тело к своему носу, но не касайтесь его. Объясните, что вы ощущаете, когда перемещаете наэлектризованные тела относительно носа.
2. К слабой струе воды из водопроводного крана поднесите наэлектризованную линейку или расческу. Объясните. Почему струя воды притягивается к наэлектризованному телу.
3. Из литровой банки с капроновой крышкой изготовьте электроскоп. Пропустите через крышку проволоку. На отогнутом под прямым углом конце проволоки подвесьте два тонких листочка от обертки конфет или шоколада.
4. Потрите газетой надутый детский, воздушный шарик, поднесите его к потолку и отпустите. Объясните явление.
5. Приготовьте маленький (диаметром до 1см) распушенный кусочек ваты. Наэлектризуйте пластмассовую линейку и поместите на нее этот комочек. Линейку резко встряхните для того, чтобы комочек ваты отстал от нее. Объясните, почему кусочек ваты парит над линейкой.
6. Наберите из домашнего обихода несколько мягких и жестких предметов. Попробуйте наэлектризовать их трением друг о друга. Запишите название тех пар предметов, которые удалось наэлектризовать. Попробуйте определить знаки зарядов.
7. На батарейках прочитайте все надписи и объясните, что означает каждая из них.
8. Изготовьте самодельный гальванический элемент. Для этого используйте раствор уксуса (2 столовые ложки на стакан воды), один электрод – медный или угольный (можно взять стержень от старой батарейки), второй – цинковый или железный. В наличии напряжения можно убедиться, коснувшись языком электродов: вы ощутите солоноватый привкус. Какой электрод является анодом; катодом?
9. Разрежьте сырую картофелину пополам и одну из этих половинок на расстоянии 1 – 2 см воткните иголки. Иголки присоедините к полюсам гальванического элемента. Пронаблюдайте за изменением цвета картофеля у иголок и сделайте вывод по отношению к каждому электроду. Можно ли с помощью этого метода выявить наличие нитратов в картофеле?

Тема: «Электрическая цепь».

1. На баллоне лампы накаливания написано: 60 Вт, 220 В. По этим параметрам определите сопротивление спирали лампы в рабочем состоянии. Рассчитайте длину спирали лампы, если известно, что она изготовлена из вольфрамовой проволоки диаметром 0,08 мм.
2. Подсчитайте число лампочек в елочной гирлянде. Запишите паспортные данные (номинальное напряжение и силу тока) одной лампочки. Рассчитайте фактическое напряжение на лампочке при включении гирлянды в сеть напряжением 220 В и сравните его с номинальным.
3. Рассмотрите тип соединения лампочек в елочной гирлянде и подсчитайте их число.  Изобразите схему соединения лампочек.
4. Определите тип соединения лампочек в люстре и изобразите схему их соединения.
5. Запишите номинальные мощности домашних электропотребителей. Подсчитайте общую мощность всех электропотребителей.
6. Используя паспортные данные батарейки, лампочки карманного фонарика, определите работу электрического тока, совершаемую в течение получаса (время работы фонарика).
7. Запишите по паспорту мощность домашнего электрического чайника. Определите количество теплоты, выделяемое за время 15 мин, а также стоимость потребляемой энергии за это время.
8. Налейте в электрический чайник, определенный объем воды. Измерьте (прикиньте) начальную температуру воды. Включите электроприбор, доведите воду до кипения и зафиксируйте время нагревания. Рассчитайте количество теплоты, полученное водой. И работу электрического тока. Определите КПД электрического нагревателя.
9. Ознакомьтесь с устройством штепсельной розетки. Есть ли там приспособление для защиты от напряжения? Почему такие приспособления не ставят на розетках в радиосети?
10. Рассмотрите патрон и цоколь лампы накаливания. Нарисуйте схему их электрического контакта.
11. Ознакомьтесь с устройством выключателя и штепсельной розетки (приборы должны быть выключены из сети!).
12. Начертите схему включения лампочки в холодильнике, которая загорается, когда дверь открывается,  и гаснет, когда дверь закрывается.    

Тема: «Электромагнитные явления».

