Αγαπητοί µαθητές,

Το εργαστήριο Φυσικής της Ελληνογαλλικής Σχολής Καλαµαρί σας υποδέχεται µε ι-διαίτερη χαρά και ελπίζουµε ότι µε τις προγραµµατισµένες επισκέψεις και τα πειράµα-τα που θα διεξαχθούν θα αγαπήσετε περισσότερο το µάθηµα και θα γίνουν πιο κα-τανοητές οι έννοιες της Φυσικής. Τα πειράµατα θα χωριστούν σε δύο κύκλους:

• ο 1ος κύκλος περιλαµβάνει πειράµατα σχετικά µε τον στατικό ηλεκτρισµό, τους αγωγούς, τους µονωτές και το ηλεκτρικό ρεύµα.

• Ο 2ος κύκλος, περιέχει πειράµατα για να κατανοήσουµε το ανοικτό και το κλειστό ηλεκτρικό κύκλωµα, το ρόλο της ηλεκτρικής πηγής και τη σύνδεση λαµπτήρων σε σειρά και παράλληλα.

• Ο 3ος κύκλος πειραµάτων, περιέχει πειράµατα µε τα οποία:

Θέλουµε να δείξουµε τις διαφορές ανάµεσα στις ηλεκτρικές και τις µαγνητικές δυνά-µεις

Να µάθουµε ότι όταν ένας αγωγός διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύµα παράγει µαγνη-τικό πεδίο και τέλος

Να µάθουµε τι είναι το πηνίο και ποιες ιδιότητες αποκτά όταν διαρρέεται από ηλεκτρι-κό ρεύµα.

Γ. ∆ρακόπουλος

Φυσικός

2

Στατικός ηλεκτρισµός

Καλαµάκια, κλωστή, χαρτοµάντιλο, µάλλινο ύφασµα, ράβδους από πλαστικό και γυαλί, µπαλόνια, χαρτάκια

1ο πείραµα (χαρτάκια) 1. Πλησιάζουµε µια πλαστική ράβδο σε ένα σωρό από µικρά χαρτάκια, τι παρατη-ρούµε; ……………………………………………………………………………………………….....................………………

……………………………………………………………………………………………….....................………………

2. Τρίβουµε τη ράβδο µε ένα κοµµάτι µάλλινο ύφασµα και πλησιάζουµε και πάλι τα χαρτάκια, τι παρατηρούµε; ……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

2ο πείραµα (καλαµάκια) 1. Κρεµάµε ένα καλαµάκι από την άκρη του νήµατος. Επειδή το κα-λαµάκι είναι ιδιαίτερα ελαφρύ δεν πρέπει να φυσάει αέρας γιατί θα κινείται. Αρχικά λοιπόν παρατηρούµε ότι παραµένει ακίνητο, δηλαδή όπως λέµε στη γλώσσα της φυσικής το καλαµάκι ισορροπεί. Πλη-σιάζουµε στη συνέχεια ένα δεύτερο καλαµάκι σε αυτό που κρέµεται, τι θα παρατηρήσετε: ………………………………………………………………………………………………..

………………………………………………………………………………………………..

………………………………………………………………………………………………..

3

2. Αν το δεύτερο καλαµάκι το τρίψουµε µε ένα χαρτοµάντιλο ή ένα κοµµάτι µάλλινο ύφασµα και το πλησιάσουµε και πάλι στο πρώτο καλαµάκι τι θα δούµε: ……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

3. Αν τρίψουµε και τα δύο καλαµάκια µε το ίδιο χαρτοµάντιλο ή το ύφασµα και τα πλησιάσουµε και πάλι µεταξύ τους τι θα παρατηρήσουµε: ……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

3ο πείραµα (µπαλόνι) Παίρνουµε ένα µπαλόνι, το ακουµπάµε στον τοίχο, τι θα παρατηρή-σετε. ………………………………………………………………………………………………...........

………………………………………………………………………………………………...........

………………………………………………………………………………………………...........

Αν το τρίψουµε πάνω στην επιφάνεια του τοίχου τότε τι θα δούµε; ………………………………………………………………………………………………...........

………………………………………………………………………………………………...........

……………………………………………………………………………………………….....................

4

4ο πείραµα (ηλεκτροσκόπιο)

Με το ηλεκτροσκόπιο µπορούµε να εξετάσουµε αν ένα σώµα είναι ηλεκτρικά φορτι-σµένο και να µετρήσουµε ποιοτικά την ποσότητα του ηλεκτρικού φορτίου που διαθέ-τει.

