10 VĚDECKÝCH EXPERIMENTŮ PRO STŘEDNÍ ŠKOLU: FYZIKA, CHEMIE, BIOLOGIE - VĚDA - 2025

Dnes vám přináším seznam vědeckých experimentů pro střední školu, se kterými se můžete učit pojmy fyzika, chemie a biologie. Vědecké experimenty znamenají vizualizaci jevů a potvrzování teorií; představují také příležitost seznámit se s vědeckou metodou.

Všechny experimenty se snadno provádějí a používají zařízení a materiály pro každodenní použití. K interpretaci výsledků je nutná alespoň jedna úroveň středoškolského studenta.

Obrázek 1. Experimentování je základní součástí vědy. Zdroj: Pixabay.

1 - Konstrukce domácího elektromagnetu

materiály

- Alkalické 1,5V baterie (2 nebo 3 baterie)

- Držák baterie

-Tinkový a smaltovaný (lakovaný) měděný drát pro vinutí.

-Stelové šrouby.

-Iron nehty.

Obrázek 2. Materiály pro konstrukci elektromagnetu. Zdroj: youtube.

Proces

-Valte smaltovaný měděný drát kolem jednoho z ocelových šroubů.

- S nožem nebo nožem seškrábněte lak z volných konců měděného kabelu, který byl navinut na ocelový šroub.

- Vložte baterie do držáku baterie a připojte konce ke svorkám držáku baterie.

Experiment

- Přibližte špičku šroubu blíže k hřebům a pozorujte, že jsou přitahovány.

- Upozorňujeme, že při odpojování kabelu od vinutí elektromagnet nepracuje.

- Zvyšte výkon magnetu připojením více baterií v sérii.

-Zvýšit magnetické pole elektromagnetu umístěním více závitů vinutí.

Body k ověření

-Magnetická síla je větší a aktuální.

- Se stejným proudem se zvyšuje magnetická síla, pokud se zvyšuje počet závitů.

- Se stejným počtem otáček (každý otočení je otočení) a proudem se zvyšuje výkon elektromagnetu, pokud jsou zatáčky utaženy nebo se k sobě přibližují.

- Pokud je šroub odšroubován a spirála je ponechána sama, magnetický efekt pokračuje, ale je podstatně oslaben.

2 - Konvekční proud

Materiály:

• List papíru
• Kousek nitě
• Svíčka
• Zapalovač

Proces

- Na listu papíru nakreslí spirála.

- Vystřihněte a vytvořte malou díru ve středu spirály.

- Protáhněte kus nitě spirálou. Na konec vlákna uvázejte uzel tak, aby nevycházel ze spirály.

- Zvedněte spirálu závitem tak, aby tvořila šroubovice.

Experiment

- Zapněte svíčku.

- Na zapálenou svíčku položte papírový spirálu již zavěšenou nití.

Pozor: Vrtule na papír musí být mimo plamen, aby se nezapálila.

Obrázek 3. Rotace papírové spirály v důsledku aktualizace tepelné konvekce. Zdroj: youtube.

Body k ověření

- Řekněte, že se helikid začíná otáčet. Důvodem je aktualizace horkého vzduchu. Horký vzduch stoupá, protože je lehčí než studený vzduch.

- Zvyšte rychlost otáčení umístěním dvou svíček místo jedné.

3 - Refrakce světla

materiály

- Skleněné sklenice

- Džbán vody

-Mince

-Tužka

Proces

- Položte minci na stůl.

- Poté položte sklenici na mince.

Pokus A

- Podívejte se na mince pod sklenicí, ze šikmé polohy a shora.

Nyní nalijte vodu do sklenice a opakujte pozorování z bočního úhlu a shora.

Body k ověření

-Pokud je sklenice prázdná, lze minci vidět skrz sklo jak ze strany, tak i shora. Pokud je však sklenice naplněna vodou, zatímco se díváme na mince z úhlu 45 °, všimneme si, že náhle zmizí z našeho pohledu.

- Pokud se podíváme přímo shora, všimneme si, že mince je tam stále. Tento jev je vysvětlen, protože světlo se při průchodu z jednoho média na druhé vychýlí.

-Když je voda přidána na rozhraní mezi sklem a vodou, dochází k odchylce světla pasoucího se na dně skla, a proto se mince nezobrazuje.

Pokus B

- Nyní vložte tužku do sklenice s vodou tak, aby jedna část byla ponořena a druhá do vzduchu.

Body k ověření

- Zachovejte tužku ze strany: zdá se, že byla zlomená. Vysvětlením tohoto jevu je opět odchylka utrpěná světelným paprskem, když přechází z jednoho média na druhé.

