Δημοσιεύθηκε στην φυσική

Στατικός ηλεκτρισμός 

Ο ηλεκτρισμός από την εποχή του Θαλή μέχρι τη σημερινή χρήση του ηλεκτρικού ρεύματος, σε ένα επεισόδιο με αρκετό χιούμορ και φαντασία!

Παρουσίαση μαθήματος

Η δομή του ατόμου

Σε ένα άτομο ο αριθμός των πρωτονίων είναι ίσος με τον αριθμό των ηλεκτρονίων. Το άτομο αυτό είναι ηλεκτρικά ουδέτερο (δεν έχει ηλεκτρισμό)

Πότε ηλεκτρίζεται ένα σώμα;

Όταν χάνει ή παίρνει ηλεκτρόνια από ένα άλλο σώμα.

ΠΡΟΣΟΧΗ: Μόνο τα ηλεκτρόνια μπορούν μεταφερθούν από το ένα σώμα στο άλλο.

Έτσι:

  • Αν τα ηλεκτρόνια είναι περισσότερα από τα πρωτόνια το άτομο είναι φορτισμένο ΑΡΝΗΤΙΚΑ
  • Αν τα ηλεκτρόνια είναι λιγότερα από τα πρωτόνια το άτομο είναι φορτισμένο ΘΕΤΙΚΑ

Τα ηλεκτρόνια που μεταφέρονται από το ένα σώμα στο άλλο με τριβή, είναι σταθερά (δε ρέουν μέσα στο σώμα). Αυτά τα φορτία ονομάζονται στατικά και τα φαινόμενα που οφείλονται σ’ αυτά ονομάζονται στατικός ηλεκτρισμός.

Πείραμα phet: Μπαλόνια και στατικός ηλεκτρισμός

Τρίψε τα μπαλόνια στο ύφασμα και πλησίασέ τα στον τοίχο

Παιχνίδι στατικού ηλεκτρισμού

Φτιάξτε σπινθήρες με τον John Travoltage. Κουνήστε το πόδι του Johnnie και αυτό θα μαζέψει φορτία από το χαλί. Πλησιάστε το χέρι του στο πόμολο της πόρτας και ξεφoρτωθείτε τα παραπανήσια φορτία.

Γεννήτρια Van De Graaff ή σφαίρα Βαν ντε Γκράαφ

Η Γεννήτρια Van De Graaff ή ή σφαίρα Βαν ντε Γκράαφ είναι ηλεκτρογεννήτρια στατικού ηλεκτρισμού, (ηλεκτροστατική γεννήτρια), που μπορεί να συσσωρεύσει στο κοίλο ειδικής μονωμένης μεταλλικής σφαίρας που φέρει μεγάλα αποθέματα ηλεκτροστατικού δυναμικού. Τα ηλεκτρικά φορτία παράγονται από την τριβή ελαστικού ιμάντα πάνω σε σταθερά ελάσματα και μεταφέρονται πάνω σε σφαίρα από αλουμίνιο, η οποία αποτελεί τον αρνητικό πόλο της πηγής. Ο άλλος ακροδέκτης βρίσκεται στη βάση της συσκευής.
Δημοσιεύθηκε στην φυσική

Θερμαίνοντας και ψύχοντας τα αέρια

Όταν ένα σώμα απορροφά θερμότητα, όταν θερμαίνεται, αυξάνονται οι διαστάσεις του. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται διαστολή.
Το αντίθετο συμβαίνει, όταν ένα σώμα αποβάλλει θερμότητα, όταν ψύχεται. Τότε μικραίνει σε όλες του τις διαστάσεις. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται συστολή.
Όλα τα σώματα, στερεά, υγρά και αέρια, διαστέλλονται ή συστέλλονται, όταν μεταβάλλεται η θερμοκρασία τους. Διαφορετικά στερεά και υγρά διαστέλλονται και συστέλλονται σε διαφορετικό βαθμό στην ίδια μεταβολή της θερμοκρασίας, ενώ όλα τα αέρια διαστέλλονται και συστέλλονται περίπου στον ίδιο βαθμό στην ίδια μεταβολή της θερμοκρασίας.

Παρουσίαση μαθήματος

Συμπέρασμα

Όταν τα αέρια θερμαίνονται, όταν δηλαδή παίρνουν ενέργεια, διαστέλλονται. Όταν ψύχονται, δηλαδή όταν δίνουν ενέργεια, συστέλλονται.