1. Αρχικά ακουµπάµε στη µεταλλική σφαίρα µια πλαστική ράβδο την οποία προηγουµένως έχουµε τρίψει µε µάλλι-νο ύφασµα, µε αποτέλεσµα το κινούµενο φύλλο του ηλε-κτροσκοπίου να εκτρέπεται. Πως το εξηγείτε;

5

………………………………………………………………………………………

……

…………………………………………………………………………………

. Αν συνεχίσουµε να τρίβουµε τη ράβδο στο ύφασµα και κάθε φορά την ακουµπά-

. Αν τρίψουµε µε το µάλλινο ύφασµα µια γυάλινη ρά-

…………

. Αν ακουµπήσουµε τη µεταλλική σφαίρα του ηλεκτροσκοπίου µε το χέρι µας τι θα

………………………………………………………………………………………

2µε πάνω στη µεταλλική σφαίρα τι θα βλέπουµε; ……………………………………………………………………………………………….....................

……………………………………………………………………………………………….....................

……………………………………………………………………………………………….....................

3βδο και την πλησιάσουµε στη µεταλλική σφαίρα τι θαπαρατηρήσετε; ……………………………………………………………… …………

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

4δούµε; ……………………………………………………………………………………………….....................………………

……………………………………………………………………………………………….....................………………

……………………………………………………………………………………………….....................………………

Ηλεκτρικά φορτισµένο, αφόρτιστο, άπωση, έλξη, άτοµο, ηλεκτρόνια, πρωτόνια, αρ-νητικό και θετικό φορτίο.

1. Πόσα είδη ηλεκτρικού φορτίου διαθέτουµε;

………………………….....................………………

. Όταν τρίβουµε ένα σώµα µε ένα άλλο, µεταφέρονται ηλεκτρόνια από το ένα σώµα

. Όταν δύο σώµατα έχουν φορτιστεί µε αντίθετα είδη ηλεκτρικού φορτίου λέµε ότι

. Με τη βοήθεια του σχήµατος µπο-

…………………………………………………………………….....................………………

……………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………….....................……………

2στο άλλο, οπότε αυτό που παίρνει τα ηλεκτρόνια φορτίζεται ……………………. ενώ αυτό που τα χάνει φορτίζεται …………………… Ένα σώµα όταν έχει τον ίδιο αριθµό ηλεκτρονίων και πρωτονίων λέµε ότι είναι ………………………. φορτισµένο ή απλά ………………………..

3…………………… φορτισµένα, οπότε µεταξύ τους παρατηρούνται …………………….. δυνάµεις. Ενώ όταν δύο σώµατα έχουν φορτιστεί µε το ίδιο είδος ηλεκτρικού φορτίου λέµε ότι είναι ……………………………. φορτισµένα και µεταξύ τους παρατηρούνται ………………… δυνάµεις.

4ρούµε να εξηγήσουµε το είδος του η-λεκτρικού φορτίου που θα αποκτή-σουν δύο σώµατα όταν τα τρίψουµε µεταξύ τους. Σύµφωνα λοιπόν µε το σχήµα, καθένα από αυτά αποκτά θε-τικό φορτίο όταν το τρίψουµε µε κά-ποιο από τα επόµενά του. Τι φορτίο θα αποκτήσουν µια κτένα και τα µαλ-λιά µας, τι έχετε παρατηρήσει όταν χτενίζεστε; …………………………

……………………………………………………………………………………………….....................………………

……………………………………………………………………………………………….....................………………

……………………………………………………………………………………………….....................………………

……………………………………………………………………………………………….....................………………

6

Η έννοια του ηλεκτρικού ρεύµατος

Πλαστικό νήµα ή πετονιά, φύλλο αλουµινόχαρτο, µεταλλικά καλώδια, µπαταρία, λα-µπάκι, διάλυµα οξέος, νερό.

1ο πείραµα Φορτίζουµε µε µια πλαστική ράβδο το ηλεκτροσκόπιο.

