7. ročník,Optika

Prečo vidíme

Pomôcky: sviečka, čelovka, čierny a biely papier, laser, spray
Zrak je náš najdôležitejší zmysel. Keď nám niekto zaviaže oči, nevieme, kde čo je. Ako to naša oči robia?
Pedagogická poznámka: Hypotézy prednesiem rovno ja.
Dve hypotézy:
• Svetelná: Naše okolie je väčšinou plné svetla, ktoré rôzne poletuje priestorom. naše oči svetlo prijímajú a získavajú z neho informáciu o tom, ako svet okolo vyzerá.
• Ohmatávací: Oči vysielajú nejaké lúče, ktoré sa odráža od predmetov v okolí späť. Oči je zachytí a tým si ohmatávají svet okolo.
Pr. 1: Navrhni pokus, ktorým by sme mohli rozhodnúť o tom, ktorá z oboch hypotéz o videnie (svetelná a ohmatávací) je správna. Máš nejaké skúsenosti, ktoré jednu z hypotéz vylučujú?
Zatemníme miestnosť a zhasneme, aby sa do nej nedostalo žiadne svetlo. Ak v miestnosti bez svetla uvidíme, je správna ohmatávací hypotéza, pokiaľ neuvidíme, je správna svetelná hypotéza.
Skúsenosti:
• Keď je v miestnosti málo svetla, vidíme lepšie tam, kam svetlo dopadá a to, ako ďaleko
od miesta sme alebo či sa na neho pozeráme situáciu príliš nemení.
• Hviezdy sú od nás neuveriteľne ďaleko. Ak by ich oči ohmatával, musel by ohmatávací lúč doletia vo veľmi krátkom okamihu od otočenie hlavy smerom ku hviezde od nás k nej a späť.
• Keď zhasnú osvetlenie v jaskyni, je tam úplná tma.
Pedagogická poznámka: zatemnení je nutné vyskúšať a musí byť naozaj dokonalé. Pokiaľ do triedy presvitá svetlo, žiaci tme zvyknú, rozhliadnete sa a celý pokus pre nich bude skôr demonštrácií správnosti ohmatávací teórie. Ak dokonalé zatemnenie miestnosti nemáte, je nutné nájsť inú miestnosť, kde je po zhasnutí úplná tma (chodba v pivnici, učiteľský záchod, …). Žiaci samotní väčšinou skúsenosti s úplnou tmou nemajú, pretože aj počas hlbokej noci vonku neustále niečo svieti.
Pedagogická poznámka: Tesne predtým než rozsvietime, vyzvem žiakov, aby rozsvietenie sledovali oči svojho spolusedícího.
Keď triedu zatemníme a zhasneme, nič nevidíme ⇒ zrejme platí svetelná hypotéza. Ako reagujú na rozsvietenie oči kamarátov?
Keď rozsvietime, začne sa im zmenšovať čierne koliesko uprostred oka. Čierne koliesko je vo skutočnosti otvor, ktorým do oka vchádza svetlo. Nazýva sa zornička.

