Експерименти и експерименти по физика (7 клас) на тема: Научна работа „Занимателни физически експерименти от импровизирани материали. Занимателна физика: експерименти за деца. Пневматика

BEI "Koskovskaya средно училище"

Кичменгско-Городецки общински район

Вологодска област

Образователен проект

"Физически експеримент у дома"

Завършено:

Ученици от 7 клас

Коптяев Артем

Алексеевская Ксения

Алексеевская Таня

Ръководител:

Коровкин И.Н.

март-април-2016г.

Съдържание

Въведение

Нищо в живота не е по-добро от собствения ви опит.

Скот У.

В училище и вкъщи се запознахме с много физични явления и искахме да изработваме самоделни уреди, оборудване и да провеждаме експерименти. Всички експерименти, които провеждаме, ни позволяват да придобием по-задълбочени познания за света около нас и по-специално за физиката. Ние описваме процеса на създаване на оборудване за експеримента, принципа на работа и физическия закон или явление, демонстрирани от това устройство. Експериментите, проведени от заинтересовани ученици от други класове.

Цел: направете устройство от налични импровизирани средства за демонстриране на физическо явление и го използвайте, за да разкажете за физическо явление.

Хипотеза: направени устройства, демонстрациите ще помогнат за по-дълбоко познаване на физиката.

Задачи:

Проучете литературата за провеждане на експерименти със собствените си ръце.

Гледайте видео демонстрация на експерименти

Изградете експериментално оборудване

Задръжте демонстрация

Опишете физическия феномен, който се демонстрира

Подобряване на материалната база на кабинета на физика.

ОПИТ 1. Макет на фонтан

Цел : покажете най-простия модел на фонтана.

Оборудване : пластмасова бутилка, капкомери, щипка, балон, кювета.

Готов продукт

Ход на експеримента:

Ще направим 2 дупки в тапата. Поставете тръбите, прикрепете топка към края на едната.

Напълнете балона с въздух и затворете с щипка.

Изсипете в бутилка вода и я поставете в кювета.

Нека наблюдаваме водния поток.

Резултат: Наблюдаваме образуването на фонтан от вода.

Анализ: сгъстен въздух в балона действа върху водата в бутилката. Колкото повече въздух има в балона, толкова по-висок ще бъде фонтанът.

ОПИТ 2. Картузиански водолаз

(Закон на Паскал и Архимедова сила.)

Цел: демонстрират закона на Паскал и силата на Архимед.

Оборудване: пластмасова бутилка,

пипета (съд, затворен в единия край)

Готов продукт

Ход на експеримента:

Вземете пластмасова бутилка с вместимост 1,5-2 литра.

Вземете малък съд (пипета) и го заредете с медна тел.

Напълнете бутилката с вода.

Натиснете горната част на бутилката с ръце.

Гледайте феномена.

Резултат : наблюдаваме потапянето на пипетата и изкачването при натискане върху пластмасовата бутилка ..

Анализ : силата ще компресира въздуха над водата, налягането се прехвърля върху водата.

Според закона на Паскал налягането компресира въздуха в пипетата. В резултат на това Архимедовата сила намалява. Тялото потъва, спри да се притискаш. Тялото плува.

ОПИТ 3. Законът на Паскал и комуникиращите съдове.

Цел: демонстрират действието на закона на Паскал в хидравличните машини.

Оборудване: две спринцовки с различни размери и пластмасова тръба от капкомер.

Готов продукт.

Ход на експеримента:

1. Вземете две спринцовки с различни размери и ги свържете с тръба за капкомер.

2. Напълнете с несвиваема течност (вода или масло)

3. Натиснете надолу буталото на по-малката спринцовка.Наблюдавайте движението на буталото на по-голямата спринцовка.

4. Натиснете буталото на по-голямата спринцовка.Наблюдавайте движението на буталото на по-малката спринцовка.

Резултат : Коригираме разликата в приложените сили.

Анализ : Според закона на Паскал налягането, създадено от буталата, е еднакво.Следователно: колко пъти буталото е толкова пъти и генерираната от него сила е по-голяма.

ОПИТ 4. Изсушете от вода.

Цел : показва разширяването на горещия въздух и свиването на студения въздух.

Оборудване : чаша, чиния с вода, свещ, тапа.

Готов продукт.

Ход на експеримента:

1. налейте вода в чиния и поставете монета на дъното и поплавък върху водата.

2. поканете публиката да вземе монета, без да си намокри ръцете.

3. запалете свещ и я поставете във водата.

4. покрийте с топла чаша.

Резултат: Гледане на движението на водата в чаша.

Анализ: когато въздухът се нагрява, той се разширява. Когато свещта изгасне. Въздухът се охлажда и налягането му пада. Атмосферното налягане ще избута водата под стъклото.

ОПИТ 5. Инерция.

Цел : показват проявата на инерция.

Оборудване : Бутилка с широко гърло, картонена халка, монети.

Готов продукт.

Ход на експеримента:

1. Поставяме хартиен пръстен на гърлото на бутилката.

2. поставете монети на пръстена.

3. с рязък удар на владетеля избиваме пръстена

Резултат: гледайте как монетите падат в бутилката.

Анализ: инерцията е способността на тялото да поддържа скоростта си. Когато удрят пръстена, монетите нямат време да променят скоростта си и падат в бутилката.

ОПИТ 6. С главата надолу.

Цел : Покажете поведението на течност във въртяща се бутилка.

Оборудване : Бутилка с широко гърло и въже.

Готов продукт.

Ход на експеримента:

1. Завързваме въже към гърлото на бутилката.

2. наливам вода.

3. завъртете бутилката над главата си.

Резултат: водата не се разлива.

Анализ: В горната част гравитацията и центробежната сила действат върху водата. Ако центробежната сила е по-голяма от гравитацията, тогава водата няма да се излее.

ОПИТ 7. Ненютонова течност.

Цел : Покажете поведението на ненютонова течност.

Оборудване : купа.нишесте. вода.

Готов продукт.

Ход на експеримента:

1. В купа разредете нишестето и водата в равни пропорции.

2. демонстрират необичайните свойства на течността

Резултат: веществото има свойствата на твърдо вещество и течност.

Анализ: при рязък удар се проявяват свойствата на твърдо тяло, а при бавен удар - свойствата на течност.

Заключение

В резултат на нашата работа ние:

проведени експерименти, доказващи наличието на атмосферно налягане;

създаде домашно приготвени устройства, които демонстрират зависимостта на налягането на течността от височината на течния стълб, закона на Паскал.

Обичахме да изучаваме налягането, да правим домашни устройства, да провеждаме експерименти. Но има много интересни неща в света, които все още можете да научите, така че в бъдеще:

Ще продължим да изучаваме тази интересна наука

Надяваме се, че нашите съученици ще се интересуват от този проблем и ние ще се опитаме да им помогнем.

