Warsztaty eksperymentalne

Warsztaty eksperymentalne Zajęcia prowadzone w Pracowni Fizycznej na Wydziale Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego. Oferujemy uczniom prowadzenie eksperymentów z działów takich jak mechanika, drgania i fale, promieniowanie, elektryczność, ciepło i optyka. Podczas zajęć uczniowie pracują w parach i wykonują jedno wybrane przez nauczyciela ćwiczenie. Wykonanie każdego ćwiczenia trwa ok. 2-2,5 godz. zegarowej. Zajęcia odbywają się bez przerwy. Jednocześnie na pracowni może pracować 32 uczniów w czterech grupach. Podczas zajęć uczniowie znajdują się pod opieką nauczyciela, a zajęcia prowadzą pracownicy i doktoranci Wydziału Fizyki. Warsztaty będą odbywać w środy w godz. 10-12:30.

Kliknij na tytuł zajęć, by dowiedzieć się o nich więcej.

Widma świecenia pierwiastków (8 uczniów)
Uczniowie będą obserwować w spektrometrze widma świecących gazów atomowych. Zmierzą odchylenia poszczególnych linii widmowych w pryzmacie i na tej podstawie wyznaczą ich długości fali. Następnie porównają otrzymane wartości z oczekiwanymi w przypadku znanych gazów oraz w przypadku nieznanego gazu spróbują dokonać jego identyfikacji na podstawie obserwowanego widma. Ćwiczenie przeznaczone dla grup licealnych.

Badanie drgań struny (8 uczniów)
Uczniowie będą badać drgania struny zamocowanej dwustronnie. Wyznaczą częstość drgania podstawowego oraz wyższych harmonicznych. Wyznaczą zależność częstości drgań od długości struny oraz siły napinającej. Wyniki porównają z modelem. Ćwiczenie przeznaczone dla grup licealnych.

Wahadła sprzężone (8 uczniów)
Uczniowie będą badać okres drgań układu dwóch wahadeł sprzężonych sprężyną. Wykonają pomiary okresu w przypadku drgań w fazie i przeciwfazie. Wyznacza moment bezwładności wahadła oraz stała sprężystości sprężyny. Zbadają również drgania układu w przypadku występowania dudnień i wyznaczą wartości dwóch częstości drgań. Ćwiczenie przeznaczone dla grup licealnych.

Badanie przemian gazowych- maks. 16 uczniów
Uczniowie będą badać przemianę izotermiczną lub izochoryczną powietrza. Wyniki porównają z modelem gazu doskonałego. W przypadku przemiany izotermicznej wyznaczą ilość moli badanego gazu, zaś w przypadku przemiany izochorycznej wyznaczą temperaturę zera bezwzględnego.

Interferencja i dyfrakcja światła laserowego (optyka) - maks. 24 uczniów
Uczniowie zapoznają się z obrazami interferencji i dyfrakcji światła laserowego. Wyznacza szerokość szczeliny w przypadku dyfrakcji na pojedynczej szczelinie, sprawdzą jak obraz interferencyjny zmienia się po zmianie długości fali światła użytego lasera. Następnie zbadają obraz interferencyjny od dwóch szczelin i wyznaczą odległość między nimi. Porównają otrzymane wartości z wartościami oczekiwanymi i przedyskutują źródła niepewności pomiarowych. Ćwiczenie przeznaczone dla grup licealnych.

Ciepło topnienia lodu (32 uczniów)
Uczniowie wykonają pomiary zmian temperatury wody po dodaniu do niej lodu. Przedyskutują równanie bilansu cieplnego badanego układu, a następnie wyznaczą ciepło topnienia lodu. Porównają otrzymaną wartość z wartością oczekiwaną i przedyskutują źródła niepewności pomiarowych.

Co siedzi w baterii (32 uczniów)
Uczniowie wykonają bioogniwo z przyniesionych na zajęcia owoców i warzyw. Zmierzą napięcie generowane przez ich ogniowo oraz zbudują z nich układ zasilający diodę. W drugiej część ćwiczenia uczniowie dokonają pomiarów oporu wewnętrznego oraz siły elektromotorycznej baterii ze sklepu oraz swojego bioogniwa oraz przedyskutują ich właściwości.

Prawo Ohma (32 uczniów)
Uczniowie zapoznają się z podstawami elektryczności. Zmierzą opór zastępczy oporników w przypadku łączenia szeregowego i równoległego. Wyznaczone wartości oporu porównają z wartościami oczekiwanymi oraz omówią niepewności pomiarowe. W drugiej części uczniowie sprawdzą prawo Ohma poprzez wykonanie charakterystyki prądowo-napięciowej wybranego opornika, wyznaczoną wartość oporu porównają z wartością oczekiwaną.

Zasady dynamiki Newtona (8 uczniów)
Uczniowie sprawdzą II zasadę dynamiki Newtona na torze powietrznym. Wykonają pomiary przyspieszenia wózka w zależności od jego masy oraz od działającej na niego siły. Wyniki zostaną porównane z obliczonymi spodziewanymi wartościami. Zostaną omówione możliwe niepewności pomiarowe występujące w doświadczeniu.

Równia pochyła (30 uczniów)
Uczniowie wyznaczą przyspieszenie dwóch staczających się z równi pochyłej walców – jednego pełnego, a drugiego wydrążonego w zależności od kąta nachylenia równi. Zostanie przedyskutowany wpływ momentu bezwładności walca na jego przyspieszenie oraz niepewności pomiarowe.

Wyznaczanie gęstości ciał stałych (32 uczniów)
Uczniowie wykonają pomiary gęstości dwóch prostopadłościanów mierząc ich wagę oraz wyznaczając ich objętość trzema sposobami: przez bezpośrednie wymiarowanie, przez wyznaczanie zmiany objętości cieczy po zanurzeniu ciała oraz przy użyciu prawa Archimedesa. Przedyskutują otrzymane wyniki, niepewności pomiarowe oraz różnice w otrzymanych wartościach oraz postarają się zidentyfikować materiał z którego wykonane są prostopadłościany. Dwóch ostatnich metod użyją również do wyznaczenia gęstości ciała nieforemnego.

Wahadło matematyczne (drganie i fale)- maks. 32 uczniów
Uczniowie sprawdzą w jaki sposób okres wahadła zależy od jego długości oraz że nie zależy od początkowego wychylenia wahadła. Ostatecznie wyznaczą przyspieszenie ziemskie poprzez wyznaczenie okresu drgań wahadła matematycznego oraz porównają otrzymaną wartość z wartością oczekiwaną. Przedyskutują możliwe niepewności pomiarowe.

Ciepło Joule'a - maks. 32 uczniów
Uczniowie wyznaczą ilość ciepła wydzielonego podczas przepływu prądu przez przewodnik. Sprawdzą dla różnych wartości natężenia prądu przez przewodnik o ustalonym oporze przyrost temperatury w jednostce czasu oraz dla różnych wartości oporu przewodnika, przez który płynie prąd o ustalonym natężeniu przyrost temperatury w jednostce czasu, a następnie na wykresach porównają otrzymane zależności z prawem Joule’a.

Optyka geometryczna - maks. 24 uczniów
Uczniowie zapoznają się z właściwościami soczewek poprzez obserwację odległości otrzymywania ostrego obrazu w zależności od położenia przedmiotu od soczewki. Wyznaczą ogniskową soczewki skupiającej w oparciu o wzór soczewkowy, przez pomiar powiększenia oraz metoda Bessela, a następnie wyznaczą ogniskową układu dwóch soczewek. Otrzymane wartości porównają z wartościami oczekiwanymi.