1. Объясните, почему гвозди, канцелярские скрепки, повисшие на магните и находящиеся рядом, отклоняются от вертикального направления. Проделайте опыт и убедитесь  в этом.
2. С помощью компаса определите, намагничено ли бритвенное лезвие. Проверьте возможность размагничивания этого лезвия путем нагревания в пламени свечи. При нагревании лезвие держите плоскогубцами.
3. Поднесите компас вначале ко дну, а затем к верхней части железного ведра (кастрюли), стоящего на земле. У дна стрелка компаса поворачивается южным полюсом к ведру, а в верхней части – северным. Проверьте это явление и объясните его.
4. Изготовьте простейший гальванометр. Для этого каркас катушки склейте из плотной бумаги. Размеры каркаса определите внешними габаритами компаса. Ширина каркаса должна быть 12 – 15 мм. На каркас намотайте 50 – 70 витков провода ПЭЛ-0,2. В катушку вставьте компас и получите гальванометр. Используя этот самодельный гальванометр, определите знаки полюсов самодельного гальванического элемента, состоящего из медной и железной проволок, опущенных в раствор поваренной соли или уксуса.
5. Если у вас есть черно-белый телевизор, то поднесите магнит к экрану, на котором проецируется «маска» (испытательная таблица). Что вы увидите? Объясните это явление.
6. На гвоздь или другой железный стержень намотайте 40 – 50 витков медной проволоки и концы ее подключите к гальваническому элементу. Исследуйте тела, к которым притягивается электромагнит.
7. На полюсы магнита положите стекло, посыпьте его сверху стальными опилками и осторожно постучите карандашом по стеклу. Зарисуйте картину магнитного поля.
8. Рассмотрите с разрешения родителей устройство электрического звонка или телефонной трубки. Сделайте эскизный рисунок этих приборов и объясните принцип их действия.
9. Пользуясь техническим описанием, изобразите схемы включения холодильника, швейной машины, миксера, магнитофона и т.д.
10. Рассмотрите устройство игрушечного электродвигателя. Присоедините его к клеммам батарейки и обратите внимание на направление вращения якоря. Попробуйте изменить направление вращения якоря на противоположное.
11. В мастерской по ремонту автомобилей ознакомьтесь с устройством и принципом действия магнето или другой системы зажигания.
12. Ознакомьтесь с работой велосипедного генератора, питающего переднюю фару велосипеда. Выясните, как влияет скорость вращения колеса велосипеда на яркость горения лампы, и объясните это явление.
13.  Ознакомьтесь с техническим описанием радиоприемника, телевизора или магнитофона. Найдите на схеме трансформаторы и разберитесь, какие функции они выполняют.

Тема: «Световые явления».

1. Между настольной лампой и стеной при отключенном верхнем свете поместите несколько различных предметов и получите от каждого на стене тень и полутень. Объясните с помощью чертежей их образование.
2. Встаньте под уличным светильником так, чтобы на землю падала тень фигуры человека. Обратите внимание на контрастность тени ног и тени головы человека. Чем она объясняется?
3. Направьте свет настольной лампы на подошву утюга. Какой вид отражения дает этот предмет?
4. Посмотрите снизу сквозь дно стеклянной банки на поверхность воды. Почему эта поверхность блестящая, словно посеребренная?
5. Заполните стакан водой на половину. Наклоните его и посмотрите на поверхность воды снизу. Затем поднесите к поверхности воды карандаш. Опытным путем установите, при каких положениях глаза карандаш будет виден сквозь воду, а при каких – не виден. Объясните причину этого явления.
6. На небольшую глубину речки или на дно ванны опустите монету. Попробуйте попасть в нее концом палки. Убедитесь, что сделать это тем труднее. Чем дольше смотришь на монету. Объясните, почему это происходит.
7. Встаньте против фонтана спиной к Солнцу – и вы увидите радугу. Объясните наблюдаемое вами явление.
8. При рассмотрении радуги обратите внимание на положение Солнца: чем оно ниже, тем выше радуга. Пронаблюдайте и опишите, какой вид имеет радуга, когда Солнце находится у самого горизонта.
9. Посмотрите через лупу на лист миллиметровой бумаги. При этом добейтесь максимального увеличения миллиметровой сетки. Обратите внимание на неодинаковую резкость изображения, на красные и синие каемки. Назовите эти оптические недостатки линз.
10. Поднесите лупу вплотную к глазу и получите четкое изображение букв какого-либо текста. Как зависит четкость изображения от расстояния букв до лупы? Не изменяя расстояния от глаза до страницы, уберите лупу. Способен ли глаз рассмотреть текст?
11. Измениться ли оптическая сила линзы при погружении её в воду? Проверьте свое предположение на опыте.
12. С помощью очков для дальнозорких, получите на белой двери действительное изображение нити накала настольной электрической лампочки. Как измениться изображение нити  накала, если открыткой закрыть половину очкового стекла?
13. Предложите метод для различения собирающей линзы от рассеивающей, не определяя при этом на ощупь их толщину в разных местах.
14. Изготовьте камеру – обскуру. Для ее получения можно воспользоваться банкой из-под кофе. По центру дна банки с помощью гвоздика или шила проткните отверстие малого диаметра (0,5 – 1,0 мм), а на месте крышки закрепите кальку или полупрозрачную бумагу. Если перед отверстием на расстоянии 1 – 2 м поставить лампу, то на бумаге вы увидите перевернутое изображение. Исследуйте влияние размера отверстия на размер, резкость и яркость изображения.
15. При открытой задней крышке фотоаппарата получите на матовом стекле изображение той же лампы с помощью объектива фотоаппарата. Сравните это изображение с тем, что дает камера – обскура. В чем преимущества изображения, даваемого объективом фотоаппарата?

