10 НАУКОВИХ ЕКСПЕРИМЕНТІВ ДЛЯ СЕРЕДНЬОЇ ШКОЛИ: ФІЗИКА, ХІМІЯ, БІОЛОГІЯ - НАУКА - 2025

Сьогодні я приношу вам перелік наукових експериментів для середньої школи, за допомогою яких можна вивчити поняття фізики, хімії та біології. Проведення наукових експериментів означає візуалізацію явищ та підтвердження теорій; вони також представляють можливість ознайомитися з науковим методом.

Всі експерименти прості у виконанні та використанні обладнання та матеріалів щоденного використання. Для інтерпретації результатів необхідний хоча б один рівень учня середньої освіти.

Малюнок 1. Експериментація - це фундаментальна частина науки. Джерело: Pixabay.

1- Побудова саморобного електромагніту

матеріали

-Щелочні батареї на 1,5 В (2 або 3 батареї)

-Власник батареї

-Тейн та емальований (лакований) мідний дріт для обмоток.

-Сталеві гвинти.

-Нірові нігті.

Малюнок 2. Матеріали для побудови електромагніту. Джерело: youtube.

Процес

-Накрутіть емальований мідний дріт навколо одного із сталевих гвинтів.

-Зарізкою або ножем зішкребіть лак із вільних кінців мідного кабелю, який був намотаний на сталевий гвинт.

-Помістіть акумулятори у держатель акумулятора та під'єднайте їх кінці до клем держателя акумулятора.

Експеримент

- Наближте кінчик гвинта ближче до цвяхів і спостерігайте за їх притягуванням.

-Зверніть увагу, що при відключенні кабелю від обмотки електромагніт перестає працювати.

-Увеличіть потужність магніту, послідовно підключаючи більше акумуляторів.

-Збільшуйте магнітне поле електромагніту, розміщуючи більше обертів обмотки.

Бали для перевірки

-Магнітна сила більша, чим більше струм.

-З тим самим струмом магнітна сила збільшується, якщо кількість витків збільшується.

-З однаковою кількістю витків (кожен виток - поворот) і струму, потужність електромагніту збільшується, якщо витки затягуються або наближаються один до одного.

-Якщо гвинт відкручується і спіраль залишається в спокої, магнітний ефект продовжується, але істотно ослаблений.

2- Конвекційний струм

Матеріали:

• Аркуш паперу
• Шматок нитки
• Свічка
• Легше

Процес

-На аркуші паперу намалюйте спіраль.

-Виріжте і зробіть невеликий отвір у центрі спіралі.

- Пропустіть шматок нитки через спіраль. Зав'яжіть вузол на кінці нитки, щоб він не відходив від спіралі.

-Піднімайте спіраль з ниткою, щоб вона утворювала спіраль.

Експеримент

-Поверніть на свічку.

-Помістіть паперовий гелікоїд, вже підвішений ниткою, на запалену свічку.

Увага: паперовий гвинт повинен бути подалі від полум’я, щоб він не загорівся.

Малюнок 3. Паперовий спіраль, що обертається через підвищення рівня теплової конвекції. Джерело: youtube.

Бали для перевірки

-Зверніть увагу, що гелікоїд починає обертатися. Причина - підняття гарячого повітря. Гаряче повітря піднімається, тому що воно легше, ніж холодне.

-Увеличіть швидкість повороту, помістивши дві свічки замість однієї.

3- Заломлення світла

матеріали

-Скляна тумба

-Глечик води

-Монета

-Олівець

Процес

-Покладіть монету на стіл.

-Тоді покладіть склянку на монету.

Дослід А

-Подивіться на монету під склом, з косого положення і зверху.

Тепер налийте воду в склянку і повторіть спостереження під боковим кутом і зверху.

Бали для перевірки

-Коли скло порожнє, монету видно крізь скло як збоку, так і зверху. Але якщо стакан наповнюється водою, поки ми спостерігаємо монету під кутом 45º, ми помічаємо, що вона раптом зникає з нашого зору.

-Якщо ми дивимось зверху, то помічаємо, що монета все ще є. Це явище пояснюється тим, що світло відхиляється при переході від одного середовища до іншого.

-При додаванні води на межі між склянкою та водою утворюється відхилення світла, що пасеться на дно склянки, і тому монета не відображається.

Дослід Б

-Зараз помістіть олівець у скляну чашку з водою, щоб одна частина була занурена, а інша - на повітрі.

Бали для перевірки

-Забезпечте олівець збоку: здається, що він зламався. Знову ж поясненням цього явища є відхилення, яке зазнає світловий промінь при його переході від одного середовища до іншого.