Pr. 2: Vysvetli, prečo sa zornička po rozsvietení zmenšuje.
V tme dopadá do oka málo svetla ⇒ oko sa snaží množstvo svetla zväčšiť a preto zväčši zreničku, ktorú svetlo do oka púšťa. Po rozsvietení je svetla dostatok, preto oko zreničku zmenší, aby svetla v oku nebolo príliš (prebytok svetla po rozsvietení i cítime). Vidíme vďaka svetlu, ktoré dopadá do oka.
Preto má zmysel sa zaoberať tým, ako sa svetlo chová, najmä, akým spôsobom sa dostane do nášho oka.
Pedagogická poznámka: Na nasledujúce pokusy sa hodia obyčajné laserové ukazovátko s malým výkonom (u vysoko výkonných lúčov dochádza k dostatočne silnému rozptylu, ktorý zviditeľňuje cestu lúča). Jednoduchý prípad: laserové ukazovadlo: Keď ho rozsvietime, na stene sa urobí osvetlená stopa ⇒ svetlo sa muselo z laseru dostať na stenu a potom do našich očí. Akú cestu zvolilo?
Pedagogická poznámka: Najlepšie je, ak si žiaci môžu priamu cestu svetla vyskúšať samostatne na laserovom modulu. Ak moduly nie sú k dispozícii, je možné vykonávať pokus frontálne.
Svetlo sa vzduchom šíri priamočiaro, najrýchlejšou cestou.
Pedagogická poznámka: Slovo najrýchlejší je použité úmyselne, kvôli budúcemu užití Fermat princípe najkratšieho času.
Pr. 3: Nakresli triedu pri pohľade zhora. Do obrázku nakresli cestu svetla z ukazovátka, cez múr do očí niekoľkých spolužiakov na rôznych miestach triedy. Ako svetlo od steny odráža?
Prečo nevidíme lúč počas cesty?
1Svetlo najskôr letí pohromade po priamke z ukazovátka k stene, od ktorej sa odrazí do rôznych smerov a po odraze zase letí priamočiaro k jednotlivým žiakom. Svetlo sa od steny odráža do všetkých strán.
Lúč po ceste zrejme nevidíme, pretože všetko svetlo v lúča letí do steny a žiadne neletí do našich očí.
Pr. 4: Navrhni, ako zviditeľniť lúč po ceste. Musíme lúča do cesty postaviť niečo, čo ho čiastočne odrazí do našich očí, napríklad prach
alebo hmlu.
Pedagogická poznámka: Veľa žiakov trik pozná z laserových bludísk.
Svetlo, ktoré nedopadá do nášho oka, nevidíme.
Pedagogická poznámka: Predchádzajúci záver najskôr sformulujeme ako hypotézu, ktorú testujeme tým, že odvrátim cestu svetlu, ktoré ide z rôznych predmetov tak, aby ho časť triedy videla a časť nie.
Pr. 5: Na fotografii je kutil, ktorý kontroluje rovnosť dosky. Vysvetli.
Svetlo letí priamočiaro ⇒ keď je doska rovné splynie v jeden bod.
Pr. 6: Ako najľahšie skontrolujeme, že sme koly na stavbu plota zasadili rovno do jednej priamky?
Keď sa pozrieme od jedného krajného kolu k druhému, musia byť všetky koly medzi nimi v zákryte.
Pr. 7: Na strelných zbraniach mierime pomocou hľadí a mušky. Vysvetli ako. Pokiaľ má zbraň strieľať presne na rôzne vzdialenosti, býva hľadí nastaviteľné. Prečo? Guľka vystrelená z hlavne letí priamočiaro (ako svetlo). Musíme nastaviť hľadia a mušku tak,
aby boli v jednej priamke s cieľom.
Laserové ukazovadlo nám dokáže vytvoriť jeden jasný bod, ktorým na niečo ukážeme, ale na osvetľovanie sa nepoužíva. Skúsime bežnejšie zdroj – čelovku.
Nebudeme svietiť priamo do miestnosti, ale posvietime na dva rôzne papiere.
• Čierny papier: Miestnosť je svetlejšie (je v nej viac svetla) ako pri vypnutej čelovke, ale stále je veľa zle vidieť.
• Biely papier: Miestnosť je podstatne lepšie osvetlená ako pri použití čierneho papiera. Biele predmety odrážajú ďaleko viac svetla ako predmety čierne.
Pr. 8: Vysvetli, prečo na ukazovátku namierenom trochu nad hlavy študentov nie je vidieť, že svieti, zatiaľ čo rozsvietenie čelovky nepríjemne páli do očí. Z laserového ukazovátka vylieta veľmi tenký prúd svetla, z ktorého do našich očí nedopadá žiadne svetlo.
Prúd svetla z čelovky je ďaleko širšia a rozbieha sa do strán ⇒ časť svetla dopadá priamo do našich očí a my vidíme čelovku svietiť.
Pr. 9: Prečo sa miestnosti maľujú väčšinou bielo alebo svetlými farbami? Ktorej miestnosti sa maľujú čierno? Prečo? Biela farba odráža viac svetla ⇒ svetlo, ktoré sa do miestnosti dostane, sa odráža od stien a nepohltí sa ⇒ v miestnosti je viac svetla a my v nej dobre vidíme.
Čierna farba odráža málo svetla ⇒ svetlo, ktoré dopadne na stenu sa pohltí a v miestnosti je tma. Čiernu (alebo inou tmavou) farbou sú vymaľované miestnosti, v ktorých potrebujeme málo svetla:
• temná komora (miestnosť na výrobu fotografií, na ktoré nesmie dopadať svetlo, kým nie sú hotové),
• kino,
• diskotéky, …
Pr. 10: Prečo je v čiernom oblečení väčšie teplo? Čierna farba pohlcuje svetlo ⇒ pohlcuje aj jeho energiu, ktorú zrejme mení v teplo.
Pr. 11: Vonku je deň, okná miestnosti nie sú zatiahnutá. Vysvetli, ako vidíme predmety, ktoré sú v miestnosti a nedopadá na ne priame žiarenie zo Slnka.
Svetlo zo slnka prechádza oknom ⇒ svetlo sa odráža sa od steny do všetkých strán ⇒ odrazené svetlo môže dopadnú aj na predmety, na ktoré priame svetlo nedopadá ⇒ odrazené svetlo sa od predmetov odrazí do nášho oka ⇒ predmet vidíme.
Domáce bádania: Z biológie vieme, že živé organizmy sú veľmi účelné. Napriek tomu je u ľudí farba kože zdanlivo nezmyselná. Čiernu kožu majú obyvatelia Afriky, kde dopadá veľmi veľa svetla, ktoré tak zahrieva kožu a zbytočne ohrieva miestnej čierne obyvateľov. naopak obyvatelia Európy, kde je ďaleko chladnejšie a slnečný svit je vzácnejšia majú kožu bielu, ktorá svetlo zbytočne odráža namiesto toho, aby ho pohltila a vyrobila tak trochu cenného tepla. Nájdi na internetu vysvetlenie.
Zhrnutie: Okolo nás sa všetkými smermi šíria a od predmetov odráža svetlo. Svetlo, ktoré dopadne do oka. nám prináša informáciu o našom okolí.

