Back to site
Since 2004, our University project has become the Internet's most widespread web hosting directory. Here we like to talk a lot about web servers, web development, networking and security services. It is, after all, our expertise. To make things better we've launched this science section with the free access to educational resources and important scientific material translated to different languages.

FIZICA DEMONSTRAŢII

Julien Clinton Sprott

O Sourcebook pentru
Profesori de Fizica

Julien Clinton Sprott

Copyright © 1996
Julien Clinton Sprott
Toate drepturile rezervate
În materie de fizica, primele lecţii ar trebui să conţină nimic, dar ceea ce este experimental şi interesant pentru a vedea. Un experiment destul de este, în sine, de multe ori mai valoros mult de douăzeci de formule extrase din mintile noastre.* - Albert Einstein * A. Moszkowski, Conversaţii cu Einstein, pagina 67, Comunicat de Horizon (1970).

O Notă către cititor

Acest manuscris preliminare, parţiale este o foarte devreme, versiune incompletă a unei carti publicate. Mult mai extinse, puternic ilustrate, şi up-to-data, full-color, de 300 de pagini versiune a fost publicată de către Universitatea din Wisconsin Press în 2006 şi poate fi comandat aici. Aveţi dreptul să copiaţi acest material pentru uz personal. De distribuţie sau utilizarea ulterioară comerciale necesită permisiunea autorului.

DISCLAIMER

Demonstraţii şi alte descrieri de proceduri şi de utilizare a echipamentelor în această carte au fost compilate din surse considerate a fi fiabile şi pentru a reprezenta cele mai bune avizul cu privire la obiectul ca din 1990. Cu toate acestea, nici o garanţie, garanţie sau reprezentare se face de către autor cu privire la corectitudinea sau suficienţa de orice informaţie aici. Autorul nu isi asuma nici o responsabilitate sau raspundere pentru utilizarea informaţiei de aici, nici nu poate fi presupus că toate avertismentele necesare şi măsuri de precauţie sunt incluse în această publicaţie. Alte informaţii sau suplimentare sau măsuri pot fi necesare sau de dorit din cauza condiţiilor speciale sau excepţionale sau circumstanţe, sau din cauza legislaţiei noi sau modificate. Profesorii şi demonstranţi trebuie să se dezvolte şi să urmeze procedurile de performanţă în condiţii de siguranţă a demonstraţiilor, în conformitate cu reglementările locale şi cerinţele.

A se vedea leziunile eseu in Scoala / Colegiul Laboratories în Statele Unite ale Americii de Dr. R. Standler la
http://www.rbs2.com/labinj.htm care discută legea în Statele Unite ale Americii cu privire la leziuni la elevi sau studenţi în şcoală sau în domeniul ştiinţei laboratoare colegiu.


CUPRINS

Prefaţă

Mulţumiri

Bibliografie

Furnizorii de echipamente selectate demonstraţie ştiinţifică

Vânzătorii selectate de materiale audiovizuale şi Informatică

Alte materiale similare

1. MOTION

2. CĂLDURĂ

3. SUNET

4. ENERGIE ELECTRICĂ

5. Magnetism

6. LUMINA


PREFAŢĂ

De predare a fizicii este în mod clar consolidată prin utilizarea unor demonstraţii. Exemple vizuale ale unor concepte abstracte ajutor incomensurabil în măiestria lor. Ele oferă, de asemenea, o oportunitate de a ilustra metoda ştiinţifică şi să-i înveţe elevul să se refere observaţia experimentală a teoriei ştiinţifice. Experimente reprezintă mijloacele prin care cunoaşterea ştiinţifică a avansat atât de repede în timpurile moderne. În cele din urmă, să nu fie subestimată, utilizarea a manifestărilor face de învăţare a fizicii mult mai placuta!

Această carte este o compilaţie de multe dintre demonstraţii, care au fost folosite la Universitatea din Wisconsin - Madison în predarea fizicii elementare a lungul anilor, precum şi o serie de demonstraţii pe care am dezvoltat pentru utilizarea într-o serie de prelegeri populare, "minuni de Fizica", care vizează publicul larg şi în special la copii. Incluse, de asemenea, sunt o serie de demonstraţii, care au fost sugerate şi folosite de către prieteni sau colegi. Toate demonstraţiile au fost testate amănunţit într-un cadru clasă sau în faţa unei audienţe de publicul larg.