Obrázek 4. Lom lomu ponořené tužky. Zdroj: Wikimedia Commons.

4 - Pomocí mikroskopu si prohlédněte zárodky v ústech

Materiály:

• Pár brýlí nebo brýlí
• Stříkačka bez jehly
• Šicí jehla
• Laserové ukazovátko
• lepicí páska

Proces

- Naplňte stříkačku vodou.

- Podepřete žebra injekční stříkačky ke stěnám obou nádob, které budou fungovat jako sloupce a podpěra pro injekční stříkačku.

- Stříkačku jemně zatlačte, až se na špičce vytvoří kapka, která je držena povrchovým napětím na okrajích špičky stříkačky.

- Nalepte lepicí pásku kolem laserového tlačítka tak, aby zůstala zapnutá.

- Zaměřte laserové světlo na kapku a podívejte se na projekci na zeď.

Experiment

-Vlečte jehlu opatrně, bez sevření, na vnitřní stěnu úst.

- Poklepejte špičkou jehly, která byla předtím vtřena do úst, kapku vody na špičce stříkačky.

- Sledujte projekci a všimněte si rozdílů.

Obrázek 5. Plísně z úst zesílené a promítané laserovým světlem. Zdroj: youtube.

Body k ověření

- Při promítání laserového světla na stěnu se zesilují bakterie v ústech.

- Experiment můžete opakovat pomocí vody z vázy pro stříkačku, která může obsahovat mikroorganismy, jako je paramecium a améba.

5- Citronová baterie

materiály

- Citrony

- Mince mědi nebo holý měděný drát.

-Galvanizované šrouby

-Voltmetr

- Kabely

-Kabely aligátorových klipů

Proces

- Citron je odebrán a je vepřový štěrbina slotu pro vložení měděné mince.

- Na opačné straně je zašroubován a zasunut pozinkovaný šroub.

- Aligátorové svorky jsou přizpůsobeny a připojeny k kabelům voltmetru.

- Aligátor pozitivního je připojen k měděné minci.

- Záporný aligátor voltmetru se připojuje k pozinkovanému šroubu.

Obrázek 6. Citronová baterie a voltmetr. Zdroj: youtube.

Body k ověření

-Změřte napětí vytvářené citronovou baterií. Toto napětí by mělo být o něco méně než jeden volt.

-Vystavte druhou a třetí citronovou baterii, zapojte do série a zkontrolujte napětí.

- Zkuste zapálit žárovku baterky. Vyzkoušejte jeden nebo více zásob citronů v sérii.

- Nyní připojte hromádky citronů paralelně. Zkontrolujte napětí.

- Na žárovku baterky použijte paralelní kombinaci citronových baterií.

-Vyjasněte si své závěry.

6- Indikátor pH v domácnosti

Materiály:

- Skleněné obaly

-Destilovaná voda

-Černé zelí

-Filterový papír

-Hrnec na vaření

-Kuchyně

-Skleněný kontejner

Proces

-Cut fialové zelí.

- Kousky zelí v hrnci po dobu 10 minut.

- Vyjměte ze sporáku a nechte jej odpočinout, dokud nevychladne.

- Vraťte nebo filtrujte do čisté nádoby, nejlépe skla.

-Uložte kapalinu extrahovanou z fialového zelí, které bude sloužit jako indikátor pH.

Body k ověření

- Indikátor pH funguje takto:

i) U kyselé látky se změní z růžové na červenou.

ii) Pokud se jedná o neutrální látku, udržuje si svou tmavě modrou barvu.

iii) Při zkoušce na alkalické nebo základní látce se barva změní na zelenou.

Vyzkoušejte různé látky

- Kyseliny, které lze bezpečně manipulovat: ocet a citronová šťáva.

- Soda

-Rajče

- Lidská moč

-Čistá voda

-Salive

-Solná voda nebo mořská voda

- hydrogenuhličitan sodný.

-Zubní pasta

- Mléko magnézie

- Domácí bělidlo nebo čpavek (používejte plastové rukavice, nedotýkejte se rukama ani oblečením)

- Pro provedení testů je užitečné vyrobit několik proužků absorpčního papíru, které jsou impregnovány indikátorem pH.

-Note v poznámkovém bloku, třídění v sestupném pořadí, od nejvíce kyselých látek k nejvíce zásadité.

Pozor

Velmi silné kyseliny a zásady mohou způsobit popáleniny a podráždění kůže, sliznic a očí. Během experimentu je vhodné nosit plastové rukavice, zejména pokud máte citlivou pokožku.