6. ročník,Magnety a elektrina

Elektrický náboj – príklady

Pr. 1: Plechovku umiestnime na polystyrén (tanier,) a na jej okraj zavesíme prehnutý staniol. Trením vyrobíme na tyči elektrický náboj a dotkneme sa týči plechovky, na ktoré sú umiestnené stanioly. Čo je na výsledku pokusu zaujímavého?
Pr. 2: Navrhni pokus, ktorým by sme sa presvedčili, že plechovka je po dotyku nabitá elektrickým nábojom rovnako ako bola nabitá tyč.
Pr. 3: Prečo v našich pokusoch používame stanioly? Prečo je plechovka postavená na polystyrénu.
Pr. 4: Vezmi staniol, závesy ho na niť a priblíž ho k nabité plechovke. Zmení sa pôsobenie plechovky na staniol, keď sa plechovky dotkne? Čo sa v okamihu dotyku deje s plechovkou?
Pr. 5: Ktoré predmety nabitá plechovka priťahuje? Ktoré odpudzuje?
Pr. 6: Navrhni, ako overiť pokusom, že náboj sa po niektorých látkach môže pohybovať a po niektorých nie.
Pr. 7: Vysvetli:
a) Prečo stanioly na plechovke poklesnú, keď sa plechovky dotkneme rukou?
b) Prečo plechovky, ktoré nabíjame, pokladáme polystyrénom?
c) Prečo nejde železná tyč nabiť?
Pr. 8: Sleduj nasledujúce pokus a vysvetli ho.
Trením nabije umelohmotnú tyč. Tyč priblížime dovnútra plechovky, tak aby sme sa plechovky nabitú tyčou nedotkli. Dotkneme sa plechovky prstom. Oddialime prst od plechovky tak, aby sme sa jej prestali dotýkať. oddialime od plechovky nabitú tyč.
Domáce bádania: Hľadaj na internete informácie o elektrickom náboji a pokus sa s ich pomocou vysvetliť priebeh pokusu v príklade 8.

6. ročník,Magnety a elektrina

Elektrický náboj

Pomôcky: plechovky, novodurové tyč, látka, líščí chvost, sklenená tyč, krepový papier, staniol, kancelárske spinky, žiarivkové trubice, tmavé miesto
V minulej hodine sme objavili trením je možné na niektorých predmetoch (mikroténové vrecúško, umelohmotná trubica) vyrobiť lepidýlko:
• predmety s lepidýlkem priťahujú okolité predmety,
• lepidýlko môžeme z predmetu zobrať rúk, alebo kovovými predmetmi.
Keď trieme žiarivkovú trubicu, rozsvieti sa ⇒ lepidýlko má zrejme niečo spoločné s elektrinou. Fyzici nášmu lepidýlku hovoria elektrický náboj ⇒ budeme nazývať ho tak aj my. Trením môžeme na niektorých predmet vyrobiť elektrický náboj. Hľadáme pokus, ktorým by sme mohli elektrický náboj nazhromaždiť na inom predmete, než na ktorom sme ho vyrobili.
Pr. 1: Plechovku umiestnime na polystyrén (tanier,) a na jej okraj zavesíme prehnutý staniol. Trením vyrobíme na tyči elektrický náboj a dotkneme sa týči plechovky, na ktoré sú umiestnené stanioly. Čo je na výsledku pokusu zaujímavého? Keď začneme tyč k plechovke približovať, začne sa staniol dvíhať. Po dotyku plechovky tyčí
a jej oddialenie od plechovky staniol trochu poklesne, ale zostane zdvihnutý.
Zaujímavý výsledok elektrický náboj na tyči (i sáčku) spôsoboval priťahovanie okolitých predmetov, prítomnosť náboja na plechovke sa prejavila odehnutím staniol (ktoré teda náboj
na plechovke musí odpudzovať).
Pedagogická poznámka: Pokiaľ pokusy vykonávate v triede, nemusíte sa ani pýtať, či je na pokuse niečo zaujímavé. Žiaci si ihneď všimnú, že staniol sa namiesto priťahovania (zatiaľ sme náboj overovali tým, že priťahuje) od plechovky odpudzuje. Žiaci, ktorí sa nad výsledkom nepozastaví, moc pozor nedávajú.
Pr. 2: Navrhni pokus, ktorým by sme sa presvedčili, že plechovka je po dotyku nabitá elektrickým nábojom rovnako ako bola nabitá tyč.
Môžeme k plechovke priblížiť papierik, ktorý by sa mal k plechovke priťahovať. Náboj by mal ísť z plechovky zotrieť rúk. Oba pokusy dopadnú presne podľa predpovedí (plechovka priťahuje papieriky, a náboj z nej zmizne po dotyku rúk).