Pentru a scrie o carte care pretinde să descrie toate demonstraţiile posibile fizica ar fi o sarcină formidabilă de la disciplina de fizica este atât de atotcuprinzător. În schimb, am selectat demonstraţii care sunt extrem de dramatice sau provocatoare, precum şi unele dintre demonstraţii standard care pot fi prezentate în moduri neobişnuite. În parte, aceasta reflectă sentimentul meu că este necesar să se atragă atenţia elevilor şi să îi convingă că fizica este interesant înainte de orice de învăţare reală poate apărea, dar şi pentru că se pare că există pic de ajutor disponibile pentru instructor care doreşte să îmbunătăţească calitatea lui sau prezentarea ei. Aceasta carte nu este, aşadar menit să conţină un set complet de demonstraţii de predare a fizicii elementare, ci mai degrabă pentru a oferi instructor cu idei noi pentru demonstraţii şi modalităţi mai bune de a prezenta cele vechi.

Există multe cărţi pe alte demonstraţii fizica enumerate în bibliografie. O serie dintre acestea sunt mult mai complet decât carte am scris. Unele sunt destul de vechi şi nu face uz de instrumentele de avansuri în ultimele decenii. Am încercat să completeze aceste lucrări prin concentrarea mai putin pe descrierea a aparatului, o mare parte din ceea ce este acum bine-cunoscute şi disponibile pe piaţă, ci mai mult cu privire la tehnicile pentru a le aduce la viata si generand un interes in ele. De exemplu, am inclus anecdote istorice şi alte comentarii pentru a adăuga la interesul şi au propus utilizări alternative pentru aparat. Am oferit explicaţii pe scurt a acestor aspecte de demonstraţii, care nu poate fi evident pentru un fizician instruit sau profesor de fizică. Am subliniat, de asemenea, de siguranţă mai mult decât este de obicei în astfel de cărţi.

Stilul de obicei de cărţi pe demonstraţii fizica este de a lista de concepte importante şi pentru a oferi un număr mare de demonstraţii pentru a ilustra fiecare dintre ele. Majoritatea acestor demonstraţii, deşi pedagogic de sunet, nu sunt foarte potrivite, deoarece acestea necesita aproape de măsurare, atent, sau acestea nu sunt uşor vizibile la un public larg, sau sunt pur si simplu nu foarte interesant. Ele aparţin într-un laborator, nu ca parte a unui curs. Am luat o abordare diferită, în care voi descrie primele demonstraţii şi apoi vorbim de multe concepte fizicii care sunt ilustrate. Această abatere de la modul de predare obişnuită în care conceptele sunt introduse secvenţial sa dovedit a fi deosebit de eficientă pentru prezentari informale către public şi pentru copiii care nu au studiat fizica.

Când m-am provoca un balon de săpun umplut cu gaz metan pentru a exploda prin atingerea o lumanare aprinsa la aceasta (punctul 2.4), nimeni din public este adormit, şi eu pot proceda pentru a discuta despre filme subtiri, tensiunea superficială, principiul lui Arhimede "sau orice număr de alte teme legate de atenţia lor completă. Există cu siguranţă mai "ştiinţifică" moduri de a demonstra variaţie a vitezei sunetului cu densitatea de gaz decât prin respiraţie hexafluorura de sulf şi heliu (secţiunea 3.1), dar elevii puţine va uita rezultatul, şi este greu să rezişti doresc să ştiu explicaţia. Capul vorbesc (pct. 6.5) şi fantoma Pepper lui (pct. 6.6) sunt demonstraţii extraordinar de elaborat de idei destul de simplu de reflexie totală sau parţială a luminii de pe interfaţa dintre două medii, dar atunci când unul contrastează această metodă cu modul în care aceste concepte sunt de obicei, a învăţat, nu este de mirare de ce fizica are reputaţia de a fi uscat şi neinteresant.