7- Extrakce a pozorování DNA

materiály

-Kuřecí Ledvina

- Tekutý prostředek na mytí nádobí

- Enzymy citlivé na maso, jako je papájová šťáva nebo prášek na maso.

-Etylalkohol bez barviva

-Mixér

-Skleněná láhev

- Jemné sítko

- Kádinka s maturitou

-Délkový skleněný obal nebo zkumavka.

Proces

- Vložte syrové kuřecí játra do míchacího skla.

- Přidejte trochu vody a míchejte, dokud nezískáte krémovou pastu.

-Kapalenou játra nalijte přes sítko do odměrné kádinky.

-Měřte množství lichotníku v nádobě.

- Nalije se do myčky nádobí v míře rovnající se čtvrtině míry lichotníku.

- Míchejte lžičkou.

- Přidejte polévkovou lžíci masa, který uklízí enzymy nebo papájovou šťávu, a míchejte po dobu pěti minut.

- Míchejte jemně, aby se řetězce DNA nerozbily.

- Směs se nalije do zkumavky s protáhlým skleněným obalem.

- Nakloňte zkumavku a opatrně nalijte alkohol tak, aby se nemíchal s kapalinou na dně.

Body k ověření

- Po několika minutách uvidíte uvnitř alkoholu několik bílých nekonečných vláken pocházejících ze směsi jater, detergentů a enzymů. Těmito vlákny jsou kuřecí DNA.

9 - Domácí kondenzátor (Leydenova láhev)

materiály

- Skleněné nebo plastové nádoby, jako je majonéza.

-Plastový izolační kryt propíchnut skrz který prochází pevný drát nebo kabel.

- Obdélníkové proužky kuchyňské hliníkové fólie pro zakrytí, přilepení nebo přilnutí vnější a vnitřní strany nádoby.

- Flexibilní kabel bez izolace, který je spojen s vnitřkem tyče tak, že je v kontaktu s hliníkovou fólií, která zakrývá vnitřek stěny láhve

- Je důležité, aby hliníkový povlak nedosáhl okraje láhve, může být o něco vyšší než polovina.

- Kabel bez izolace, který bude připevněn k vnějšímu hliníkovému plechu.

Poznámka: Další verze, která se vyhýbá práci s umístěním hliníkové fólie na vnitřní stranu, spočívá v naplnění láhve nebo sklenice roztokem vody a soli. který bude působit jako vnitřní deska.

Proces

-Pokud máte starou televizi nebo monitor, jehož obrazovkou je katodový paprsek, můžete jej použít k nabíjení láhve.

- Držte láhev jednou rukou za vnější desku, zatímco se blížíte a dotýkáte se obrazovky kabelem, který se připojuje k vnitřní části.

- Poté vytáhněte kabel přivázaný na vnější stranu a přiveďte jej blíže k kabelu, který vychází z vnitřku láhve.

Body k ověření

- Nezapomeňte, že když přivedete kabel připojený k vnějšku kabelem, který vychází zevnitř, vytvoří se jiskra, která ukazuje, že láhev byla elektricky nabita.

Alternativní postup

- Pokud nemáte vhodnou obrazovku, můžete vložit láhev Leyden tak, že ji držíte blízko vlněného hadříku, který jste vzali ze sušičky na prádlo.

- Další možností pro zdroj nabíjení je odebrat plastovou trubku (PVC), která byla předtím pískována, aby se odstranil lak. Zkumavku protřete papírovou utěrkou, dokud není dostatečně nabitá.

10- Newtonův druhý zákon

materiály

-Výtah

-Koupové měřítko nebo hmotnost

-Notebook

Proces

-Vezměte váhu koupelny do výtahu, postavte se na ni a zaznamenejte hodnoty, které označí během startu, sestupu a během doby, kdy se pohybuje konstantní rychlostí.

Body k ověření

- Nyní aplikovat Newtonův druhý zákon, pro tento nakreslete diagram sil a vyřešte zrychlení výtahu.

Obrázek 7. Schéma volného těla chlapce ve výtahu. Zdroj: F. Zapata.

- Vypočítejte zrychlení výtahu odpovídající každému případu.

Reference

1. Snadná věda. Zásobník Volta. Obnoveno z: Cienciafacil.com
2. ExpCaseros. 10 vědeckých projektů. Obnoveno z: youtube.
3. Experimentování. 5 domácích fyzikálních experimentů. Obnoveno z: youtube.com
4. DIY čas. 10 domácích experimentů. Obnoveno z: youtube.com
5. Lifeder. Newtonův druhý zákon: aplikace, experimenty. Obnoveno z: lifeder.com
6. Mobilní beta verze. Jak vyrobit domácí elektromagnet. Obnoveno z: youtube.com