В бъдеще ще проведем нови експерименти.

Заключение

Интересно е да се наблюдава опитът, проведен от учителя. Да го проведете сами е двойно интересно.

И провеждането на експеримент с устройство, направено и проектирано от собствените си ръце, е от голям интерес за целия клас. При такива експерименти е лесно да се установи връзка и да се направи заключение за това как работи дадена инсталация.

Провеждането на тези експерименти не е трудно и интересно. Те са безопасни, прости и полезни. Предстоят нови изследвания!

Литература

Вечери по физика в гимназията / Съст. ЕМ. Бравърман. Москва: Образование, 1969.

Извънкласна работа по физика / Изд. НА. Кабардин. М.: Просвещение, 1983.

Галпърщайн Л. Занимателна физика. М.: РОСМЕН, 2000.

ЖорелЕл Ей Занимателни експерименти по физика. Москва: Просвещение, 1985 г.

Горячкин Е.Н. Методология и техника на физичен експеримент. М.: Просвещение. 1984 г

Майоров А.Н. Физика за любопитните или това, което не се учи в час. Ярославъл: Академия за развитие, Академия и К, 1999.

Макеева Г.П., Цедрик М.С. Физически парадокси и занимателни въпроси. Минск: Народная асвета, 1981.

Никитин Ю.З. Забавен час. М .: Млада гвардия, 1980.

Експерименти в домашна лаборатория // Квант. 1980. № 4.

Перелман Я.И. Забавна механика. знаеш ли физика М.: ВАП, 1994.

Перишкин А.В., Родина Н.А. Учебник по физика за 7 клас. М.: Просвещение. 2012 г

Перишкин А.В. Физика. - М .: Дропла, 2012

Министерство на образованието и науката на Челябинска област

Пласт технологичен клон

GBPOU SPO „Копейски политехнически колеж на името на. С. В. Хохрякова»

МАЙСТОРСКИ КЛАС

„ОПИТ И ЕКСПЕРИМЕНТИ

ЗА ДЕЦА"

Учебно - изследователска работа

„Забавни физически експерименти

от импровизирани материали"

Ръководител: Ю.В. Тимофеева, учител по физика

Изпълнители: ученици от група OPI - 15

анотация

Физическите експерименти повишават интереса към изучаването на физиката, развиват мисленето, учат как да прилагат теоретичните знания, за да обяснят различни физически явления, случващи се в света около нас.

За съжаление, поради претоварване учебен материалнедостатъчно внимание се обръща на занимателните опити в часовете по физика

С помощта на експерименти, наблюдения и измервания могат да се изследват връзките между различни физични величини.

Всички явления, наблюдавани по време на занимателни експерименти, имат научно обяснение, за това са използвали основните закони на физиката и свойствата на материята около нас.

СЪДЪРЖАНИЕ

	Въведение
	Главно съдържание
	Организация на изследователската работа
	Методика за провеждане на различни експерименти
	Резултати от изследванията
	Заключение
	Списък на използваната литература
	Приложения

ВЪВЕДЕНИЕ

Без съмнение всички наши знания започват с опит.

(Кант Емануил - немски философ 1724-1804)

Физиката не е само научни книги и сложни закони, не само огромни лаборатории. Физиката също е интересни експерименти и забавни експерименти. Физиката е трикове, показани в кръг от приятели, това са забавни истории и забавни домашно направени играчки.

Най-важното е, че всеки наличен материал може да се използва за физически експерименти.

Физически експерименти могат да се правят с топки, чаши, спринцовки, моливи, сламки, монети, игли и др.

Експериментите повишават интереса към изучаването на физиката, развиват мисленето, учат как да прилагат теоретичните знания, за да обяснят различни физически явления, случващи се в света около нас.

При провеждане на експерименти е необходимо не само да се състави план за неговото изпълнение, но и да се определят методи за получаване на определени данни, самостоятелно да се монтират инсталации и дори да се проектират необходимите устройства за възпроизвеждане на това или онова явление.

Но, за съжаление, поради претоварването на учебния материал в уроците по физика, не се обръща достатъчно внимание на забавните експерименти, много внимание се обръща на теорията и решаването на проблеми.

Затова беше решено да се проведе изследователска работа по темата „Забавни експерименти по физика от импровизирани материали“.

Целите на изследователската работа са следните:

Овладейте методите на физическото изследване, овладейте уменията за правилно наблюдение и техниката на физически експеримент.

Организиране на самостоятелна работа с разнообразна литература и други източници на информация, събиране, анализ и обобщаване на материал по темата на изследователската работа.

Да научи студентите как да прилагат научните знания за обяснение на физическите явления.

Да възпита у учениците любов към физиката, да повиши концентрацията им върху разбирането на законите на природата, а не върху механичното им запаметяване.

При избора на тема за изследване ние изхождаме от следните принципи:

Субективност – избраната тема отговаря на нашите интереси.

Обективност – избраната от нас тема е актуална и важна в научно и практическо отношение.

Осъществимост – поставените от нас задачи и цели в работата са реални и изпълними.

1. ОСНОВНО СЪДЪРЖАНИЕ.

Изследователската работа беше извършена по следната схема:

Формулиране на проблема.

Проучване на информация от различни източници по този въпрос.

Изборът на изследователски методи и практическото им овладяване.

Събиране на собствен материал - придобиване на импровизирани материали, провеждане на експерименти.

Анализ и обобщение.

Формулиране на заключения.

По време на изследователската работа са използвани следните физични методи на изследване:

1. Физически опит

Експериментът се състоеше от следните етапи:

Разбиране на условията на опит.

Този етап предвижда запознаване с условията на експеримента, определяне на списъка на необходимите импровизирани инструменти и материали и безопасни условия по време на експеримента.

Съставяне на последователност от действия.

На този етап беше очертан редът на експеримента, ако е необходимо, бяха добавени нови материали.

Провеждане на експеримент.

2. Наблюдение

Когато наблюдавахме явленията, случващи се в експеримента, обърнахме специално внимание на промяната във физическите характеристики, докато успяхме да открием закономерни връзки между различни физични величини.

3. Моделиране.

Моделирането е в основата на всяко физическо изследване. По време на експериментите симулирахме различни ситуационни експерименти.

Общо моделирахме, проведохме и обяснихме научно няколко забавни физически експеримента.

2. Организация на изследователската работа:

2.1 Методология за провеждане на различни експерименти:

Изживяване №1 Свещ зад бутилка

Уреди и материали: свещ, бутилка, кибрит

Етапи на експеримента

Поставете запалена свещ зад бутилката и застанете така, че лицето ви да е на 20-30 см от бутилката.

Сега си струва да духнете и свещта ще изгасне, сякаш няма преграда между вас и свещта.

Опит номер 2 Въртяща се змия

Инструменти и материали: дебела хартия, свещ, ножици.

Етапи на експеримента

Изрежете спирала от плътна хартия, разтегнете я малко и я поставете върху края на огънатата тел.

