- 1- Budowa elektromagnesu domowej roboty
- materiały
- Proces
- Eksperyment
- Punkty do weryfikacji
- 2- Prąd konwekcyjny
- Materiały:
- Proces
- Eksperyment
- Punkty do weryfikacji
- 3- Załamanie światła
- materiały
- Proces
- Eksperyment A
- Punkty do weryfikacji
- Eksperyment B.
- Punkty do weryfikacji
- 4- Zobacz zarazki w jamie ustnej za pomocą domowego mikroskopu
- Materiały:
- Proces
- Eksperyment
- Punkty do weryfikacji
- 5- Bateria cytrynowa
- materiały
- Proces
- Punkty do weryfikacji
- 6- Wskaźnik pH w domu
- Materiały:
- Proces
- Punkty do weryfikacji
- Wypróbuj różne substancje
- 7- Ekstrakcja i obserwacja DNA
- materiały
- Proces
- Punkty do weryfikacji
- 9- Domowy kondensator (butelka Leydena)
- materiały
- Proces
- Punkty do weryfikacji
- Procedura alternatywna
- 10- Drugie prawo Newtona
- materiały
- Proces
- Punkty do weryfikacji
- Bibliografia
Dzisiaj przedstawiam listę eksperymentów naukowych dla liceum, dzięki którym można nauczyć się pojęć z fizyki, chemii i biologii. Przeprowadzanie eksperymentów naukowych oznacza wizualizację zjawisk i potwierdzanie teorii; stanowią również okazję do zapoznania się z metodą naukową.
Wszystkie eksperymenty są łatwe do wykonania i użycia sprzętu i materiałów codziennego użytku. Do interpretacji wyników wymagany jest co najmniej jeden poziom liceum.

Rysunek 1. Eksperymentowanie jest podstawową częścią nauki. Źródło: Pixabay.
1- Budowa elektromagnesu domowej roboty
materiały
-Baterie alkaliczne 1,5 V (2 lub 3 baterie)
-Uchwyt na baterie
-Cienki i emaliowany (lakierowany) drut miedziany do uzwojeń.
-Śruby stalowe.
-Żelazne gwoździe.

Rysunek 2. Materiały do budowy elektromagnesu. Źródło: youtube.
Proces
-Owiń emaliowany drut miedziany wokół jednej ze stalowych śrub.
- Za pomocą noża lub noża zeskrob lakier z wolnych końców miedzianego kabla nawiniętego na stalową śrubę.
-Umieść baterie w oprawce baterii i podłącz końce do zacisków oprawki baterii.
Eksperyment
- Przybliż końcówkę śruby do gwoździ i obserwuj, czy są przyciągane.
-Uwaga, że podczas odłączania kabla od uzwojenia elektromagnes przestaje działać.
-Zwiększ moc magnesu, łącząc szeregowo więcej baterii.
-Zwiększ pole magnetyczne elektromagnesu, umieszczając więcej zwojów uzwojenia.
Punkty do weryfikacji
-Siła magnetyczna jest tym większa, im większy jest prąd.
-Przy tym samym prądzie siła magnetyczna wzrasta wraz ze wzrostem liczby zwojów.
-Przy tej samej liczbie zwojów (każdy obrót to obrót) i natężeniu prądu, moc elektromagnesu wzrasta, jeśli zwoje są dokręcone lub zbliżają się do siebie.
-Jeśli śruba zostanie odkręcona, a spirala zostanie pozostawiona sama, efekt magnetyczny trwa, ale jest znacznie osłabiony.
2- Prąd konwekcyjny
Materiały:
- Kartka papieru
- Kawałek nici
- Świeca
- Zapalniczka
Proces
-Na kartce papieru narysuj spiralę.
-Wytnij i zrób mały otwór w środku spirali.
- Przeciągnij nitkę przez spiralę. Zawiąż węzeł na końcu nici, aby nie spadł ze spirali.
-Unieś spiralę za pomocą nici, aby utworzyła helisę.
Eksperyment
-Włącz świecę.
-Umieść papierowy helikoid już zawieszony na nitce na zapalonej świecy.
Uwaga: śmigło papierowe musi znajdować się z dala od płomienia, aby się nie zapaliło.