Τα αέρια διαστέλλονται και συστέλλονται πολύ περισσότερο από τα υγρά και τα στερεά όταν απορροφούν θερμότητα (τα υγρά περισσότερο από τα στερεά, είπαμε)

Όσο περισσότερο αυξάνεται η θερμοκρασία, τόσο μεγαλύτερη είναι η διαστολή του όγκου του αερίου. Αυτό συμβαίνει γιατί τα μόρια ενός αερίου μπορεί να κινούνται πολύ πιο άτακτα όταν η θερμοκρασία του αερίου αυξάνεται και έτσι προσπαθούν να αποκτήσουν περισσότερο χώρο (όγκο) για την κίνησή τους.

Πειράματα

Δημοσιεύθηκε στην φυσική

Θερμαίνοντας και ψύχοντας τα υγρά 

Παρουσίαση μαθήματος

Θερμαίνοντας και ψύχοντας το νερό

Δυναμική οπτική αναπαράσταση στην οποία παρουσιάζεται η μετάβαση μιας ποσότητας νερού, σε κλειστό δοχείο, μεταξύ των καταστάσεών του (υγρό, αέριο, στερεό), λόγω θέρμανσης ή ψύξης. Στόχοι του μαθησιακού αντικειμένου είναι να διερευνήσουν οι μαθητές τις επιμέρους αλλαγές της κατάστασης του νερού, να διακρίνουν τη θέρμανση και την ψύξη ως παραμέτρους που καθορίζουν την αλλαγή της φυσικής του κατάστασης, καθώς και να προβληματιστούν για το αν η διαδικασία αυτή είναι ανάλογη και για άλλα υλικά.

Όταν ένα υγρό θερμαίνεται χωρίς να αλλάζει η φυσική του κατάσταση τότε διαστέλλεται, δηλαδή μεγαλώνει ο όγκος του.

Επίσης όταν ένα υγρό ψύχεται χωρίς να αλλάζει η φυσική του κατάσταση τότε συστέλλεται, δηλαδή ο όγκος του μικραίνει.

Νερό: Μια ιδιαίτερη περίπτωση

Πάνω από τους 4ο C το νερό συμπεριφέρεται όπως όλα τα υγρά, δηλαδή όταν αυξάνεται η θερμοκρασία, αυξάνεται και ο όγκος του (διαστέλλεται). Κάτω όμως από τους 4ο C η συστολή είναι ανώμαλη. Όταν ψύχεται, ο όγκος του μεγαλώνει και η πυκνότητά του ελαττώνεται. Δηλαδή αντί να συστέλλεται, διαστέλλεται. Αυτό έχει μεγάλη σημασία στη ζωή και ιδίως των οργανισμών που ζουν μέσα στις λίμνες και στις θάλασσες. Έτσι όταν η θερμοκρασία πέφτει κάτω από 0ο C το νερό παγώνει. Όμως μόνο της επιφάνειας και αυτό γιατί ο πάγος έχει μικρότερη πυκνότητα από το υγρό νερό επιπλέει και εμποδίζει τα στρώματα του νερού που βρίσκονται κάτω από αυτόν, να παγώσουν και αυτά. Έτσι οι υδρόβιοι οργανισμοί διατηρούνται στη ζωή. Σκέψου τι θα συνέβαινε αν ο πάγος βυθιζόταν. 

Κατασκευή θερμομέτρου νερού

Δημοσιεύθηκε στην φυσική

Θερμαίνοντας και ψύχοντας τα στερεά

Τα στερεά σώματα όταν θερμαίνονται, δηλαδή όταν παίρνουν ενέργεια, μεγαλώνουν σε όλες τους τις διαστάσεις . Τότε λέμε ότι διαστέλλονται. 

Την αύξηση του όγκου ενός σώματος όταν θερμαίνεται (όταν παίρνει ενέργεια) την ονομάζουμε διαστολή.

Το βίντεο δείχνει την επίδειξη σε πειραματικό περιβάλλον της διαστολή και συστολή ενός στερεού με τη θέρμανση και ψύξη του.

Αντίθετα , όταν τα στερεά σώματα ψύχονται, δηλαδή όταν χάνουν ενέργεια, μικραίνουν σε όλες τους τις διαστάσεις . Τότε λέμε ότι συστέλλονται. 

Την μείωση του όγκου ενός σώματος όταν ψύχεται (όταν χάνει ενέργεια) την ονομάζουμε συστολή.