Αν ακουµπήσουµε το άκρο του πλαστικού νήµατος, τι παρατηρούµε; ……………………………………………………………………………………………….....................………………

……………………………………………………………………………………………….....................………………

Αν ακουµπήσουµε την άκρη του αλουµινόχαρτου τι θα δούµε; ……………………………………………………………………………………………….....................………………

……………………………………………………………………………………………….....................………………

……………………………………………………………………………………………….....................………………

……………………………………………………………………………………………….....................………………

Κίνηση ελευθέρων ηλεκτρονίων, αγωγοί, µονωτές

7

1. Τα υλικά που επιτρέπουν να περνάει µέσα τους ηλεκτρικό ρεύµα ονοµάζονται ………….. ενώ τα υλικά που δεν επιτρέπουν να περνάει ηλεκτρικό ρεύµα ονοµάζονται …………………

2. Ο ηλεκτρολόγος όταν επισκευάζει κάποια ηλεκτρική βλάβη χρησιµοποιεί εργαλεία µε λαβή από ……………………. υλικό και γάντια από ………………….. για να µην κιν-δυνεύει.

2ο πείραµα 1. Κατασκευάζουµε εύκολα το κύκλωµα στου σχήµατος, τα δύο µεταλλικά καλώδια τα βυθίζουµε µέσα σε µια µικρή λεκάνη µε νε-ρό, το λαµπάκι θα ανάψει; ……………………………………………………………………………………………….....

……………………………………………………………………………………………….....

2. Αν στη συνέχεια ρίξουµε µια µικρή ποσότητα οξέος µέσα στο νερό τι θα παρατηρήσουµε; ………………………………………………………………………………………………......

…

……………………………………………………………………………………………......

. Φυσικά µπορούµε να επαναλάβουµε το πείραµα αυτό και µε

3άλλα υλικά δηλαδή τα δύο καλώδια θα τα συνδέουµε κάθε φορά και µε κάποιο υλικό (αλουµινόχαρτο, χαρτί κουζίνας, ένα πλαστικό στυλό, µάλλινο ύφασµα, γυαλί, ξύλο …) Σε ποιες περιπτώσεις το λαµπάκι θα ανάψει; ……………………………………………………………………………………………….....................………………

……………………………………………………………………………………………….....................………………

……………………………………………………………………………………………….....................………………

……………………………………………………………………………………………….....................………………

……………………………………………………………………………………………….....................………………

……………………………………………………………………………………………….....................………………

……………………………………………………………………………………………….....................………………

……………………………………………………………………………………………….....................………………

8

Ηλεκτρικό ρεύµα

Μπαταρία, πλαστικό νήµα, µεταλλικά καλώδια, λαµπάκια, διακόπτη.

1ο πείραµα (η έννοια του κυκλώµατος)

ιµοποιώντας πλαστι-

………………...........

……………………………………………………………………………………………...........

ώδια ή αλουµινόχαρτο τι παρατηρήσουµε; Γιατί;

το λαµπάκι θα ανάβει; Γιατί;

……………………………………………………………………………………………...

……………………………………………………………………………………………..

1. Συνδέουµε τη µπαταρία µε ένα λαµπάκι χρησκό νήµα (ή πετονιά), το λαµπάκι θα ανάψει; Γιατί; ………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………...........

…

2. Αν αντί για το πλαστικό νήµα χρησιµοποιήσουµε µεταλλικά κα-λ………………………………………………………………………………………………......

………………………………………………………………………………………………......

………………………………………………………………………………………………......

3. Αν επαναλάβουµε το πείραµα συνδέοντας και έναν ανοικτό διακόπτη………………………………………………………………………………………………...

…

………………………………………………………………………………………………...

4. Αν κλείσουµε το διακόπτη, το λαµπάκι θα ανάψει; Γιατί; ………………………………………………………………………………………………..

…

………………………………………………………………………………………………..

9

Πότε λέµε ότι ένα κύκλωµα είναι ανοικτό και πότε κλειστό; Αν σε ένα κύκλωµα παρόλο που έχουµε το διακόπτη κλειστό το λαµπάκι δεν ανάβει τι µπορούµε να συµπεράνου-µε; ……………………………………………………………………………………………….....................………………

……………………………………………………………………………………………….....................………………

……………………………………………………………………………………………….....................………………

……………………………………………………………………………………………….....................………………

2ο πείραµα (σύνδεση σε σειρά και παράλληλα) 1. Πότε θεωρείται ότι δύο ή περισσότεροι λαµπτήρες συνδέονται σε σειρά; ……………………………………………………………………………………………….....................………………

……………………………………………………………………………………………….....................………………

……………………………………………………………………………………………….....................………………

2. Συνδέουµε τη µπαταρία µε τα δύο λαµπάκια όπως φαίνεται στο διπλανό σχήµα, ο διακόπτης είναι ανοικτός θα ανάψουν τα λαµπάκια, γιατί; ……………………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………………….