Rysunek 3. Spirala papieru obracająca się pod wpływem strumienia wstępnego konwekcji termicznej. Źródło: youtube.
Punkty do weryfikacji
- Zwróć uwagę, że helikoid zaczyna się obracać. Powodem jest prąd wstępujący gorącego powietrza. Gorące powietrze unosi się, ponieważ jest lżejsze od zimnego.
-Zwiększ prędkość obracania, umieszczając dwie świece zamiast jednej.
3- Załamanie światła
materiały
-Szklany kubek
- Dzbanek z wodą
-Moneta
-Ołówek
Proces
-Umieść monetę na stole.
-Następnie połóż szklankę na monecie.
Eksperyment A
-Spójrz na monetę pod szkłem, z ukośnej pozycji i z góry.
Teraz wlej wodę do szklanki i powtórz obserwację z boku iz góry.
Punkty do weryfikacji
-Gdy kieliszek jest pusty, monetę można zobaczyć przez szkło zarówno z boku, jak iz góry. Ale jeśli szklanka jest wypełniona wodą, gdy patrzymy na monetę pod kątem 45º, zauważamy, że nagle znika ona nam z oczu.
-Jeśli spojrzymy bezpośrednio z góry, zauważymy, że moneta wciąż tam jest. Zjawisko to jest wyjaśnione, ponieważ światło jest odchylane, gdy przechodzi z jednego ośrodka do drugiego.
-Gdy woda jest dodawana na granicy między szkłem a wodą, powstaje odchylenie światła pasącego się do dna szklanki, a zatem moneta nie jest wyświetlana.
Eksperyment B.
-Teraz umieść ołówek w szklanym kubku z wodą tak, aby jedna część była zanurzona, a druga w powietrzu.
Punkty do weryfikacji
-Obserwuj ołówek z boku: wygląda na to, że został złamany. Ponownie wyjaśnieniem tego zjawiska jest odchylenie, na jakie narażony jest promień światła, kiedy przechodzi z jednego ośrodka do drugiego.

Rysunek 4. Załamanie ołówka częściowo zanurzonego. Źródło: Wikimedia Commons.
4- Zobacz zarazki w jamie ustnej za pomocą domowego mikroskopu
Materiały:
- Kilka okularów lub okularów
- Strzykawka bez igły
- Igła do szycia
- Wskaźnik laserowy
- taśma klejąca
Proces
-Napełniamy strzykawkę wodą.
- Podpieramy żebra strzykawki do ścianek dwóch naczyń, które będą służyć jako kolumny i podpora dla strzykawki.
-Delikatnie ścisnąć strzykawkę, aż na końcu strzykawki utworzy się kropla utrzymywana przez napięcie powierzchniowe na krawędziach końcówki strzykawki.
-Przewiń taśmę samoprzylepną wokół przycisku lasera, aby pozostał włączony.
-Skieruj światło lasera na kroplę i zobacz projekcję na ścianie.
Eksperyment
-Dokładnie przetrzyj igłę do szycia, bez szczypania, po wewnętrznej stronie jamy ustnej.
-Dotknąć czubkiem igły wcześniej wcieranym w usta, kropla wody na końcu strzykawki.
-Obserwuj projekcję i zauważ różnice.

Rysunek 5. Zarazki z jamy ustnej wzmacniane i rzutowane światłem lasera. Źródło: youtube.
Punkty do weryfikacji
-W projekcji światła laserowego na ścianę następuje wzmocnienie zarazków w jamie ustnej.
-Możesz powtórzyć eksperyment, używając wody z wazonu do strzykawki, która może zawierać mikroorganizmy, takie jak pantofelek i ameba.
5- Bateria cytrynowa
materiały
-Cytryny
- Monety miedziane lub goły drut miedziany.
-Śruby ocynkowane
-Voltmeter
-Kable
- Zaciski krokodylkowe
Proces
-Pobiera się cytrynę i wykonuje się otwór w kształcie świnki, aby włożyć miedzianą monetę.
-Z drugiej strony ocynkowana śruba jest wkręcona i włożona.
-Zaciski krokodylkowe są przystosowane i podłączone do kabli woltomierza.
-Aligator pozytywu jest podłączony do miedzianej monety.
-Ujemny krokodylek woltomierza łączy się z ocynkowaną śrubą.