Малюнок 4. Заломлення напівзаглибленого олівця. Джерело: Wikimedia Commons.

4- Дивіться мікроби в роті домашнім мікроскопом

Матеріали:

• Пару келихів або келихів
• Шприц без голки
• Швейна голка
• Лазерний покажчик
• Скотч

Процес

-Ми наповнюємо шприц водою.

-Ми підтримуємо плавники шприца до стінок двох посудин, які будуть виконувати роль стовпчиків та опор для шприца.

-Натисніть шприц обережно, поки на кінчику не утворюється крапля, яка тримається поверхневим натягом на краях кінчика шприца.

-Заклейте скотч навколо лазерної кнопки, щоб він залишався увімкненим.

-Націліть лазерне світло на краплю і побачте проекцію на стіну.

Експеримент

-Розгладьте швейну голку обережно, не пощипуючи, на внутрішній стінці рота.

-Натисніть кінчиком голки, попередньо втираючи в рот, краплю води на кінчику шприца.

-Паспостерігайте за проекцією і помічайте відмінності.

Малюнок 5. Зародки з рота посилюються та проектуються лазерним світлом. Джерело: youtube.

Бали для перевірки

-У проекції лазерного світла на стіну мікроби в роті посилюються.

-Ви можете повторити експеримент, використовуючи воду з вази для шприца, яка може містити мікроорганізми, такі як параметрій і амеба.

5- лимонний акумулятор

матеріали

-Лімони

-Коппер монети, або голий мідний дріт.

-Гальванізовані гвинти

-Вольтметр

-Кабелі

-Можливі затискачі алігатора

Процес

- Береться лимон і робиться гніздо в стилі скарбнички, щоб вставити мідну монету.

-На протилежній стороні оцинкований гвинт прикручується і вставляється.

-Залігаторні затискачі адаптовані та підключені до кабелів вольтметра.

-Алігатор позитиву підключений до мідної монети.

-Негативний алігатор вольтметра підключається до оцинкованого гвинта.

Малюнок 6. Лимонний акумулятор та вольтметр. Джерело: youtube.

Бали для перевірки

-Виміряйте напругу, вироблену лимонною батареєю. Ця напруга повинна бути трохи менше одного вольта.

-Складіть другий і третій лимонний акумулятор, підключіть послідовно і перевірте напругу.

-Спробуйте запалити лампочку ліхтарика. Спробуйте одну або декілька стеклів лимона послідовно.

-Зараз з'єднайте лимонні пачки паралельно. Перевірте напругу.

-Застосуйте паралельну комбінацію лимонних батарей до лампочки ліхтарика.

-Зробіть свої висновки.

6- Домашній показник рН

Матеріали:

-Контейнери зі скла

-Дистильована вода

-Чупчаста капуста

-Фільтр-папір

-Поварник

-Кухня

-Контейнер зі скла

Процес

-Поріжте фіолетову капусту.

-Поваріть шматочки капусти в горщику протягом 10 хвилин.

-Зніміть з печі і дайте їй відпочити, поки вона не охолоне.

-Відбирайте або фільтруйте в чисту ємність, бажано скляну.

-Збережіть рідину, витягнуту з фіолетової капусти, яка буде служити показником рН.

Бали для перевірки

-Індикатор pH працює так:

i) Для кислотної речовини вона перетворюється з рожевого на червоний.

ii) Якщо це нейтральна речовина, воно зберігає свій темно-синій колір.

iii) При випробуванні на лужну або основну речовину він набуває зелений колір.

Спробуйте різні речовини

-Вкисли, які безпечно поводитись: оцет і лимонний сік.

-Кола сода

-Томато

-Людина людини

-Чиста вода

-Саліва

-Солона або морська вода

-Бікарбонат натрію.

-Запарник

-Молоко магнезії

-Домашні відбілювачі або аміак (використовуйте пластмасові рукавички, не торкайтеся руками чи одягом)

-Для проведення тестів корисно зробити кілька смужок вбираючого паперу, просочених показником рН.

-Зазначте в зошиті, класифікуйте у порядку зменшення: від найбільш кислих речовин до найбільш лужних.

Обережність

Дуже сильні кислоти та основи можуть викликати опіки та роздратування шкіри, слизових оболонок та очей. Доцільно носити пластикові рукавички протягом усього експерименту, особливо якщо у вас чутлива шкіра.