Este speranţa mea că această carte şi benzi de însoţire casete video de "minuni ale Fizica" va inspira, de asemenea, profesorii de fizică să ia demonstraţiile dincolo de sala de clasă la dispoziţia publicului larg. Tot ceea ce este necesar este un anunţ pentru mass-media şi o planificate cu atenţie, prezentarea rapid ritm de 20 - 30 demonstraţii. Un astfel de program nu reuşeşte să atragă o audienţă entuziastă. Publicul este foame pentru divertisment, cu valoare educaţională, şi demonstraţii, cum ar fi descrise în această carte va apela la adulţi şi copii deopotrivă.

Programul meu propriu este un eveniment anual cu cele mai bune dintre demonstraţiile vechi şi jumătate despre cei noi in fiecare an. Programul se repetă de mai multe ori in spatiul de o saptamana sau doua pentru a se adapta cererii. Acest lucru este de preferat să utilizeze o sala mai mare, în care ar putea fi dificil de a vedea multe demonstraţii. Programul de evită saturarea interesul şi permisele de timp suficient pentru a dezvolta noi demonstraţii dramatice. Demonstraţii pentru publicul larg a genera o cerere continuă pentru prezentări speciale în şcoli şi alte grupuri.

Aceasta carte este destinat utilizării de către cei cu o bună cunoaştere a fizicii, şi, astfel, principiile ştiinţifice implicate nu sunt explicate în detaliu. Multe texte elementare de fizica sunt disponibile pentru a umple această nevoie.

Aparate necesare pentru demonstraţii variază considerabil în complexitate. Unele dintre demonstraţii se poate face cu echipamente disponibile, la domiciliu sau de la un magazin de hardware locale. Altele sunt cel mai bine construite din componente găsit într-un laborator bine echipat fizica sau accesibili de specialitate e-mail-pentru vânzătorii. În astfel de cazuri, am încercat să se furnizeze referinţe la articole care descriu de construcţie sau au conturat considerente importante care trebuie să meargă în design, dar am evitat în mare măsură o abordare carte de bucate la asamblarea aparatului de necesare, deoarece nu există spaţiu de manevră, de obicei, mare în proiectarea în funcţie de resursele disponibile. Unele dintre cele mai complicate demonstraţii sunt disponibile de-a gata de la vânzătorii de aparate ştiinţifice, şi, în astfel de cazuri, am inclus sursele posibile într-o notă de subsol.

Deşi cele mai multe demonstraţii sunt complet sigure, câteva implica pericole potenţiale şi ar trebui să fie efectuate numai de către cineva cunostinte vaste in domeniul fizicii, precum şi tehnica experimentală. Pericolele includ arsuri de la căldură, substanţe chimice caustice şi de energie electrică de înaltă frecvenţă; degeraturi de la manipularea materialelor criogenic; bucăţi în special din sticlă rupte; exploziile de la gaze de înaltă presiune şi substanţe volatile; imploziilor din sticlă evacuaţi, asfixiere, electrocutare, leziuni oculare de la lasere şi expunere la radioactivitate. Pericolele majore sunt menţionate, însă o doză mare de prudenţă şi un respect pentru forţele naturii sunt esenţiale.

Îi sunt îndatorat pentru mulţi oameni, în pregătirea acestei lucrări. Cartea este modelată după demonstraţii chimice de către profesorul Bassam Shakhashiri a căror exemplu şi o încurajare, de asemenea, inspirate "minuni de Fizica" prelegeri. Multe dintre demonstraţiile au fost pronunţată în cadrul Universităţii din Wisconsin Departamentului de Fizica de atâţia ani că originea lor este necunoscută. Alţii au venit de la sugestiile de prieteni şi colegi prea numeroase pentru a menţiona. Pentru toţi cei care au contribuit, ofer sincerele mele mulţumiri.

Julien Clinton Sprott
Profesor de Fizica
Universitatea din Wisconsin
Madison, Wisconsin
Aprilie 1996


MULŢUMIRI

Durlin C. Cox, rezonanta Research, Inc, Baraboo, WI

Donald W. Kerst, Universitatea din Wisconsin, Madison, WI

Lawrence S. Lerner, California State University, Long Beach, CA

Kenneth C. Maas, Universitatea din Wisconsin, Madison, WI

Edward E. Miller, Universitatea din Wisconsin, Madison, WI

Maria C. Moebius, Verona Middle School, Verona, WI

Paul D. Nonn, Universitatea din Wisconsin, Madison, WI

Bassam Z. Shakhashiri, Universitatea din Wisconsin, Madison, WI

Elizabeth Steinberg, Universitatea din Wisconsin, Madison, WI

Teri L. Vierima, Wisconsin protecţia împotriva radiaţiilor a Consiliului, Madison, WI


BIBLIOGRAFIE

Amerongen, CV-ul The Way Interese de lucru, Simon şi Schuster: New York (1967).