Rysunek 6. Bateria cytrynowa i woltomierz. Źródło: youtube.
Punkty do weryfikacji
-Zmierz napięcie wytwarzane przez baterię cytrynową. To napięcie powinno być nieco mniejsze niż jeden wolt.
-Zbuduj drugą i trzecią baterię cytrynową, podłącz szeregowo i sprawdź napięcie.
- Spróbuj zapalić żarówkę latarki. Wypróbuj jeden lub więcej cytryn w serii.
-Teraz połącz stosy cytryn równolegle. Sprawdź napięcie.
-Zastosuj równoległą kombinację baterii cytrynowych do żarówki latarki.
- Wyciągnij wnioski.
6- Wskaźnik pH w domu
Materiały:
-Pojemniki szklane
-Woda destylowana
-Czerwona kapusta
-Papier filtrujący
-Garnek
-Kuchnia
-Szklany pojemnik
Proces
- Pokrój fioletową kapustę.
-Gotować kawałki kapusty w garnku przez 10 minut.
-Wyjmij z pieca i odstaw, aż ostygnie.
-Odcedź lub przefiltruj do czystego pojemnika, najlepiej szklanego.
-Zapisz płyn wyekstrahowany z kapusty purpurowej, który posłuży jako wskaźnik pH.
Punkty do weryfikacji
-Wskaźnik pH działa w ten sposób:
i) W przypadku substancji kwaśnej zmienia się z różowego na czerwony.
ii) Jeśli jest substancją neutralną, zachowuje swój ciemnoniebieski kolor.
iii) Podczas testowania na substancji alkalicznej lub podstawowej zmienia kolor na zielony.
Wypróbuj różne substancje
-Kwasy, które są bezpieczne w użyciu: ocet i sok z cytryny.
-Cola soda
-Pomidor
-Mocz ludzki
-Czysta woda
-Ślina
- Woda słona lub morska
-Wodorowęglan sodu.
-Pasta do zębów
-Mleko z magnezji
-Domowy wybielacz lub amoniak (używaj plastikowych rękawiczek, nie dotykaj rękami ani odzieżą)
-Do przeprowadzenia testów warto wykonać paski chłonnego papieru, które są impregnowane wskaźnikiem pH.
-Zwróć uwagę w notatniku, sklasyfikuj w porządku malejącym, od najbardziej kwaśnych substancji do najbardziej zasadowych.
Uwaga
Bardzo silne kwasy i zasady mogą powodować oparzenia i podrażnienia skóry, błon śluzowych i oczu. Zaleca się noszenie plastikowych rękawiczek przez cały czas trwania eksperymentu, zwłaszcza jeśli masz wrażliwą skórę.
7- Ekstrakcja i obserwacja DNA
materiały
-Wątróbka z kurczaka
- Płynny detergent do mycia naczyń
- Enzymy zmiękczające mięso, takie jak sok z papai lub zmiękczacz do mięsa w proszku.
-Alkohol etylowy bez barwnika
-Mikser
-Szklana butelka
-Dobre sitko
-Głośnik z podziałką
-Podłużny szklany pojemnik lub probówka.
Proces
-Umieść surową wątróbkę drobiową w szklance blendera.
-Dodaj trochę wody i miksuj, aż uzyskasz kremową pastę.
-Wlej upłynnioną wątrobę przez sitko do zlewki z podziałką.
- Zmierz ilość koktajlu w pojemniku.
-Jest nalewany do zmywarki, w ilości równej jednej czwartej miarki smoothie z wątroby.
-Wymieszaj łyżką.
-Dodaj łyżkę enzymów zmiękczających mięso lub soku z papai i mieszaj przez pięć minut.
-Delikatnie wymieszaj, aby łańcuchy DNA nie pękły.
-Mieszankę wlewa się do probówki typu podłużny szklany pojemnik.
-Odchyl probówkę i ostrożnie wlej alkohol, aby nie zmieszał się z płynem na dnie.