Задържането на тази намотка над свещта в възходяща струя въздух ще накара змията да се завърти.

Уреди и материали: 15 мача.

Етапи на експеримента

Поставете една кибритена клечка на масата и 14 кибритени клечки през нея, така че главите им да стърчат нагоре и краищата да докосват масата.

Как да вдигнем първата клечка, като я държим за единия край, а с нея и всички останали клечки?

Опит No4 Парафинов мотор

Уреди и материали:свещ, игла за плетене, 2 чаши, 2 чинии, кибрит.

Етапи на експеримента

За да направим този двигател, нямаме нужда от електричество или бензин. За това ни трябва само ... свещ.

Загрейте иглата и я забийте с главите им в свещта. Това ще бъде оста на нашия двигател.

Поставете свещ с игла за плетене на ръбовете на две чаши и балансирайте.

Запалете свещта в двата края.

Опит № 5 Плътен въздух

Живеем от въздуха, който дишаме. Ако това не ви звучи достатъчно магическо, направете този експеримент, за да видите какви други магии може да направи въздухът.

Реквизит

Предпазни очила

Борова дъска 0,3x2,5x60 см (предлага се във всеки магазин за дървен материал)

вестникарски лист

Владетел

обучение

Да започнем научната магия!

Сложете предпазни очила. Обявете на публиката: „В света има два вида въздух. Единият е кльощав, а другият дебел. Сега ще направя магия с помощта на мазен въздух.

Поставете дъската на масата, така че около 6 инча (15 см) да стърчи от ръба на масата.

Кажете: „Плът въздух седи на дъската.“ Ударете края на дъската, който стърчи отвъд ръба на масата. Дъската ще скочи във въздуха.

Кажете на публиката, че трябва да е бил разреден въздух, който седи на дъската. Отново поставете дъската на масата, както в точка 2.

Поставете лист от вестник върху дъската, както е показано на фигурата, така че дъската да е в средата на листа. Изгладете вестника, така че да няма въздух между него и масата.

Кажете отново: "Гъст въздух, седни на дъската."

Ударете стърчащия край с ръба на ръката си.

Опит No6 Водоустойчива хартия

Реквизит

Хартиени кърпи за ръце

Чаша

Пластмасова купа или кофа, която може да се напълни с достатъчно вода, за да покрие напълно стъклото

обучение

Подредете всичко необходимо на масата

Да започнем научната магия!

Обявете на публиката: "С помощта на магическите си умения мога да накарам лист хартия да остане сух."

Намачкайте хартиена кърпа и я поставете на дъното на чашата.

Обърнете чашата и се уверете, че пачката хартия остава на мястото си.

Кажете няколко магически думи над стъклото, например: "магически сили, защита на хартията от вода." След това бавно спуснете обърнатата чаша в купата с вода. Опитайте се да държите чашата възможно най-равна, докато попадне изцяло под водата.

Извадете чашата от водата и разклатете водата. Обърнете чашата с главата надолу и извадете хартията. Нека публиката го усети и се уверете, че ще остане сух.

Опит № 7 Летяща топка

Виждали ли сте как човек се издига във въздуха при изпълнение на магьосник? Опитайте подобен експеримент.

Моля, обърнете внимание: За този експеримент ще ви трябва сешоар и помощ от възрастен.

Реквизит

Сешоар (трябва да се използва само от възрастен асистент)

2 дебели книги или други тежки предмети

Топка за пинг-понг

Владетел

възрастен асистент

обучение

Поставете сешоара на масата с отвора, който издухва горещ въздух.

За да го инсталирате в тази позиция, използвайте книгите. Уверете се, че не блокират отвора от страната, където се засмуква въздух в сешоара.

Включете сешоара в контакта.

Да започнем научната магия!

Помолете един от възрастните зрители да бъде ваш помощник.

Обявете на публиката: „Сега ще накарам обикновена топка за пинг-понг да лети във въздуха.“

Вземете топката в ръката си и я оставете да падне на масата. Кажете на публиката: „О! Забравих да кажа вълшебните думи!“

Кажете вълшебните думи над топката. Накарайте асистента си да включи сешоара на пълна мощност.

Внимателно поставете балона върху сешоара в струя въздух на около 45 см от отвора за издухване.

Съвет за опитен магьосник

В зависимост от това колко силно духате, може да се наложи да поставите балона малко по-високо или по-ниско от указаното.

Какво друго може да се направи

Опитайте се да направите същото с топка с различни размери и тежести. Изживяването ще бъде ли също толкова добро?

2. 2 РЕЗУЛТАТА ОТ ИЗСЛЕДВАНЕТО:

1) Изживяване №1 Свещ зад бутилка

Обяснение:

Свещта постепенно ще изплува нагоре и охладеният от вода парафин на ръба на свещта ще се стопи по-бавно от парафина около фитила. Поради това около фитила се образува доста дълбока фуния. Тази празнота от своя страна осветява свещта, затова нашата свещ ще изгори докрай..

2) Опит номер 2 Въртяща се змия

Обяснение:

Змията се върти, защото има разширяване на въздуха под действието на топлина и трансформация на топлата енергия в движение.

3) Експеримент № 3 Петнадесет мача на един

Обяснение:

За да вдигнете всички кибритени клечки, трябва само да поставите още една, петнадесета кибритена клечка върху всички кибритени клечки, във вдлъбнатината между тях.

4) Опит No4 Парафинов мотор

Обяснение:

Капка парафин ще падне в една от чиниите, поставени под краищата на свещта. Балансът ще бъде нарушен, другият край на свещта ще се дръпне и ще падне; в същото време няколко капки парафин ще се отцедят от него и ще стане по-лек от първия край; издига се до върха, първият край ще падне, пуснете капка, ще стане по-лесно и нашият двигател ще започне да работи с мощ и основно; постепенно колебанията на свещта ще се увеличават все повече и повече.

5) Опит No5 плътен въздух

Когато ударите дъската за първи път, тя отскача. Но ако ударите дъска с вестник върху нея, дъската се счупва.

Обяснение:

Когато сплесквате вестник, премахвате почти целия въздух изпод него. В същото време голямо количество въздух отгоре на вестника го притиска с голяма сила. Когато ударите дъската, тя се счупва, защото натискът на въздуха върху вестника пречи на дъската да се издигне в отговор на силата, която сте приложили.

6) Опит No6 водоустойчива хартия

Обяснение:

Въздухът заема определен обем. В чашата има въздух, независимо в каква позиция е тя. Когато обърнете чаша с главата надолу и я спуснете бавно във вода, в чашата остава въздух. Водата не може да влезе в чашата поради въздуха. Налягането на въздуха е по-голямо от налягането на водата, която се опитва да влезе в чашата. Кърпата на дъното на чашата остава суха. Ако чашата се обърне настрани под вода, въздухът под формата на мехурчета ще излезе от нея. Тогава той може да влезе в чашата.