Arons, AB Un ghid pentru predare introductivă Fizica, John Wiley & Sons: New York (1990).

Blasi, RC, Ed Fizica Distracţie şi demonstraţii cu profesorul Julius Sumner Miller, Compania Central ştiinţific:. Franklin Park, Illinois (1974).

Bolton, W. Experimente Fizică şi Proiecte, Pergamon Press: Oxford (1968).

Brown, TB, Ed avansată Experimente de licenţă în fizică, Addison-Wesley Publishing Company:. Reading, Massachusetts (1959).

Bulman, AD Model-Efectuarea de fizicieni, Crowell Company: New York (1964).

Bulman, Modele AD pentru experimente în fizică, Crowell Company: New York (1966).

Cherrier, Experimente F. Fascinanta in Fizica, Sterling Publishing Company: New York (1978).

Edge, RD de coarde şi Experimente Sticky Tape, Asociatiei Americane a Profesorilor de Fizica: College Park, Maryland (1981).

Ehrlich, R. strungarie Lumea Inside Out, Princeton University Press: Princeton, New Jersey (1990).

Esler, WK Experimente fizicii moderne pentru High School, Parker publicarii Companie: West Nyack, New York (1970).

Freier, HG, si in dinti Anderson O Demonstratie Manualul forPhysics, 2d ed, Asociatiei Americane a Profesorilor de Fizica:. Stony Brook, New York (1981)..

Greenberg, LH Discovery în Fizică, Saunders: Philadelphia (1968).

Herbert, D. dl. Stiinta Wizard lui Supermarket, Random House: New York (1980).

Herbert, D., şi H. Ruchlis. Dl. Expertul de 400 de Experimente inScience, ediţie revizuită, Booklab: North Bergen, New Jersey (1983).

Hilton, WA Fizica Experimente demonstrative la William JewellCollege, William Jewell College: Liberty, Missouri (1971).

Ingersoll, LR, MJ Martin şi AT Rouse inPhysics Experimente, McGraw-Hill Company Rezervaţi la:. New York (1966).

Liem, TK Invitaţii de anchetă ştiinţă, Ginn de presă: Lexington Massachusetts (1981).

Lunetta, VN şi S. Novick Chestionarea şi rezolvarea problemelor în ştiinţe thePhysical:. O Sourcebook, Kendall / Hunt: Dubuque, Iowa (1982).

Iosif, A., PF Brandwein, E. Morholt, H. Pollack şi JF Castka A Sourcebook pentru Stiinte Fizice, Harcourt, Brace şi Lumea:. New York (1961).

Mark, HM şi NT Olson experimente în fizica modernă, McGraw-Hill Company Rezervaţi la:. New York (1936).

Meiners, HF, Ed. Ronald Compania de presă: New York (1970).

. Meiners, HF, W. Eppenstein, RA Oliva şi T. Shannon LaboratoryPhysics, John Wiley & Sons: New York (1987).

Melissinos, AC Experimente în fizica modernă, Academic Press: New York (1966).

Nokes, Demonstratii MC în fizica modernă, William Heinemann Ltd.: Melbourne (1952).

Richards, K. Ştiinţă Magic cu Fizică, Arco publicarii Company: New York (1975).

. Robinson, HA, Ed Demonstratii Prelegere în Fizica, Institutul American de Fizica: New York (1963).

Rutherford, FJ, et. Al Proiectul Fizica Cursul Manualul, Holt, Reinhart şi Winston: New York (1978)..

Shakhashiri, BZ Demonstraţii Chimie, Universitatea din Wisconsin Press: Madison, Wisconsin, Vol. 1 (1983), Vol. 2 (1985).

Sutton, RM, Ed Experimente demonstrative în Fizica, McGraw-Hill Company Rezervaţi la:. New York (1938).