Punkty do weryfikacji
-Po kilku minutach w alkoholu widać białe włókna pochodzące z mieszanki wątroby, detergentu i enzymów. Te pasma to DNA kurczaka.
9- Domowy kondensator (butelka Leydena)
materiały
-Słoik szklany lub plastikowy, taki jak majonez.
-Plastikowa nasadka izolacyjna przebita, przez którą przechodzi sztywny drut lub kabel.
-Prostokątne paski kuchennej folii aluminiowej do przykrycia, przyklejenia lub przyklejenia na zewnątrz i wewnątrz słoika.
-Elastyczny kabel bez izolacji, który jest podpięty do wnętrza pręta tak, że styka się z folią aluminiową pokrywającą wnętrze ścianki butelki
-Ważne jest, aby aluminiowa powłoka nie sięgała krawędzi butelki, może być nieco wyższa niż połowa.
- Kabel bez izolacji, który zostanie przymocowany do zewnętrznej blachy aluminiowej.
Uwaga : Inna wersja, w której unika się pracy polegającej na umieszczeniu folii aluminiowej od wewnątrz, polega na napełnieniu butelki lub słoika roztworem wody i soli. który będzie działał jako płyta wewnętrzna.
Proces
-Jeśli masz stary telewizor lub monitor, którego ekran jest promieniem katodowym, możesz go użyć do naładowania butelki.
- Trzymaj butelkę jedną ręką za zewnętrzną płytkę, zbliżając się do ekranu i dotykając go kablem, który łączy się z wewnętrzną częścią.
-Następnie weź kabel zawiązany na zewnątrz i zbliż go do kabla wychodzącego z wnętrza butelki.
Punkty do weryfikacji
-Zwróć uwagę, że kiedy doprowadzasz kabel połączony na zewnątrz z przewodem wychodzącym z wewnątrz, powstaje iskra, wskazująca, że butelka została naładowana elektrycznie.
Procedura alternatywna
-Jeśli nie masz odpowiedniego sitka, możesz włożyć butelkę Leyden, trzymając ją blisko wełnianej szmatki wyjętej z suszarki.
-Inną opcją dla źródła ładowania jest wzięcie kawałka plastikowej rurki (PVC), która została wcześniej wyszlifowana w celu usunięcia lakieru. Wytrzyj rurkę ręcznikiem papierowym, aż będzie wystarczająco naładowana.
10- Drugie prawo Newtona
materiały
-Winda
-Waga lub waga
-Notatnik
Proces
-Zanieś obciążnik łazienkowy do windy, stań na nim i zapisz wartości, które zaznacza podczas startu w górę, początku zjazdu oraz w czasie, gdy porusza się ze stałą prędkością.
Punkty do weryfikacji
-Teraz zastosuj drugie prawo Newtona, w tym celu narysuj wykres sił i oblicz przyspieszenie windy.

Rysunek 7. Schemat swobodnego ciała chłopca w windzie. Źródło: F. Zapata.
-Oblicz przyspieszenia windy odpowiadające każdemu przypadkowi.
Bibliografia
- Łatwa nauka. Stos Volty. Odzyskane z: Cienciafacil.com
- ExpCaseros. 10 projektów naukowych. Odzyskane z: youtube.
- Eksperymentować. 5 domowych eksperymentów fizycznych. Odzyskany z: youtube.com
- Czas na majsterkowanie. 10 domowych eksperymentów. Odzyskany z: youtube.com
- Lifeder. Drugie prawo Newtona: zastosowania, eksperymenty. Odzyskany z: lifeder.com
- Mobilna wersja beta. Jak zrobić domowy elektromagnes. Odzyskany z: youtube.com