7- вилучення та спостереження ДНК

матеріали

-Куряча печінка

-Рідкий миючий засіб для миття посуду

-Тази, що розщеплюють м'ясо, наприклад, сік папайї або тендеризатор м'ясного порошку

-Етиловий спирт без барвника

-Блендер

-Скляна пляшка

-Докладке ситечко

-Пекар з випускними

-Подовжена скляна тара або пробірка.

Процес

-Складіть сиру курячу печінку в склянку блендера.

-Додайте трохи води і перемішайте, поки не отримаєте кремову пасту.

-Слийте зріджену печінку через ситечко в градуйований склянку.

-Зміряйте кількість коктейлю в ємності.

-У нього наливають посудомийну машину, в міру, що дорівнює чверті міри печінкового пюре.

-Стир ложкою.

-Додайте столову ложку м’яса, що сприяє ензиму або соку папайї, і перемішайте протягом п'яти хвилин.

-Затисьте обережно, щоб ланцюги ДНК не розірвалися.

-Суміш виливають у витягнуту скляну пробірку типу скляної ємності.

-Нахиліть пробірку і обережно влийте спирт, щоб він не змішався з рідиною на дні.

Бали для перевірки

- Через кілька хвилин ви можете побачити білі нитки всередині спирту, що надходять із суміші печінки, миючого засобу та ферментів. Ці пасма - це куряча ДНК.

9 - домашній конденсатор (пляшка Лейдена)

матеріали

-Скляна або пластикова банка, наприклад майонез.

-Пластичний ізоляційний ковпачок, пробитий крізь який буде проходити жорсткий дріт або кабель.

-Прямокутні смужки кухонної алюмінієвої фольги для покриття, приклеювання або приклеювання зовнішньої та внутрішньої сторони банки.

- гнучкий кабель без ізоляції, який з'єднаний з внутрішньою стороною стрижня, щоб він контактував з алюмінієвою фольгою, яка покриває внутрішню стінку пляшки

-Важливо, щоб алюмінієве покриття не доходило до краю пляшки, воно може бути трохи вище половини.

- Кабель без ізоляції, який буде кріпитися до зовнішнього алюмінієвого листа.

Примітка . Ще одна версія, що дозволяє уникнути роботи над розміщенням алюмінієвої фольги на внутрішній стороні, полягає у наповненні пляшки або банки розчином води та солі. яка буде виступати як внутрішня плита.

Процес

-Якщо у вас є старий телевізор або монітор, екран якого є катодним променем, ви можете використовувати його для заряджання пляшки.

-Утримуйте пляшку однією рукою за зовнішню тарілку, під час наближення та торкання екрана кабелем, який з'єднується з внутрішньою частиною.

-Тоді візьміть кабель, прив'язаний зовні, і підведіть його ближче до кабелю, який надходить зсередини пляшки.

Бали для перевірки

-Зауважте, що коли ви підводите кабель, з'єднаний зовні з тим, який надходить зсередини, утворюється іскра, що показує, що пляшка електрично заряджена.

Альтернативна процедура

-Якщо у вас немає відповідного екрану, ви можете завантажити пляшку Лейдена, тримаючи її близько до вовняної тканини, яку ви взяли з сушарки для одягу.

-Інший варіант джерела зарядки - взяти шматок пластикової трубки (ПВХ), попередньо відшліфований для видалення лаку. Потріть трубочку паперовим рушником, поки вона не буде достатньо заряджена.

10 - Другий закон Ньютона

матеріали

-Ліфт

-Шкала ваги або вага

-Ноутбук

Процес

-Перенесіть вагу ванної кімнати до ліфта, встаньте на неї і запишіть значення, які вона відзначає під час пуску, пуску вниз і протягом часу, коли він рухається з постійною швидкістю.

Бали для перевірки

-Зараз застосуйте другий закон Ньютона, для цього намалюйте схему сил і вирішіть для прискорення ліфта.

Малюнок 7. Вільна схема тіла хлопчика в ліфті. Джерело: Ф. Сапата.

-Прорахуйте прискорення ліфта, що відповідають кожному випадку.

Список літератури

1. Легка наука. Стека Вольта. Відновлено: Cienciafacil.com
2. ExpCaseros. 10 наукових проектів. Відновлено з: youtube.
3. Експерименти. 5 саморобних експериментів з фізики. Відновлено з: youtube.com
4. Зробіть час. 10 домашніх експериментів. Відновлено з: youtube.com
5. Ліфедер. Другий закон Ньютона: додатки, експерименти. Відновлено з: lifeder.com
6. Бета-версія для мобільних пристроїв Як зробити саморобний електромагніт. Відновлено з: youtube.com