Taylor, C. Artă şi Ştiinţă a demonstrative Lectura, Institutul American de Fizica: New York (1988).

VanCleave, JP Predarea Fun de Fizica, Prentice-Hall Press: New York (1985).

Walker, JW Flying Circus de Fizica - Cu răspunsuri, Interscience Publishers, John Wiley and Sons: New York (1977).

Walker, JW Fizica fenomenelor de zi cu zi, Freeman: San Francisco (1979).


FURNIZORII selectate din ŞTIINŢIFICE
DEMONSTRATIVE ECHIPAMENTE

Americană Science Center, Incorporated
601 Linden Place
Evanston, IL 60202
(312) 475-8440

Produse ştiinţific american
1430 Waukegan Road
McGraw Park, IL 60085
(312) 689-8410

Arbor ştiinţific
PO Box 2750
Ann Arbor, MI 48106-2750
(313) 663-3733

Carolina de aprovizionare biologică Firme
2700 York Road
Burlington, NC 27215
(919) 584-0381

Compania Central ştiinţific
11222 Melrose Avenue
Franklin Park, IL 60131-1364
(302) 451-0150

Cole-Parmer Instrument Company
7425 North Oak Park Avenue
Chicago, IL 60648
(312) 647-7600

Daedalon Corporation
PO Box 2028
35 Congresul Street
Salem, MA 01970-6228
(617) 744-5310

Edmund ştiinţific
101 East Gloucester Pike
Barrington, NJ 08007
(609) 573-6257

Fischer ştiinţific
4901 W. Lemoyne Street
Chicago, IL 60651
(312) 378-7770

Frey ştiinţific companie
905 Hickory Lane
PO Box 8101
Mansfield, OH 44901-8101
(419) 589-9905

Fry Interfatarea
2618 Buena Vista unitate
Greeley, CO 80631
(303) 330-5055

General Stiinta Materiale de companie
10123 Crosby Avenue
Garden Grove, CA 92643
(714) 534-0985

Hampden Engineering Corporation
99 Shaker Road
East Longmeadow, MA 01028
(413) 525-3981

Tehnologia inovatoare, Incorporated
2 noi Păşuni Road
Newburyport, MA 01950
(508) 462-4415

Klinger educaţionale Products Corporation
112-19 patrusprezecea Road
College Point, NY 11356
(718) 461-1822

Lenox Laser
Un verde Poiana Curţii
Phoenix, MD 21131
(301) 592-3106

Merlan ştiinţific Limited
247 Avenue Armstrong
Georgetown, ON L7G 4X6
Canada
(416) 877-0171

MMI Corporation
2950 Wyman Parkway
PO Box 19907
Baltimore, MD 21211
(301) 366-1222

Nasco
901 Avenue Janesville
Fort Atkinson, WI 53538
(414) 563-2446

Pasco ştiinţific
10101 poalele Boulevard
PO Box 619011
Roseville, CA 95661-9011
(916) 786-3800

Rudolph Acte, Incorporated
40 Pier Lane
Fairfield, NJ 07004
(201) 227-0139

Sargent Welch-ştiinţific Firme
7300 Avenue de Nord Linder
PO Box 1026
Skokie, IL 60077
(312) 677-0600

Învăţătorii Ştiinţă
745 de stat Circle
PO Box 1941
Ann Arbor, MI 48106
(313) 761-5072

TEL-Atomice, Incorporated
PO Box 924
Jackson, MI 49204
(517) 783-3039


FURNIZORII SELECTATE al Audiovizualului şi
COMPUTER MATERIALE

Software-ul Academic Biblioteca
Caseta 8202
North Carolina State University
Raleigh, NC 27695-8202
(919) 515-7447

Agenţia pentru Tehnologie de instruire
O cutie
Bloomington, IN 47402-0120
(812) 339-2203

Aprilie Computing Executive Limited
Chestnut agricole
Tarvin Road
Frodsham, Ches. WA6 6XN
Regatul Unit
(0928) 35868

Societatea Astronomic din Pacific
390 Ashton Avenue
San Francisco, CA 94112-1722
(415) 337-1100

Blue Sky Associates
9 Cardinalul Street
Winchester, MA 01890
(617) 729-3465

Cambridge de dezvoltare de laborator, Incorporated
214 Third Avenue
Waltham, MA 02154
(617) 890-4640