Домашние лабораторные работы.

Лабораторная работа №1 «Выращивание кристалла из раствора»

Приборы и материалы: стакан, медный купорос (соль, сахар)

Указания к работе.

1. Возьмите 100г воды и нагрейте до 40С.

2. Растворите в этой воде:

а) ЗО г медного  купороса;       или     в) 35г соли;     или     с) 240г сахара

3. Профильтруйте раствор и налейте в чистую посуду (стакан, банку). Чтобы избавится от нежелательных кристаллов на стенах стакана или банки, необходимо их пропарить изнутри над носиком кипящего чайника.

4. Опустите в раствор нитку или проволочку с зазубриной, предварительно намотайте ее на карандаш.

5. Поставьте посуду с раствором в тёплое, хорошо освещённое место, чтобы раствор остывал медленно. При медленном охлаждении можно получить более крупные кристаллы. Если хотите получить много мелких кристаллов, то раствор нужно быстро охладить.

6. Ни чем не накрывайте раствор.

7. При выращивании монокристалла нельзя вынимать затравку из раствора, иначе получится поликристалл.

8. Не переставляйте стакан с раствором на солнце или близко к горячей батарее. Температура раствора повысится и кристалл растворится.

        Если температура воздуха в комнате:

        а)Т>24 С, то кристалл вырастает  за 7- 8 дней,

        в) T=20 С, то кристалл вырастет за 10-11дней,

        с) T<18 С, то кристалл вырастет за 14-15 дней.

Лабораторная работа №2 «Изучение кристаллических решеток некоторых веществ на моделях»

Современные методы исследования структуры вещества показали, что кристаллические решетки ряда твердых тел, например металлов, ионных кристаллов типа хлорида натрия (поваренная соль) и др., имеют структуру типа плотно упакованных шаров одинаковых или разных размеров. Это позволяет исследовать данные структуры с помощью простых моделей. В данной работе вы на моделях познакомитесь с двумя кристаллическими структурами: гексагональной и гранецентрированной кубическими решетками.

Приборы и материалы: шарики одинакового диаметра (не менее 50 штук); линейка.

Задание 1. Изучение структуры гексагональной решетки.

По типу гексагональной упаковки расположены ионы в кристаллической решетке таких металлов, как магний, цинк, кадмий. Элементарная ячейка кристалла имеет форму призмы, в основании которой правильный шестиугольник.

Цель работы: построить из шаров модель указанной решетки и исследовать ее.

Указания к работе.

Уложите 19 шариков в один слой так, чтобы они касались друг друга и образовывали шестигранник. В углубление между шарами первого слоя уложите шарики так, чтобы они касались друг друга. Получите второй слой , повернутый относительно первого на 600. Уложите третий слой так, чтобы эти шарики находились точно против шариков первого слоя. Вы получили плотнейшую гексагональную упаковку.

Измерьте диаметр d шарика. Измерьте расстояние С между слоями. Поскольку расстояние между центрами шаров при их плотной упаковке равно диаметру шара d, то можно найти отношение С/d. Сравните его с теоретическим значением: С/d=1,63.

Задание2. Изучение структуры кристаллической решетки типа гранецентрированного куба.

По типу гранецентрированного куба строится упаковка ионов в таких металлах, как медь, серебро, платина. Элементарная ячейка кристалла имеет форму куба, в котором частицы (ионы, атомы) расположены в вершинах куба и в центрах граней, что нашло отражение в названии решетки – гранецентрированный куб.

