Náměty na experimenty pro vzdělávání učitelek MŠ.
Základní okruhy:
1.Nebezpečí úrazu el. proudem
2.Nebezpečí úrazu teplem
3.Nebezpečí při různých činnostech
Klíčová slova:
-el. proud, el. napětí, el. odpor, el. izolant, el. vodič, zkrat, pojistka, jistič, žárovka, zdroj napětí
-teplo a teplota, tepelné vodiče, tepelné izolanty, měrná tepelná kapacita, měrné skupenské
teplo tání a vypařování
-tlaková síla, tlak aj.
El. proud ­ proud elektronů pohybující se vodiči (pro představu to jsou malinkaté míčky naňahnané
v trubičce)
El. napětí ­ nerovnováha počtu elektronů na různých místech el. obvodu a odtud pramenící snaha o
vyrovnání
El. odpor ­ vlastnost každého tělesa; snažení o znemožnění pohybu elektronů skrz
El. izolant ­ těleso z materiálu, který klade elektronům velký odpor
El. vodič ­ těleso z materiálu, které klade elektronům jen velmi malý el. odpor
Zkrat ­ případ, kdy el. proud protéká obvodem s velmi malým el. odporem
Pojistka ­ drátek, který se při zkratu přepálí, čímž přeruší el. obvod a zabrání zničení dalších vodičů
či s potřebičů
Jistič ­ součástka, kterou lze použít několikrát
Žárovka ­ těleso, kterému se při průchodu el. proudu rozžhaví spirálka a začne svítit
Zdroj napětí ­ něco co má snahu tlačit elektrony skrz el. obvod
Teplota ­ základní fyzikální veličina (K, °C)
Teplo ­ vnitřní energie, která může přecházet z tělesa na těleso
Tepelné vodiče ­ tělesa z materiálu, které dobře přenáší teplo (snadno se rozkmitají)
Tepelné izolanty ­ tělesa z materiálů, které špatně přenáší teplo
Měrná tepelná kapacita ­ konstanta materiálu popisující jak dobře materiál mění teplotu v závislosti
na hmotnosti a množství přijaté energie
Měrné skupenské teplo tání (vypařování) ­ konstanta materiálu popisující, kolik energie je potřeba
na změnu skupenství u 1 kg látky
Tlaková síla ­ síla, která na něco tlačí
Tlak ­ veličina způsobená působením síly na určitou plochu
Náměty na experimenty:
I. Termika:
1. Teplo
a) Kam bychom měli dát čaj, aby vydržel co nejdéle teplý?
Pomůcky: termoska 0,5 l, nádoba nebo hrnek, teplý čaj, hodiny nebo minutka
Postup: stejné množství teplého čaje nalejeme do termosky i do hrnku a necháme
je stát stejnou dobu. Po uplynutí zvoleného času porovnáme teploty čaje z
termosky a z hrníčku.
Závěr: Termoska dobře izoluje a nedovolí teplu odejít z teplého čaje.
Využití: tepelné vrstvy oblečení, izolace domů
b) Kam bychom měli dát zmrzlinu, aby vydržela co nejdéle? Nechat stát na stole nebo
zabalit třeba do teplého svetru (peřiny, deky apod.)?
Pomůcky: 2x polárkový dort (bude snězen), 2x PE sáček, svetr (deka, peřina,
kožíšek, zimní bunda)
Postup: oba polárkové dorty vložíme každý do svého sáčku a jeden necháme stát
jen tak na stole a jeden zabalíme do svetru. Po určité době rozděláme oba
polárkové dorty a porovnáme jejich teplotu či konzistenci. Oba dorty
zkonzumujeme (jeden pomalu sníme, druhý spíše vypijeme).
Závěr: Svetr dobře izoluje a nedovolí teplu ohřát a roztát zabalení polárkový dort.
Využití: izolace chladíren, izolace chlazených nápojů a jídla v teplém počasí
2. Tepelná vodivost
a) Která lžička vložená do horkého čaje se dříve ohřeje?
Pomůcky: hrnek, dvě lžičky z různých materiálů (kov, plast, dřevo?), horký(!) čaj
Postup: do hrnku nalejeme horký(!) čaj a vložíme do něj obě lžičky. Po určité
době porovnáme dotykem teplotu obou lžiček.
Závěr: Některé látky vedou teplo velmi dobře a rychle, některé naopak vedou
teplo špatně a pomalu.
Využití: kuchyňské náčiní, rukojeti náčiní na opékání či grilování, aj.