8) Опит № 7 Летяща топка

Обяснение:

Всъщност този трик не противоречи на гравитацията. Той демонстрира важна способност на въздуха, наречена принцип на Бернули. Принципът на Бернули е законът на природата, според който всяко налягане на всяка течност, включително въздух, намалява с увеличаване на скоростта на нейното движение. С други думи, при ниска скорост на въздушния поток, той има високо налягане.

Въздухът, излизащ от сешоара, се движи много бързо и затова налягането му е ниско. Топката е заобиколена от всички страни от зона с ниско налягане, която образува конус на отвора на сешоара. Въздухът около този конус има по-високо налягане и предпазва топката от падане от зоната с ниско налягане. Силата на гравитацията го дърпа надолу, а силата на въздуха го дърпа нагоре. Благодарение на комбинираното действие на тези сили, топката виси във въздуха над сешоара.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализирайки резултатите от забавни експерименти, бяхме убедени, че знанията, получени в часовете по физика, са напълно приложими за решаване на практически задачи.

С помощта на експерименти, наблюдения и измервания са изследвани връзките между различни физични величини.

Всички явления, наблюдавани по време на занимателни експерименти, имат научно обяснение, за това използвахме основните закони на физиката и свойствата на материята около нас.

Законите на физиката се основават на факти, установени от опита. Освен това интерпретацията на едни и същи факти често се променя в хода на историческото развитие на физиката. Фактите се натрупват в резултат на наблюдения. Но в същото време те не могат да бъдат ограничени само до тях. Това е само първата стъпка към знанието. След това идва експериментът, разработването на концепции, които позволяват качествени характеристики. За да се направят общи изводи от наблюденията, да се открият причините за явленията, е необходимо да се установят количествени връзки между количествата. Ако се получи такава зависимост, значи се намира физичен закон. Ако се намери физически закон, тогава няма нужда да се поставя експеримент във всеки отделен случай, достатъчно е да се извършат съответните изчисления. След експериментално изследване на количествените връзки между количествата е възможно да се идентифицират модели. Въз основа на тези закономерности се изгражда обща теория на явленията.

Следователно без експеримент не може да има рационално обучение по физика. Изучаването на физика и други технически дисциплини включва широкото използване на експеримента, обсъждането на характеристиките на неговата формулировка и наблюдаваните резултати.

В съответствие с поставената задача всички експерименти бяха проведени само с евтини импровизирани материали с малки размери.

Въз основа на резултатите от образователната и изследователската работа могат да се направят следните изводи:

В различни източници на информация можете да намерите и измислите много забавни физически експерименти, извършени с помощта на импровизирано оборудване.

Занимателните експерименти и домашно направените физически уреди увеличават обхвата на демонстрации на физични явления.

Забавните експерименти ви позволяват да тествате законите на физиката и теоретичните хипотези.

БИБЛИОГРАФИЯ

M. Di Specio "Забавни експерименти", LLC "Astrel", 2004 г

Ф.В. Рабиз "Забавна физика", Москва, 2000 г

Л. Галперщайн "Здравей, физика", Москва, 1967 г

А. Томилин "Искам да знам всичко", Москва, 1981 г

M.I. Блудов "Разговори по физика", Москва, 1974 г.

АЗ И. Перелман "Занимателни задачи и експерименти", Москва, 1972 г.

ПРИЛОЖЕНИЯ

диск:

1. Презентация "Забавни физически експерименти от импровизирани материали"

2. Видео "Забавни физически експерименти от импровизирани материали"

Откъде идват истинските учени? Все пак някой прави невероятни открития, изобретява гениални устройства, които ние използваме. Някои дори получават световно признание под формата на престижни награди. Според учителите детството е началото на пътя към бъдещи открития и постижения.

Имат ли нужда от физика по-малките ученици

Повечето училищни програми включват изучаване на физика от пети клас. Родителите обаче са добре запознати с многото въпроси, които имат любознателните деца от начална училищна възраст и дори предучилищна възраст. Експериментите по физика ще ви помогнат да отворите пътя към прекрасния свят на знанието. За ученици на 7-10 години те, разбира се, ще бъдат прости. Въпреки простотата на експериментите, но разбрали основните физични принципи и закони, децата се чувстват като всемогъщи магьосници. Това е прекрасно, защото силният интерес към науката е ключът към успешното обучение.

Не винаги способностите на децата се разкриват сами. Често се изисква да се предложи на децата определена научна дейност, едва тогава се появяват склонности към това или онова знание. Домашните експерименти са лесен начин да разберете дали детето проявява интерес към природните науки. Малките откриватели на света рядко остават безразлични към „прекрасните“ действия. Дори ако желанието за изучаване на физика не се проявява ясно, все пак си струва да положите основите на физическите знания.

Най-простите експерименти, проведени у дома, са добри, защото дори срамежливите, съмняващи се деца с удоволствие правят домашни експерименти. Постигането на очаквания резултат поражда самочувствие. Връстниците с ентусиазъм приемат демонстрацията на такива "трикове", което подобрява отношенията между момчетата.

Изисквания за организиране на експерименти у дома

За да бъде изучаването на законите на физиката у дома безопасно, трябва да се вземат предпазни мерки:

Абсолютно всички експерименти се провеждат с участието на възрастни. Разбира се, много изследвания са безопасни. Проблемът е, че момчетата не винаги правят ясна граница между безобидни и опасни манипулации.
Необходимо е да бъдете особено внимателни, ако се използват остри, пробождащи-режещи предмети, открит огън. Тук присъствието на старейшини е задължително.
Използването на отровни вещества е забранено.
Детето трябва да опише подробно процедурата, която трябва да се извърши. Целта на работата трябва да бъде ясно посочена.
Възрастните трябва да обяснят същността на експериментите, принципите на законите на физиката.

Най-простите изследвания

Можете да започнете запознаването си с физиката, като демонстрирате свойствата на веществата. Това трябва да са най-простите преживявания за децата.

важно!Препоръчително е да предоставите възможни детски въпроси, за да им отговорите възможно най-подробно. Неприятно е, когато мама или татко предлагат да проведат експеримент, смътно разбирайки какво потвърждава. Затова е по-добре да се подготвите, като изучавате необходимата литература.

различна плътност

Всяко вещество има плътност, която влияе върху теглото му. Различните показатели на този параметър имат интересни прояви под формата на многослойна течност.

Дори деца в предучилищна възраст могат да извършват такива прости експерименти с течности и да наблюдават техните свойства.
За експеримента ще ви трябва:

захарен сироп;
растително масло;
вода;
стъклен буркан;
няколко малки предмета (например монета, пластмасово мънисто, парче стиропор, безопасна игла).