Στιγμιότυπα από το πείραμά μας στην τάξη

Δημοσιεύθηκε στην φυσική

Βρασμός

Βρασμός ονομάζεται το φαινόμενο της μετατροπής ενός υγρού σε αέριο απ’ όλη τη μάζα του, όταν παίρνει ενέργεια.

Η θερμοκρασία στην οποία βράζει ένα υγρό ονομάζεται θερμοκρασία βρασμού.

Η θερμοκρασία βρασμού αποτελεί χαρακτηριστική ιδιότητα του υγρού και διατηρείται σταθερή σε όλη τη διάρκεια του βρασμού.

Διαφορές βρασμού & εξάτμισης

Στον βρασμό έχουμε τη δημιουργία φυσαλίδων σ’ όλη τη μάζα του υγρού, ενώ στην εξάτμιση έχουμε διαφυγή αερίων μόνο από την ελεύθερη επιφάνειά του.

Στον βρασμό το υγρό πρέπει να θερμανθεί και να φτάσει σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία, ενώ η εξάτμιση γίνεται ανεξάρτητα από τη θερμοκρασία του.

Δημοσιεύθηκε στην φυσική

Τήξη και πήξη

Μία βασική ιδιότητα των σωμάτων, την οποία αντιλαμβανόμαστε με τις αισθήσεις μας, είναι η φυσική τους κατάσταση.

Άλλα σώματα είναι στερεά, άλλα υγρά και άλλα αέρια.

Ανάλογα με τις συνθήκες που επικρατούν, ένα υλικό μπορεί να είναι σε στερεή, υγρή ή αέρια φυσική κατάσταση.

Η μετατροπή των στερεών σε υγρά ονομάζεται τήξη

Κάθε στερεό σώμα μετατρέπεται σε υγρό σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία, η οποία ονομάζεται θερμοκρασία τήξης.

Το σώμα απορροφά θερμότητα.

Όση ώρα διαρκεί η τήξη,  η θερμοκρασία διατηρείται σταθερή.

Το καθαρό νερό έχει θερμοκρασία τήξης 0ο C.

Η μετατροπή ενός υγρού σε στερεό, ονομάζεται πήξη .

Όση ώρα διαρκεί η πήξη, η θερμοκρασία διατηρείται σταθερή. Κάθε υγρό σώμα μετατρέπεται σε στερεό σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία, που ονομάζεται θερμοκρασία πήξης.

Το σώμα αποβάλλει (χάνει) θερμότητα.

Όση ώρα διαρκεί η πήξη,   η θερμοκρασία διατηρείται σταθερή.

Για κάθε σώμα οι θερμοκρασίες τήξης και πήξης είναι ίσες.

Αυτό το βίντεο κλιπ λαμβάνει χώρα στο εργαστήριο φυσικής του Πανεπιστημίου Αθηνών. Οι μαθητές εξοικειώνονται με την έννοια του μικρόκοσμου. Με γραφικά πειράματα επεξεργάζονται φυσικά φαινόμενα όπως η τήξη και η πήξη.

Quiz τήξη ή πήξη;;

Δημοσιεύθηκε στην φυσική

Θερμοκρασία-Θερμότητα: Δύο έννοιες διαφορετικές

Η θερμοκρασία είναι ιδιότητα και μέγεθος που μας βοηθά να περιγράψουμε πόσο θερμό ή ψυχρό είναι ένα σώμα. Τη θερμοκρασία τη μετράμε με ειδικά όργανα, τα θερμόμετρα.

Η θερμότητα είναι μορφή ενέργειας, που ρέει από ένα σώμα σε ένα άλλο (από το θερμότερο στο ψυχρότερο) λόγω της διαφορετικής τους θερμοκρασίας. 

Παρουσίαση μαθήματος

Προσομοίωση: Από στερεό σε υγρό και από υγρό σε αέριο​

Εκπαιδευτικό βίντεο για τη θερμοκρασία και τη θερμότητα

ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΕΝΑΝΤΙΟΝ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ  Eureka!

Στιγμιότυπο από το πείραμα για τη στην τάξη μας!

Οι μαθητές συμπέραναν τη μεταφορά θερμότητας από τα θερμότερα προς τα ψυχρότερα σώματα και τη θερμική ισορροπία που επέρχεται.

Quiz μαθήματος!!

Δημοσιεύθηκε στην φυσική

Η ενέργεια υποβαθμίζεται

Ο άνθρωπος με τις συσκευές που φτιάχνει μπορεί και μετατρέπει την ενέργεια σε μορφές που του είναι πιο χρήσιμες. Δυστυχώς όμως δεν έχει ακόμα κατασκευάσει συσκευές ικανές να μετατρέπουν ολόκληρη την ποσότητα ενέργειας από τη μια μορφή σε μία άλλη.