Цель работы: построить из шаров модель указанной решетки и исследовать ее.

Указания к работе.

Уложите 5 шаров в один слой так, чтобы один из них находился в центре, а четыре других образовывали квадрат. В углублении между шариками уложите второй слой, состоящий из 4 шаров. Наложите третий слой так, чтобы шарики находились против шаров первого слоя. Вы получили плотнейшую упаковку в виде гранецентрированного куба. Определите отношение С/d и сравните его с теоретическим значением: С/d=1,63.

Задание 3. Определение степени заполнения частиц в кристалле.

Важнейшей характеристикой кристаллической решетки является ее степень заполнения: отношение суммарного объема частиц (ионов, атомов), из которых построена решетка, к объему кристалла. Степень заполнения показывает, какая часть объема кристалла заполнена частицами.

Для плотнейшей гексагональной решетки и для гранецентрированного куба характерна одна и та же степень заполнения: 74,05%

Указания к работе.

Определите объем одного шарика по его диаметру: V0=0,5236d3=d3/1,91.

Подсчитайте число шариков в  гексагональной упаковке из задания 1.

Определите объем шестигранной призмы по формуле V=SH=3bhH, где b – ребро основания (сторона шестиугольника), h – расстояние от центра основания призмы до ребра, Н – высота призмы. Вычислите степень заполнения, найдя отношение NV0/V. Сравните его с теоретическим значением 0,74.

Тот же расчет произведите с гранецентрированным кубом.

9 класс.

Домашние экспериментальные задания.

 Тема: «Законы взаимодействия и движения тел».

1. С помощью рулетки или сантиметровой ленты (измерительной ленты), определите координаты точки подвеса комнатного светильника по отношению к системе отсчета, связанной с одним из нижних углов комнаты.
2. Выпустите одновременно с одной и той же высоты вначале два пустых, а затем, пустой и полный коробки спичек. Какой из них упадет раньше? Объясните наблюдаемые явления.
3. Определите скорость точки на ободе колеса велосипеда при медленном вращении педали с периодом 5 секунд. Предварительно определите по отношению числа зубьев большой и малой шестерни передаточное число и измерьте радиус обода.
4. Поместите между спицами колеса велосипеда полоски бумаги около втулки и обода. Вращая колесо, убедитесь в том, что скорость движения бумажек зависит от радиуса, т.е. от расстояния до оси вращения.
5. Смочите шину колеса водой и по отрывающимся каплям жидкости определите, как направлен вектор скорости в каждой точке траектории.
6. Определите начальную скорость мяча, брошенного под углом к горизонту. Для этого измерьте дальность и время полета мяча.
7. Положите на край стола небольшой предмет, например ластик или коробок спичек. Столкните предмет со стола и зафиксируйте место, где он ударился о пол. Измерив высоту стола над полом и дальность полета, найдите скорость, которую вы сообщили телу при толчке.
8. К веревке длиной около 0,5 м привяжите крепко небольшое тело массой около 200 – 300 г. Вращая это тело на веревке в горизонтальной плоскости над головой, оцените по мускульному усилию. Как меняется натяжение веревки при изменении частоты вращения, изменение натяжения при той же частоте, но от массы вращающегося тела. Сопоставьте результат опыта с известной вам формулой. Опыт следует проделать не в квартире, а во дворе.
9. Определите линейную и угловую скорость, период и частоту вращения часовой и минутной стрелки.
10. Определите скорость движения магнитной ленты при воспроизведении звука и при перемотке.
11. Экспериментально установите, одинаковы ли частоты вращения ведущей и ведомой катушек кассеты магнитофона в начале, в середине и в конце перемотки. При каком условии частота вращения обеих катушек одинакова?

Тема: «Механические колебания и волны. Звук».