Бурканът трябва да се напълни около 1/3 със сироп, добавете същото количество вода и олио. Течностите няма да се смесват, а ще образуват слоеве. Причината е плътността, вещество с по-ниска плътност е по-леко. След това, един по един, трябва да спуснете предметите в буркана. Те "висят" на различни нива. Всичко зависи от това как плътностите на течностите и обектите корелират една с друга. Ако плътността на материала е по-малка от плътността на течността, нещото няма да потъне.

плаващо яйце

Ще имаш нужда:

2 чаши;
супена лъжица;
сол;
вода;
2 яйца.

И двете чаши трябва да се напълнят с вода. В една от тях разтворете 2 пълни супени лъжици сол. След това яйцата трябва да се спуснат в чашите. В обикновена вода ще потъне, в солена вода ще изплува на повърхността. Солта увеличава плътността на водата. Това обяснява факта, че е по-лесно да се плува в морска вода, отколкото в прясна вода.

Повърхностно напрежение на водата

На децата трябва да се обясни, че молекулите на повърхността на течността се привличат, образувайки най-тънкия еластичен филм. Това свойство на водата се нарича повърхностно напрежение. Това обяснява, например, способността на водния крак да се плъзга по водната повърхност на езерото.

Неразливаща се вода

Необходимо:

стъклена чаша;
вода;
кламери.

Чашата се пълни до ръба с вода. Един кламер изглежда достатъчен, за да се разлее течността. Необходимо е внимателно да потапяте кламерите в стъклото един по един. Пускайки около дузина кламери, можете да видите, че водата не се излива, а образува малък купол на повърхността.

плаващи кибрити

Необходимо:

Купа;
вода;
4 кибрита;
течен сапун.

Налейте вода в купата, спуснете кибрита. Те ще бъдат практически неподвижни на повърхността. Ако капнете препарат в центъра, кибритените клечки моментално ще се разпространят до краищата на купата. Сапунът намалява повърхностното напрежение на водата.

Забавни преживявания

За децата е много ефектно да работят със светлина и звук. Учителите казват, че занимателните експерименти са интересни за деца от различни възрасти. Например, предложените тук физически експерименти са подходящи за деца в предучилищна възраст.

Светеща "лава"

Това преживяване не създава истинска лампа, но прекрасно симулира работата на лампа с движещи се частици.
Необходимо:

стъклен буркан;
вода;
растително масло;
сол или всякакви ефервесцентни таблетки;
хранителни оцветители;
факла.

Бурканът трябва да се напълни около 2/3 с оцветена вода, след което добавете масло почти до ръба. Поръсете малко сол отгоре. След това отидете в затъмнена стая, осветете дъното на буркана с фенерче. Зърната сол ще потънат на дъното, увличайки капчици мазнина със себе си. По-късно, когато солта се разтвори, маслото отново ще изплува на повърхността.

домашна дъга

Слънчевата светлина може да се разложи на спектър от многоцветни лъчи.

Необходимо:

ярка естествена светлина;
чаша;
вода;
висока кутия или стол;
голям лист бяла хартия.

В слънчев ден поставете хартия на пода пред прозорец, който пропуска ярка светлина. Поставете кутия (стол) до нея, поставете чаша, пълна с вода отгоре. На пода ще се появи дъга. За да видите цветовете изцяло, просто преместете хартията и я хванете. Прозрачен контейнер с вода е призма, която разлага лъча на части от спектъра.

Докторски стетоскоп

Звукът се разпространява на вълни. Звуковите вълни в космоса могат да бъдат пренасочвани, усилвани.
Ще имаш нужда:

парче гумена тръба (маркуч);
2 фунии;
пластелин.

Поставете фуния в двата края на гумената тръба, като я закрепите с пластилин. Сега е достатъчно да сложиш едното до сърцето си, а другото - до ухото си. Сърдечният ритъм се чува ясно. Фунията "събира" вълни, вътрешната повърхност на тръбата не им позволява да се разсейват в пространството.

На този принцип работи лекарският стетоскоп. В старите времена слуховите апарати за хора с увреден слух имаха приблизително същото устройство.

важно!Не използвайте източници на силен звук, тъй като това може да увреди слуха ви.

Експерименти

Каква е разликата между експеримент и опит? Това са изследователски методи. Обикновено експериментът се провежда с предварително определен резултат, демонстриращ вече разбираема аксиома. Експериментът е предназначен да потвърди или отхвърли хипотезата.

За децата разликата между тези понятия е почти незабележима, всяко действие се извършва за първи път, без научна основа.

Въпреки това, често събуждащият се интерес тласка момчетата към нови експерименти, произтичащи от вече известните свойства на материалите. Такава автономия следва да се насърчава.

Замразяващи течности

Материята променя свойствата си с промяна на температурата. Децата се интересуват от промяната на свойствата на всички видове течности, когато се превърнат в лед. Различните вещества имат различни точки на замръзване. Освен това при ниски температури тяхната плътност се променя.

Забележка!При замразяване на течности трябва да се използват само пластмасови съдове. Не използвайте стъклени съдове, тъй като могат да се счупят. Причината е, че течностите, замръзвайки, променят структурата си. Молекулите образуват кристали, разстоянието между тях се увеличава, обемът на веществото се увеличава.

Ако напълните различни форми с вода и портокалов сок, оставите ги във фризера, какво се случва? Водата вече ще замръзне и сокът ще остане частично течен. Причината е точката на замръзване на течността. Подобни експерименти могат да бъдат проведени с различни вещества.
Като налеете вода и масло в прозрачен съд, можете да видите вече познатата стратификация. Маслото изплува на повърхността на водата, тъй като има по-ниска плътност. Какво може да се наблюдава при замразяване на контейнер със съдържание? Места за смяна на вода и масло. Ледът ще бъде отгоре, маслото ще бъде отдолу. Замръзвайки, водата стана по-лека.

Работа с магнит

От голям интерес за по-младите ученици е проявата на магнитните свойства на различни вещества. Забавната физика предлага да проверите тези свойства.

Опции за експеримент (ще ви трябват магнити):

Проверка на способността за привличане на различни предмети

Можете да поддържате записи, като посочвате свойствата на материалите (пластмаса, дърво, желязо, мед). Интересен материал са железни стружки, чието движение изглежда очарователно.

Изследване на способността на магнита да действа чрез други материали.

Например, метален предмет е изложен на магнит през стъкло, картон и дървена повърхност.

Помислете за способността на магнитите да привличат и отблъскват.

Изследването на магнитните полюси (същото име отблъскват, противоположните привличат). Ефектен вариант е да прикрепите магнити към плаващи лодки играчки.

Магнетизирана стрелка - аналог на компас

Във водата той показва посоката "север - юг". Магнетизираната игла привлича други малки предмети.