3. Στη συνέχεια κλείνουµε το διακόπτη, τι θα συµβεί; ……………………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………………….

4. Αν ένας από τους δύο λαµπτήρες καεί ή απλά αποσυνδεθεί, τι θα συµβεί µε τον άλλο λαµπτήρα; ……………………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………………….

10

Συµφέρει να συνδέουµε λαµπτήρες ή ηλεκτρικές συσκευές σε σειρά; Ποια πιστεύετε ότι είναι τα µειονεκτήµατα και τα πλεονεκτήµατα από τη σύνδεση αυτή; ……………………………………………………………………………………………….....................………………

……………………………………………………………………………………………….....................………………

……………………………………………………………………………………………….....................………………

……………………………………………………………………………………………….....................………………

……………………………………………………………………………………………….....................………………

2ο πείραµα (παράλληλη σύνδεση)

δέονται παράλληλα; ……………

ό σχήµα, ο διακόπτης είναι ανοικτός θα ανάψουν τα λα-πάκια, γιατί;

.....

……………………………………………………………………………………………........

……………………………………………………………………………………………

………………........

………………........

Αν ένας από τους δύο λαµπτήρες καεί ή απλά αποσυνδεθεί, τι θα συµβεί µε τον

……………………………………………………………………………………………..........

.......

……………………………………..........

1. Πότε θεωρείται ότι δύο ή περισσότεροι λαµπτήρες συν……………………………………………………………………………………………….....................…

……………………………………………………………………………………………….....................………………

2. Συνδέουµε τη µπαταρία µε τα δύο λαµπάκια όπως φαίνεται στο διπλανµ………………………………………………………………………………………………...

………………………………………………………………………………………………........

………………………………………………………………………………………………........

…

3. Στη συνέχεια κλείνουµε το διακόπτη, τι θα συµβεί; … ........

………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………........

4.άλλο λαµπτήρα; …

………………………………………………………………………………………………...

…………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………..........

11

Συµφέρει µια τέτοια σύνδεση λαµπτήρων ή ηλεκτρικών συσκευών; Πως νοµίζετε ότι συνδέονται οι ηλεκτρικές συσκευές στο σπίτι µας; Ποια είναι τα µειονεκτήµατα και τα πλεονεκτήµατα από τη σύνδεση αυτή; ……………………………………………………………………………………………….....................………………

……………………………………………………………………………………………….....................………………

……………………………………………………………………………………………….....................………………

……………………………………………………………………………………………….....................………………

……………………………………………………………………………………………….....................………………

……………………………………………………………………………………………….....................………………

……………………………………………………………………………………………….....................………………

Όσοι από εσάς έχετε internet µπορείτε να επισκεφτείτε τα παρακάτω sites φυσικής:

http://phet.colorado.edu/

http://www.physics4u.gr/page3.html

http://mikrokellari.blogspot.com/2008/06/blog-post_8587.html

http://www.e-yliko.gr/Lists/List20/soft_phys.aspx

http://ekfe.reth.sch.gr/index.php?option=content&task=view&id=331

http://ylikonet.gr/photo

http://www.parents.gr/events/a291

http://tsantulis.50megs.com/piramdidakti.htm

http://aplo.eled.auth.gr/

Καλή διασκέδαση …..

12

Ηλεκτρικές και µαγνητικές δυνάµεις

χαρτάκια, καλαµάκια, σιδερένια καρφάκια, µια µαγνητική βελόνα, ένα µαγνήτη και µια πλα-στική ράβδο

1ο πείραµα 1. Αν πλησιάσουµε µια πλαστική ράβδο σε ένα σωρό από µικρά χαρτάκια και στη συνσε µια πυξίδα τι θα παρατηρήσουµε;

έχεια

……………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………

………………………

εκια και την πυξίδα τι θα παρατηρήσουµε;

………………………………………………

………………………………………………

……………………

……………………

µε; …………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………

……………………………………………………………

13

……………………………………………………………

……

…………………………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………

2. Αν τρίψουµε τη ράβδο µε ένα κοµµάτι µάλλινο ύφασµα και πλησιάσουµ και πάλι τα χαρ-τά………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

3. Αν φέρουµε ένα µαγνήτη κοντά στα χαρτάκια και στην πυξίδα τι θα παρατηρήσου……

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………

1. Οι ηλεκτρικές και οι µαγνητικές δυνάµεις ασκούνται στα ίδια υλικά; ………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………

2. Να αναφέρετε µερικά υλικά στα οποία ο µαγνήτης ασκεί δύναµη και µερικά υλικά στα ο-ποία δεν ασκεί δύναµη. ………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………

…

…………

14

……………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………

ιαν Έρνστεντ (Hans Christian Oersted , 1977-1851) α την ανακάλυψη της σχέσεως µεταξύ

ακάλυψε τυχαία , κατά την διάρκεια έναν ικό ρεύµα.