1. С помощью часов с секундной стрелкой определите период колебания качелей на детской площадке. Определите периоды колебаний одних и тех же качелей, когда на них в одном случае качается маленький ребенок, а в другом – подросток. Сравните значения полученных периодов.
2. Понаблюдайте за картиной распространения поперечных волн. Для этого в воду водоема (пруд, озеро, бассейн) бросьте камень, а в воду в ванне – монету. Оцените скорость распространения волны.
3. Положите  на поверхность воды кусочки пробки или дерева. Возбудив поперечную волну на поверхности воды, наблюдайте, как ведут себя эти предметы: перемещаются с волной или колеблются на месте.
4. Определив длину волны и частоту колебаний кусочка пробки или дерева на поверхности воды, найдите скорость поверхностной волны
5. На примере гитары или другого струнного инструмента проверьте, в чем отличие звуков, испускаемых толстыми струнами, от звуков, испускаемых тонкими струнами, если их длины и натяжение одинаковы.
6. Перемещая палец по грифу, исследуйте, как зависит высота тона от длины свободной части струны.
7. Перемещая палец по грифу, добейтесь, чтобы вторая струна гитары издавала звук того же тона, что и первая струна. Не трогая первую струну, возбудите вторую и тут же ее приглушите. Что вы слышите? Объясните явление.
8. Зафиксируйте высоту тона звука электропилы, работающей на холостом ходу и под нагрузкой. Объясните, почему меняется высота тона.
9. Подуйте сначала вблизи отверстия пустой бутылки, а затем вблизи отверстия бутылки, заполненной на половину водой. Объясните, почему высота тона разная, если даже вы дуете с одинаковой силой.
10. Определите по высоте тона звука, порождаемого крыльями летящей пчелы, куда летит пчела: из улья за медом или, наоборот, в улей с медом.

Тема: «Электромагнитные явления».

1. Переносные транзисторные приемники высокого класса имеют две антенны: внутреннюю – магнитную, наружную – телескопическую. Экспериментально убедитесь, для какого диапазона волн (по шкале радиоприемника) предназначена каждая антенна.
2. Обратите внимание на корпус радиоприемника. Из какого материала он выполнен? Включите приемник и настройте его на какую-нибудь радиостанцию, а затем накройте его металлическим ведром. Объясните, почему прекратился прием.
3.  Обратите внимание на антенну автомобиля. Объясните, почему автомобильный радиоприемник обязательно оснащается наружной телескопической антенной.
4. По шкале вашего радиоприемника определите, в каком диапазоне длин волн и частот он работает.

Домашние лабораторные работы.

Лабораторная работа № 1« Измерение времени реакции человека»

Цель: изучить явление свободного падения тела при помощи самодельного прибора.

Приборы и материалы: линейка

Ход работы: если отпустить линейку, то она будет двигаться вниз равноускоренно с ускорением g. Если сразу же поймать линейку, то по величине Н можно судить сколько времени она падала. Это время и равно времени реакции человека. Остается связать Н и t.

Н= gt2/2        (1)                          t2 =   2 Н/g (2)

   t=     2Н/g    (3)                          t=     2/g*     Н    (4)

так как шкала  линейки  сантиметровая, то g= 981 см/с2.

Получаем:

  t=    2/ 9,81 *     Н     (с)

t= 0,04515 *      Н    (с)

Используя этот результат, рассчитать и заполнить таблицу №1

Таблица №1

Используя данные таблицы №1 провести измерение времени реакции человека и заполнить таблицу №2

Таблица №2

По результатам исследований сделать вывод и показать значение времени реакции человека в различных профессиях

Литература

1. Гуревич А.Е. Физика. Строение вещества. 7 кл. – М.: Дрофа, 1997. – 192 с.
2. Громов С.В., Родина Н.А. Физика. 7 кл. – М.: Просвещение, 200. – 158 с.
3. Громов С.В., Родина Н.А. Физика. 8 кл. – М.: Прсвещение,200. – 158 с.
4. Перышкин А.В. Физика. 7 кл. -  М.: Дрофа, 2002. – 192 с.
5. Перышкин А.В. Физика. 8 кл. – М.: Дрофа, 2002. – 192 с.
6. Физика и астрономия. 7 кл./Под ред. А.А. Пинского, В.Г. Разумовского. – М.:    Просвещение, 1993. – 192 с.
7. Физика и астрономия. 8 кл./Под ред. А.А. Пинского, В.Г. Разумовского. – М.:    Просвещение, 1998. – 303 с.
8. Опыты в домашней лаборатории. – М.: Наука., 1980, 144 с
9. Физика и астрономия. 9 кл./Под ред. А.А. Пинского, В.Г. Разумовского. – М.:    Просвещение, 1996. – 303 с.
10. Елькин В.И. Простые опыты с водой.- Физика в школе.№5, 1997.
11. Орел А.Е. Система самостоятельных работ по физике. 8кл. – Челябинск: Издательство ЧГПУ, 2000.- 47 с.