Препоръчително е да не претоварвате малкия изследовател с информация. Целта на експериментите е да покажат как работят законите на физиката. По-добре е да разгледаме едно явление в детайли, отколкото безкрайно да променяме посоките в името на спектакъла.
Преди всеки експеримент е лесно да се обяснят свойствата и характеристиките на обектите, участващи в тях. След това обобщете с детето си.
Правилата за безопасност заслужават специално внимание. Началото на всеки урок е придружено с инструкции.

Научните експерименти са забавни! Може би същото ще бъде и за родителите. Двойно интересно е да откриваме заедно нови аспекти на обикновените явления. Струва си да отхвърлите ежедневните грижи, споделяйки детската радост от откритието.

Много хора смятат, че науката е скучна и мрачна. Така казва този, който не е гледал научните предавания от "Еврика". Какво се случва в нашите "уроци"? Без тъпчене, скучни формули и кисело изражение на лицето на другаря по бюро. Децата харесват нашата наука, всички експерименти и опити, те обичат нашата наука, нашата наука носи радост и стимулира по-нататъшното познаване на сложни теми.

Опитайте сами, за да проведете занимателни експерименти по физика за деца у дома. Ще бъде забавно и най-важното - много информативно. Вашето дете ще се запознае със законите на физиката в игрова форма, а е доказано, че в играта децата бързо и лесно усвояват материала и запомнят дълго време.

Занимателни експерименти по физика, които трябва да се показват на децата у дома

Прости забавни експерименти по физика, които децата ще помнят цял живот. Всичко, от което се нуждаете, за да проведете тези експерименти, е на една ръка разстояние. И така, напред към научните открития!

Топка, която не гори!

Реквизит: 2 балона, свещ, кибрит, вода.

Интересен опит: Надуваме първия балон и го държим над свещ, за да покажем на децата, че балонът ще се спука от огъня.

Налейте обикновена чешмяна вода във втората топка, завържете я и отново донесете свещите до огъня. И за едно чудо! какво виждаме Топката не се пука!

Водата, която е в балона, абсорбира топлината, генерирана от свещта, и следователно балонът не гори, следователно не се спуква.

Чудесни моливи

Реквизити: найлонов плик, обикновени подострени моливи, вода.

Интересен опит: Налейте вода в найлонов плик – не пълен, наполовина.

На мястото, където торбата е пълна с вода, пробиваме торбата с моливи. какво виждаме На местата на пробиване - опаковката не изтича. Защо? И ако направите обратното: първо пробийте торбата и след това налейте вода в нея, водата ще изтече през дупките.

Как се случва "чудото": обяснение: Когато полиетиленът се счупи, неговите молекули се привличат по-близо една до друга. В нашия експеримент полиетиленът се изтегля около моливите и предпазва водата от изтичане.

Непукаща топка

Реквизити: балон, дървено шишче и препарат за миене на съдове.

Интересен опит: Смажете горната и долната част на топката с течност за миене на съдове, пробийте с шиш, като започнете от дъното.

Как се случва "чудото": обяснение: И тайната на този "трик" е проста. За да запазите цяла топка, трябва да знаете къде да пробиете - в точките на най-малко напрежение, които се намират в долната и горната част на топката.

„Карфиол

Реквизити: 4 обикновени чаши вода, ярки хранителни оцветители, зелеви листа или бели цветя.

Интересен опит: Към всяка чаша добавяме хранителни оцветители от всякакъв цвят и поставяме по един лист зеле или цвете в оцветена вода. Оставяме "букета" за през нощта. А на сутринта... ще видим, че зелевите листа или цветове са станали различни цветове.

Как се случва "чудото": обяснение: Растенията абсорбират вода, за да подхранват своите цветя и листа. Това се дължи на капилярния ефект, при който самата вода изпълва тънките тръбички вътре в растенията. При всмукване на оцветената вода листата и цветът променят цвета си.

Яйцето, което може да плува

Реквизити: 2 яйца, 2 чаши вода, сол.

Интересен опит: Внимателно поставете яйцето в чаша обикновена чиста вода. Виждаме: удави се, потъна на дъното (ако не, яйцето е гнило и е по-добре да го изхвърлите).
Но във втората чаша налейте топла вода и разбъркайте в нея 4-5 супени лъжици сол. Изчакваме, докато водата се охлади, след което спускаме второто яйце в солената вода. И какво виждаме сега? Яйцето плува на повърхността и не потъва! Защо?

Как се случва "чудото": обяснение: Всичко е въпрос на плътност! Средната плътност на едно яйце е много по-голяма от плътността на обикновената вода, така че яйцето "потъва". И плътността на соления разтвор е по-голяма и следователно яйцето „плува“.

Вкусен експеримент: Кристален бонбон

Реквизити: 2 чаши вода, 5 чаши захар, дървени пръчици за мини шишчета, плътна хартия, прозрачни чаши, тенджера, хранителни оцветители.

Интересен опит: Вземете една четвърт чаша вода, добавете 2 супени лъжици захар, сварете сиропа. В същото време изсипете малко захар върху плътна хартия. След това потопете дървено шишче в сиропа и съберете захарта с него.

Оставете пръчките да изсъхнат за една нощ.

Сутринта разтваряме 5 чаши захар в две чаши вода, оставяме сиропа да се охлади за 15 минути, но не много, в противен случай кристалите няма да „растат“. След това изсипете сиропа в буркани и добавете многоцветни хранителни оцветители. Спускаме шишчетата със захар в буркани, така че да не докосват нито стените, нито дъното (можете да използвате щипка). Какво следва? И тогава наблюдаваме процеса на растеж на кристала, чакаме резултата, за да ... ядем!

Как се случва „чудото“: обяснение: Веднага щом водата започне да изстива, разтворимостта на захарта намалява и тя се утаява, утаявайки се по стените на съда и върху шишче със семена от захарни зърна.

"Еврика"! Наука без скука!

Има и друга възможност да мотивирате децата да изучават наука - поръчайте научно шоу в Център за развитие на Еврика. О, какво ли няма тук!

Шоу програма "Забавна кухня"

Тук децата чакат вълнуващи експерименти с онези неща и продукти, които се предлагат във всяка кухня. Децата ще се опитат да удавят мандарината; направете рисунки върху мляко, проверете яйцето за свежест и също така разберете защо млякото е полезно.

"трикове"

Тази програма съдържа експерименти, които на пръв поглед изглеждат като истински магически трикове, но всъщност всички те са обяснени с помощта на науката. Децата ще разберат: защо балонът над свещта не се пука; какво кара едно яйце да плава, защо балонът залепва за стена... и други интересни експерименти.

"Занимателна физика"

Тежи ли въздухът, защо топли коженото палто, какво е общото между експеримента със свещ и формата на крилото на птиците и самолетите, може ли парче плат да задържа вода, черупка от яйце на цял слон може ли да издържи на това и на други въпроси малчуганите ще получат отговор, като станат участник в предаването "Занимателна физика" от "Еврика".