Ένα μέρος της ενέργειας μετατρέπεται σε μορφή που δεν μπορεί να αξιοποιηθεί, συνήθως σε θερμότητα, δηλαδή υποβαθμίζεται.

Photo by Trace Constant on Pexels.com

Όταν χρησιμοποιούμε το πετρέλαιο για την κίνηση του αυτοκινήτου,
 η χημική ενέργεια  υποβαθμίζεται.

Ένα μέρος της μετατρέπεται

σε κινητική ενέργεια (επιθυμητό) αλλά το μεγαλύτερο μέρος της  μετατρέπεται

σε θερμική ενέργεια (ανεπιθύμητο) στη μηχανή του αυτοκινήτου και στα ελαστικά, καθώς αυτά τρίβονται στο οδόστρωμα.

Η ενέργεια αυτή  διαφεύγει στο περιβάλλον και δεν μπορεί να αξιοποιηθεί.

Παρουσίαση μαθήματος

Πείραμα σχολικού βιβλίου με ποδήλατο

Δημοσιεύθηκε στην φυσική

Η ενέργεια αλλάζει συνεχώς μορφή 

Η ενέργεια μπορεί να αλλάζει μορφές. 
Πολλές φορές πρέπει ο άνθρωπος να μετατρέψει μια μορφή ενέργειας σε μία άλλη για να τη χρησιμοποιήσει στη ζωή του.
Αυτό γίνεται με τη βοήθεια συσκευών ή μηχανών, που λέγονται μετατροπείς ενέργειας.
Σε κάθε μετατροπή ενέργειας από τη μια μορφή σε άλλη λέμε ότι συμβαίνει ένα φυσικό φαινόμενο. 
Σε κάθε μετατροπή είναι δυνατόν να συμμετέχουν και περισσότερες από δύο μορφές ενέργειας.
Σε όλες τις συσκευές που χρησιμοποιούμε στην καθημερινή ζωή μας η ενέργεια μετατρέπεται από τη μια μορφή στην άλλη.

Στην τάξη μας για την πιο επιτυχή κατανόηση της μετατροπής της ενέργειας με βιωματικό τρόπο πραγματοποιήσαμε δύο πειράματα χρησιμοποιώντας τις παρακάτω διατάξεις από το εργαστήριο φυσικής του σχολείου μας! Η βιωματική προσέγγιση μέσω του πειραματισμού άρεσε στους μαθητές οι οποίοι εκδήλωσαν ενδιαφέρον να πειραματιστούν με τις παραπάνω διατάξεις, με πολλή προσοχή βέβαια!!!

Η ενέργεια και οι μετατροπές της

Αλληλεπιδραστική οπτική αναπαράσταση που παρουσιάζει τα μονοπάτια της ενέργειας και τις διάφορες μορφές που παίρνει, από την παραγωγή της μέχρι την κατανάλωσή της. Στόχοι του μαθησιακού αντικειμένου είναι αφενός να συνδέσουν οι μαθητές οικείες καταστάσεις με τις ενεργειακές μεταβολές που σχετίζονται με αυτές και αφετέρου να διακρίνουν τα «μονοπάτια» και τις «αποθήκες» της ενέργειας. Πιο συγκεκριμένα, το μαθησιακό αντικείμενο δίνει τη δυνατότητα στους μαθητές να εντοπίσουν διάφορα «μονοπάτια» της ενέργειας, επιλέγοντας τα στοιχεία που σχετίζονται ενεργειακά.

Μαθαίνουμε παίζοντας!

Αν θέλετε μπορείτε να δείτε και τις παρακάτω σχετικές αναρτήσεις

Δημοσιεύθηκε στην φυσική

Μελετάμε τα διαλύματα

Το σημερινό άρθρο αναφέρεται στους μαθητές της Στ’ τάξης καθώς έχει αφαιρεθεί από την ύλη της Ε’ δημοτικού.

Είπαμε ότι τα μίγματα των οποίων τα συστατικά δε φαίνονται (δεν ξεχωρίζουν) λέγονται ομογενή ή διαλύματα.

Μία σύντομη παρουσίαση του μαθήματος…

Ας δούμε μερικά πειράματα

Για να μάθουμε τους διαλύτες και τις διαλυμένες ουσίες και μετά να παίξουμε!

Επιπλέον πληροφορίες