3. Změna teploty při změně objemu
a) Jak se změní teplota, jestliže se začně nějaký plyn rozpínat?
Pomůcky: miska, voda, plyn do zapalovačů
Postup: do misky nalejeme vodu, plyn do zapalovačů otočíme dnem vzhůru a
začneme plyn vypouště bubláním skrz vodu.
Závěr: Plynné látky při vypouštění mění svůj objem a teplota v okolí probíhající
změny objemu klesá, okolí se ochlazuje.
Využití: nádoba na sifon, prasklý zapalovač, aj.
II. Vlastnosti látek:
1. Změna skupenství
a) V jaké podobě se může vyskytovat voda?
Pomůcky: kostky ledu, nádobka (misky od Kostíků)
Postup: do nádobky vložíme několik kostek ledu a necháme ji v místnosti;
budeme sledovat co se s kostkami děje.
Závěr: Látky se mohou vyskytovat v různé skupenství - pevné, kapalné a plynné
(kostky ledu se změní ve vodu, která se následně vypaří).
Využití: Změny skupenství v přírodě; sušení prádla aj.
b) Může se pára změnit zase ve vodu nebo dokonce i v led? (vhodné pro zimní měsíce)
Pomůcky: nádobka, stěrka, mraznička
Postup: Ráno zkontrolovat okna a stěrkou stáhnout voda, která se na oknech
vysrážela. Následně je je možné vodu nechat změnit v led v mrazničce
Závěr: Pára se může zpětně změnit ve vodu nebo v led.
Využití: Změny skupenství v přírodě, tvorba kostek ledu aj.
2. Magnetické vlastnosti
a) Které látky lze přitáhnout magnetem nebo k nim magnet připevnit?
Pomůcky: magnety, hračky a jiné předměty ve třídě
Postup: Děti si rozeberou magnety a pokusí se ve třídě najít dva předměty,
přičemž na jednom bude magnet držet a na druhém nebude.
Závěr: V přírodě existují látky, které se z magnety přitahují a látky, které se z
magnety nepřitahují
Využití: magnetické tabule, úchytky, systémy zavírání dveří, jeřáby na
autovrakovišti aj.
3. Vzlínavost
a) Může stoupat voda zespodu nahoru?
Pomůcky: dvě nádobky, lněný provázek (motouz), voda
Postup: do jedné nádobky nalejeme vodu a umístíme ji ve spodní poloze (např.
židle), druhou nádobku umístíme do vyšší polohy a obě nádobky propojíme
provázkem tak, aby spodní konec provázku byl ponořen ve vodě a druhý byl v
horní nádobce (viz. obr.) a po určité době sledujeme co se bude dít
Závěr: Za určitých okolností ve velmi tenkých "trubičkách" může voda stoupat
"vzlínat" vzhůru
Využití: pohyb vody ve stromech a rostlinách, zalévání květin při dlouhodobé
nepřítomnosti
4. Elektrické vlastnosti
a) Můžeme jiskřit?
Pomůcky: vhodné oblečení (umělá vlákna, polypropylen - Klimatex, aj.)
Postup: v oblečení se několikrát "zavrtíme" a přetřeme se a v tmavé místnosti si
jej začneme svlékat. Při svlékání budou vidět jiskry.
Závěr: Při vzájemném tření některých látek vznikají elektrické výboje.
Využití: blesk v přírodě, antistatické povrchy aj.
b) Kdy může probíhat předměty elektrický proud?
Pomůcky: 4,5 V baterie, drátky, žárovka (4,5 V), lepící páska
Postup: pokoušíme se s dětmi přiložit žárovku k baterii tak, aby se rozsvítila;
následně připevníme k žárovce drátky a pomocí nich opět utvoříme el. obvod.
Závěr: El. proud může procházet jen uzavřeným el. obvodem, ve kterém je zdroj
el. napětí.
Využití: výroba lampiónu se žárovičkou, funkce el. přístrojů
c) Proč je potřeba mít jistič (vysvětlení pojmu elektrický zkrat - jen pro vyučující!!)
Pomůcky: žárovka, spínač, vodiče, zdroj el. napětí, tenký drátek
Postup: sestavíme obvod se zdrojem napětí, drátkem a žárovkou, přičemž
paralelně k žárovce připojíme spínač; po sepnutí spínače sledujeme změny drátku
Závěr: El. proud v obvodu s velmi malým el. odporem (bez spotřebiče) je natolik
velký, že se může zvýšit teplota vodičů na teplotu tání a mohou "shořet".
Využití: jističe a pojistky v domácnosti