Тези забавни експерименти по физика за ученици могат да се провеждат в класната стая, за да привлекат вниманието на учениците към изучавания феномен, докато повтарят и консолидират учебния материал: те задълбочават и разширяват знанията на учениците, допринасят за развитието на логическото мислене, и вдъхнете интерес към темата.

Има значение: Безопасност на научното шоу

Основната част от реквизита и консумативите се закупуват директно от специализирани магазини на фирми производители в САЩ, поради което можете да сте сигурни в тяхното качество и безопасност;
Център за развитие на деца „Еврика” ненаучни предавания на токсични или други вредни за здравето на децата материали, лесно чупливи предмети, запалки и други „вредни и опасни”;
Преди да поръча научни предавания, всеки клиент може да се запознае с подробно описание на провежданите експерименти, а при необходимост и смислени обяснения;
Преди началото на научните предавания децата се инструктират за правилата за поведение в Шоуто, а професионални водещи следят тези правила да не бъдат нарушавани по време на шоуто.

През хилядолетната история на науката са извършени стотици хиляди физически експерименти. Трудно е да се изберат няколко „най-най.“ Сред физиците от Съединените щати и Западна Европа беше проведено проучване. Изследователите Робърт Крийс и Стоуни Бук ги помолиха да назоват най-красивите физически експерименти в историята. Игор Сокалски, изследовател в Лабораторията по астрофизика на високоенергийните неутрино, д-р.

1. Опитът на Ератостен от Кирена

Един от най-старите известни физични експерименти, в резултат на който е измерен радиусът на Земята, е извършен през III в. пр. н. е. от библиотекаря на известната Александрийска библиотека Ерастофен от Кирена. Схемата на експеримента е проста. По обяд, в деня на лятното слънцестоене, в град Сиена (сега Асуан) Слънцето беше в зенита си и обектите не хвърляха сенки. В същия ден и по същото време в град Александрия, разположен на 800 километра от Сиена, Слънцето се отклони от зенита с около 7°. Това е около 1/50 от пълния кръг (360°), което дава на Земята обиколка от 40 000 километра и радиус от 6300 километра. Изглежда почти невероятно, че радиусът на Земята, измерен по толкова прост метод, се е оказал само с 5% по-малък от стойността, получена с най-точните съвременни методи, съобщава сайтът Chemistry and Life.

2. Експеримент на Галилео Галилей

През 17 век доминира гледната точка на Аристотел, който учи, че скоростта на падане на тялото зависи от неговата маса. Колкото по-тежко е тялото, толкова по-бързо пада. Наблюденията, които всеки от нас може да направи в ежедневието, изглежда потвърждават това. Опитайте се да освободите лека клечка за зъби и тежък камък едновременно. Камъкът ще докосне земята по-бързо. Подобни наблюдения доведоха Аристотел до заключението за фундаменталното свойство на силата, с която Земята привлича други тела. Всъщност скоростта на падане се влияе не само от силата на гравитацията, но и от силата на съпротивлението на въздуха. Съотношението на тези сили за леки и тежки предмети е различно, което води до наблюдавания ефект.

Италианецът Галилео Галилей се усъмнил в правилността на изводите на Аристотел и намерил начин да ги провери. За да направи това, той пусна гюле и много по-леко гюле от мускет от Наклонената кула в Пиза в същия момент. И двете тела имаха приблизително еднаква опростена форма, следователно както за сърцевината, така и за куршума силите на съпротивление на въздуха бяха незначителни в сравнение със силите на привличане. Галилей установява, че и двата обекта достигат земята в един и същи момент, тоест скоростта на падането им е еднаква.

Резултатите, получени от Галилей, са следствие от закона за всемирното притегляне и закона, според който ускорението, изпитвано от тялото, е право пропорционално на силата, действаща върху него, и обратно пропорционално на масата.

3. Друг опит на Галилео Галилей

Галилео измерва разстоянието, което топките, търкалящи се по наклонена дъска, преодоляват за равни интервали от време, измерено от автора на експеримента с помощта на воден часовник. Ученият установил, че ако времето се удвои, топките ще се търкалят още четири пъти. Тази квадратична връзка означаваше, че топките под въздействието на гравитацията се движат ускорено, което противоречи на приетото от 2000 години убеждение на Аристотел, че телата, подложени на сила, се движат с постоянна скорост, докато ако сила не се приложи към тялото, то почива. Резултатите от този експеримент на Галилей, както и резултатите от опита му с наклонената кула в Пиза, по-късно послужиха като основа за формулиране на законите на класическата механика.

4. Експеримент на Хенри Кавендиш

След като Исак Нютон формулира закона за всемирното привличане: силата на привличане между две тела с маси Mit, отдалечени едно от друго на разстояние r, е равна на F = γ (mM / r2), остава да се определи стойността на гравитационна константа γ - За да се направи това, беше необходимо да се измери силата на привличане между две тела с известни маси. Това не е толкова лесно да се направи, тъй като силата на привличане е много малка. Усещаме гравитацията на земята. Но е невъзможно да се усети привличането дори на много голяма планина, която е наблизо, защото е много слаба.

Беше необходим много фин и чувствителен метод. Той е изобретен и приложен през 1798 г. от сънародника на Нютон Хенри Кавендиш. Той използва торсионен баланс, ярем с две топки, окачени на много тънък шнур. Кавендиш измерва изместването на кобилицата (завой) при приближаване на топките с тежести на други топки с по-голяма маса. За да се увеличи чувствителността, изместването се определя от светлинните петна, отразени от огледалата, фиксирани върху кобилиците. В резултат на този експеримент Кавендиш успя доста точно да определи стойността на гравитационната константа и за първи път да изчисли масата на Земята.

5. Опитът на Жан Бернар Фуко

Френският физик Жан Бернар Леон Фуко през 1851 г. експериментално доказва въртенето на Земята около оста си с помощта на 67-метрово махало, окачено на върха на купола на парижкия Пантеон. Равнината на люлеене на махалото остава непроменена спрямо звездите. Наблюдателят, който е на Земята и се върти заедно с нея, вижда, че равнината на въртене бавно се завърта в посока, обратна на посоката на въртене на Земята.

6. Опитът на Исак Нютон

През 1672 г. Исак Нютон прави прост експеримент, който е описан във всички училищни учебници. След като затвори капаците, той направи малка дупка в тях, през която премина слънчев лъч. На пътя на лъча беше поставена призма, а зад призмата беше поставен екран. На екрана Нютон наблюдава "дъга": бял слънчев лъч, преминаващ през призма, се превръща в няколко цветни лъча - от лилаво до червено. Това явление се нарича светлинна дисперсия.

Сър Айзък не беше първият, който наблюдава това явление. Още в началото на нашата ера беше известно, че големите монокристали от естествен произход имат свойството да разлагат светлината на цветове. Дори преди Нютон, първите изследвания на дисперсията на светлината в експерименти със стъклена триъгълна призма са извършени от англичанина Хариот и чешкия натуралист Марци.