Oersted.

Πείραµα Oersted Ο ∆ανός φυσικός Χανς Κρίστείναι περισσότερο γνωστός γιΗλεκτρισµού και Μαγνητισµού. Το 1820 ανενός πειράµατος , ότι η βελόνα µιας πυξίδας - που είχε ξεχάσει δίπλα σεαγωγό -µετακινείται µόλις ο αγωγός αρχίσει να διαρρέεται από ηλεκτρΤο πείραµα αυτό έµεινε στην ιστορία ως πείραµα του

µεταλλικό καλώδιο, µια µπαταρία, ένα διακόπτη και µια µαγνητική βελόνα

ο πείραµα (Πείραµα του Oersted) ε κατασκευάσει

περιέχει µια µπαταρία, ένα διακόπτη και µία µαγνητική βελόνα από µια πυξίδα. Η βελό-να αρχικά ισορροπεί δείχνοντας το βορρά (North). Παράλληλα στον άξονα της βελό-νας φέρνουµε έναν ευθύγραµµο αγωγό. Όταν κλείσουµε το διακόπτη τι θα παρα-τηρήσουµε; ………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………

21. Το κύκλωµα που έχουµ

2. Όταν ανοίξουµε το διακόπτη τι συµβαίνει µε τη µαγνητική βελόνα; ………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………

Σε ποια συµπεράσµατα καταλήγετε µετά από το παραπάνω πείραµα; …………………………

15

……………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

α

……………………………………………………………………………………………………………………………

……………………

…………………………

3ο πείραµα - Πηνίο 1. Πλησιάζουµε ένα πηνίο, δηλαδή ένα καλώδιοπου έχουµε τυλίξει αρκετές φορές όπως φαίνεταιστο σχήµα, κοντά στη µαγνητική βελόνα, τι θπαρατηρήσετε;

………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………

…

………………………………………………………………………………………………………………………………

2. Συνδέουµε το πηνίο µε µια µπαταρία και ένα διακόπτη όπως φαίνεται στο σχήµα. Ο διακό-πτης είναι ανοικτός, τι θα παρατηρήσετε;

……………………………………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………… ………………………………………………………………

3. Αν ο διακόπτης κλείσει τι θα παρατηρήσετε; …………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………

Όσοι από εσάς έχετε internet µπορείτε να επισκεφτείτε τα παρακάτω sites φυσικής:

1. Το ηλεκτρονικό εργαστήρι φυσικής

http://www.kalamari.gr/resources/templates/kalamari/files/physicslaboratory/index.html

Είναι ένα site που κατασκεύασαν µαθητές της Α΄ Λυκείου σε συνεργασία µε τα εργαστήρια και Πληροφορικής της Ελληνογαλλικής Σχολής Καλαµαρί και πρόσφατα παρου-

ιάστηκε στο 1ο Μαθητικό Επιστηµονικό και Τεχνολογικό Συνέδριο. Φυσικήςσ

2. Tο µαγνητικό πεδίο της Γης και ο προσανατολισµός της καρέτα – καρέτα

http://physicsgg.blogspot.com/2011/02/t-kai.html

3. Που οφείλεται το µαγνητικό πεδίο της Γης

http://www.physics4u.gr/faq/earthdynamo.html

4. Τα πουλιά «βλέπουν» το µαγνητικό πεδίο της Γης

http://www.enet.gr/?i=news.el.article&id=108453

5. Ας δούµε πως κατασκευάζεται µια πυξίδα

http://www.youtube.com/watch?v=72-J1y8imGY&NR=1

6. Η Γη ώρα µηδέν

http://www.youtube.com/watch?v=YZeTL_xIwGw&feature=player_detailpage

7. Εικονικά πειράµατα φυσικής

http://phet.colorado.edu/

Καλή διασκέδαση …..

16