Prieteni calculator, Incorporated
14250 NW Ştiinţă Park Drive
Portland, OR 97229
(503) 626-2291

Computer Predarea Corporation
1713 South State Street
Champaign, IL 61820
(217) 359-6363

Crucea Software Educaţional
PO Box 1536
504 East Kentucky Avenue
Ruston, LA 71270
(318) 255-8921

Imagini educaţionale Limited
PO Box 367
Lyons Falls, NY 13368
(315) 348-8211

EME Corporation
PO Box 2805
Danbury, CT 06813-2805
(203) 798-2050

Eurotel, Incorporated
PO Box 2031
Corvallis, OR 97339
(503) 753-0539

Filme pentru Umanistice şi Ştiinţe, Incorporated
PO Box 2053
Princeton, NJ 08543-2053
(609) 452-1128

Media Focus, Incorporated
839 Stewart Avenue
PO Box 865
Garden City, NY 11530
(516) 794-8900

Great Plains Naţionale
PO Box 80669
Lincoln, NE 68501-0669
(402) 472-2007

H & R Corporation
401 East Erie Avenue
Philadelphia, PA 19134-1187
(215) 426-1700

Hi-Tech modele industriale
1654 164th Avenue
San Leandro, CA 94578
(415) 278-5132

Imagine care, Incorporated
151 Bernal Road
Suite 5
San Jose, CA 95119
(408) 365-0305

Insight presă
614 Vermont Street
San Francisco, CA 94107
(415) 826-3488

Kalmia Company, Incorporated
71 Dudley Street
Cambridge, MA 02140
(617) 864-5567

Mallmann ştiinţific
20250 Jeffers Unitate
New Berlin, WI 53146-2522
(414) 549-1773

MECC
3490 Lexington Avenue, Nord
St Paul, MN 55126-8097
(612) 481-3500

Media Design Associates, Incorporated
PO Box 3189
Boulder, CO 80307-3189
(303) 443-2800

Microphys
1737 În al doilea rând West Street
Brooklyn, NY 11223
(718) 375-5151

MMI Corporation
2950 Wyman Parkway
PO Box 19907
Baltimore, MD 21211
(301) 366-1222

Oportunităţi de învăţare, Incorporated
20417 Nordhoff Street
Chatsworth, CA 91311
(818) 341-2535

Coadă, Incorporated
338 Comerţ Unitate
Fairfield, CT 06430
(203) 335-0906

TriMetrix, Incorporated
444 Northeast Ravenna Boulevard
Suite 210-PT
Seattle, WA 98115
(206) 527-1801

Trinity Software
533 SE Cliff Road
Port St Lucie, FL 34984
(772) 446-7607

Procesul de aprovizionare UV, Incorporated
4001 N. Ravenswood Avenue
Chicago, IL 60613
(312) 248-0099

Wordware publicarii, Incorporated
1506 Avenue de capital
Plano TX, 75074
(214) 423-0090


ALTE MATERIALE CONEXE

Casete video

Casete video casete şi DVD-uri de "minuni ale fizicii" care conţin cele mai multe demonstraţii descrise în această carte sunt disponibile la:

Minuni de Fizica
Universitatea din Wisconsin
1150 University Avenue
Madison, WI 53706
(608) 262-2927

Minuni ale Kit Curs Fizica Acest kit de materiale descrie "minuni ale fizicii", program în detaliu. Acesta include o casetă de "minuni de Fizica," software-ul de Fizică demonstraţii, o carte care explică consideraţiile motivaţionale şi logistice, precum şi mostre de diapozitive imprimate şi a materialelor publicitare. Aceasta este concepută ca un ajutor pentru profesori fizica si fizicieni care doresc să iniţieze programe similare sau consolidarea celor deja existente. Acesta poate fi obţinut cu 90 de dolari de la abonamente:

Minuni de Fizica
Universitatea din Wisconsin
1150 University Avenue
Madison, WI 53706
(608) 262-2927


Tabelul I

Computer Simulatoare

Demonstraţii de Fizica
Computer versiune software 1.2

Propunerea: Sunet:
Published (Last edited): 05-09-2011 , source: http://sprott.physics.wisc.edu/demobook/intro.htm