Въпреки това, преди Нютон, подобни наблюдения не са били подлагани на сериозен анализ и изводите, направени от тях, не са били препроверявани с допълнителни експерименти. И Чариот, и Марци остават последователи на Аристотел, който твърди, че разликата в цвета се определя от разликата в количеството тъмнина, „смесена“ с бяла светлина. Виолетовият цвят, според Аристотел, се среща с най-голямото добавяне на тъмнина към светлината, а червеният - с най-малкото. Нютон прави допълнителни експерименти с кръстосани призми, когато светлината преминава през една призма и след това преминава през друга. Въз основа на съвкупността от своите експерименти той заключава, че „никакъв цвят не възниква от белота и чернота, смесени заедно, с изключение на междинно тъмното

количеството светлина не променя външния вид на цвета." Той показа, че бялата светлина трябва да се разглежда като съставна светлина. Основните цветове са от лилаво до червено.

Този експеримент на Нютон е прекрасен пример за това как различни хора, наблюдавайки едно и също явление, го тълкуват по различен начин и само тези, които поставят под въпрос тълкуването си и правят допълнителни експерименти, стигат до правилните заключения.

7. Опитът на Томас Йънг

До началото на 19 век преобладават идеите за корпускулярния характер на светлината. Смятало се, че светлината е съставена от отделни частици – корпускули. Въпреки че явленията дифракция и интерференция на светлината са наблюдавани от Нютон ("пръстените на Нютон"), общоприетата гледна точка остава корпускулярна.

Разглеждайки вълните на повърхността на водата от два хвърлени камъка, можете да видите как, припокривайки се една друга, вълните могат да се намесват, тоест да се компенсират или взаимно да се подсилват. Въз основа на това английският физик и лекар Томас Йънг прави експерименти през 1801 г. с лъч светлина, който преминава през два отвора в непрозрачен екран, като по този начин образува два независими източника на светлина, подобни на два камъка, хвърлени във вода. В резултат на това той наблюдава интерференчен модел, състоящ се от редуващи се тъмни и бели ивици, които не биха могли да се образуват, ако светлината се състои от корпускули. Тъмните ленти съответстваха на зони, където светлинните вълни от двата процепа взаимно се компенсират. Светлинни ивици се появяват там, където светлинните вълни взаимно се усилват. Така беше доказана вълновата природа на светлината.

8. Експериментът на Клаус Йонсон

Германският физик Клаус Йонсон провежда експеримент през 1961 г., подобен на експеримента за светлинна интерференция на Томас Йънг. Разликата беше, че вместо лъчи светлина Йонсон използваше електронни лъчи. Той получи интерференчен модел, подобен на този, който Юнг наблюдава за светлинните вълни. Това потвърди правилността на разпоредбите на квантовата механика за смесената корпускулярно-вълнова природа на елементарните частици.

9. Експериментът на Робърт Миликен

Идеята, че електрическият заряд на всяко тяло е дискретен (т.е. състои се от по-голям или по-малък набор от елементарни заряди, които вече не подлежат на фрагментация), възниква в началото на 19 век и е подкрепена от такива известни физици като М. Фарадей и Г. Хелмхолц. В теорията е въведен терминът "електрон", обозначаващ определена частица - носител на елементарен електрически заряд. Този термин обаче по онова време е бил чисто формален, тъй като нито самата частица, нито свързаният с нея елементарен електрически заряд са открити експериментално. През 1895 г. К. Рентген, по време на експерименти с газоразрядна тръба, открива, че нейният анод, под действието на лъчи, летящи от катода, е в състояние да излъчва собствени, рентгенови лъчи или рентгенови лъчи. През същата година френският физик Ж. Перин експериментално доказва, че катодните лъчи са поток от отрицателно заредени частици. Но въпреки колосалния експериментален материал, електронът остава хипотетична частица, тъй като няма нито един експеримент, в който да участват отделни електрони.

Американският физик Робърт Миликен разработи метод, превърнал се в класически пример за елегантен физически експеримент. Миликан успя да изолира няколко заредени водни капчици в пространството между плочите на кондензатора. Чрез осветяване с рентгенови лъчи беше възможно леко да се йонизира въздухът между плочите и да се промени зарядът на капките. Когато полето между плочите беше включено, капката бавно се движеше нагоре под действието на електрическо привличане. Когато полето е изключено, то се спуска под въздействието на гравитацията. Чрез включване и изключване на полето беше възможно да се изследва всяка от капчиците, суспендирани между плочите за 45 секунди, след което те се изпариха. До 1909 г. беше възможно да се определи, че зарядът на всяка капчица винаги е цяло число, кратно на основната стойност e (заряд на електрона). Това беше убедително доказателство, че електроните са частици с еднакъв заряд и маса. Чрез замяна на капчици вода с капчици масло, Миликан успява да увеличи продължителността на наблюденията до 4,5 часа и през 1913 г., елиминирайки възможните източници на грешка един по един, публикува първата измерена стойност на заряда на електрона: e = (4,774 ± 0,009 ) x 10-10 електростатични единици .

10. Опитът на Ернст Ръдърфорд

До началото на 20-ти век стана ясно, че атомите са съставени от отрицателно заредени електрони и някакъв вид положителен заряд, което поддържаше атома като цяло неутрален. Имаше обаче твърде много предположения за това как изглежда тази „положително-отрицателна“ система, докато експериментални данни, които биха позволили да се направи избор в полза на един или друг модел, очевидно липсваха. Повечето физици са приели модела на J.J. Thomson: атомът е равномерно заредена положителна топка с диаметър около 108 cm с отрицателни електрони, плаващи вътре.

През 1909 г. Ернст Ръдърфорд (подпомогнат от Ханс Гайгер и Ернст Марсден) организира експеримент, за да разбере действителната структура на атома. В този експеримент тежки положително заредени a-частици, движещи се със скорост 20 km/s, преминават през тънко златно фолио и се разпръскват върху златните атоми, отклонявайки се от първоначалната си посока на движение. За да определят степента на отклонение, Гайгер и Марсдън трябваше да наблюдават с помощта на микроскоп проблясъци върху сцинтилаторната плоча, които се появяват там, където частица удари плочата. За две години бяха преброени около милион проблясъци и беше доказано, че около една частица на 8000 в резултат на разсейване променя посоката на движение с повече от 90 ° (т.е. връща се назад). Това не би могло да се случи в "хлабав" атом на Томсън. Резултатите недвусмислено свидетелстват в полза на така наречения планетарен модел на атома - масивно миниатюрно ядро с размери около 10-13 cm и електрони, въртящи се около това ядро на разстояние около 10-8 cm.

Съвременните физически експерименти са много по-сложни от експериментите от миналото. При някои устройства те са разположени на площ от десетки хиляди квадратни километра, при други запълват обем от порядъка на кубичен километър. А други скоро ще бъдат проведени на други планети.