Pr. 3: Prečo v našich pokusoch používame stanioly? Prečo je plechovka postavená na polystyrénu. Na staniol môže náboj dobehnúť rovnako ako behá po železe. Naviac je staniol ľahko ohybný, takže ho sila od náboja dokáže od plechovky odchlípnout.
Pr. 4: Vezmi staniol, závesy ho na niť a priblíž ho k nabité plechovke. Zmení sa pôsobenie plechovky na staniol, keď sa plechovky dotkne? Čo sa v okamihu dotyku deje s plechovkou? Staniol je najskôr k plechovke priťahovaný (ako papierik), akonáhle sa plechovky dotkne, odskočí preč (plechovka ho začne odpudzovať). Počas dotyku zrejme časť náboja prejde z plechovky na staniol (stanioly na plechovke trochu poklesnú) ⇒ z nenabitého staniolu sa stal staniol nabitý a začal sa odpudzovať.
Pr. 5: Ktoré predmety nabitá plechovka priťahuje? Ktoré odpudzuje?
Nabitá plechovka:
• priťahuje nenabité predmety,
• odpudzuje nabité predmety.
Predmet nabitý elektrickým nábojom:
• priťahuje iné nenabité predmety,
• odpudzuje predmety nabité.
Pedagogická poznámka: V tomto okamihu nevieme nič o tom, že existujú dva druhy nábojov a preto je záver, že elektrický náboj odpudzuje nabité predmety, vcelku oprávnený. Rozhodne ho v túto chvíľu neopravuje.
Pedagogická poznámka: Je celkom zaujímavé, že hoci niektorí žiaci sa už od začiatku minulej hodiny chváli tým, že vie, že sa zaoberáme statickou elektrinou, neuplatňujú na tomto mieste (Ani pri riešení príkladu 10) poznatok o dvoch druhoch elektrického náboja.
Pr. 6: Navrhni, ako overiť pokusom, že náboj sa po niektorých látkach môže pohybovať a po niektorých nie. Spojíme dve plechovky predmetom zo skúmaného materiálu, ak sa zdvihnú stanioly aj na
druhej plechovke, môže cez tento materiál náboj cestovať.
Výsledky pokusu:
• železná tyčka – zdvihnú sa aj stanioly na druhej plechovke ⇒ elektrický náboj sa môže pohybovať po železe,
• kus polystyrénu – stanioly na druhej plechovke sa nezdvihnú ⇒ elektrický náboj sa po polystyrénu pohybovať nemôže.
Z hľadiska elektrického náboja existujú dva druhy materiálov:
• vodivé (náboj sa po nich môže pohybovať): železo, meď, tuha,
• nevodivé (náboj sa po nich pohybovať nemôže): polystyrén, sklo, vzduch.
Dodatok: Mnoho látok, ktoré sú za normálnych podmienok nevodivé, vedie elektrický náboj v extrémnych situáciách (napríklad vzduch počas elektrického výboja – blesku).

Pr. 7: Vysvetli:
a) Prečo stanioly na plechovke poklesnú, keď sa plechovky dotkneme rukou?
b) Prečo plechovky, ktoré nabíjame, pokladáme polystyrénom?
c) Prečo nejde železná tyč nabiť?
a) Prečo stanioly na plechovke poklesnú, keď sa plechovky dotkneme rukou? Ruka je pre elektrický náboj vodivá a náboje z plechovku cez nej môžu utiecť do krajiny (navzájom sa odpudzujú).
b) Prečo plechovky, ktoré nabíjame, pokladáme polystyrénom?
Polystyrén je nevodivý a bráni nábojom v úteku do zeme.
c) Prečo nám nejde železná tyč nabiť?
Železná tyč je vodivá, rovnako ako ruka, v ktorej ju držíme. Ak by sme na tyči vyrobili náboj, ihneď by cez ruku utiekol do zeme.
Pr. 8: Sleduj nasledujúce pokus a vysvetli ho. Trením nabije umelohmotnú tyč. Tyč priblížime dovnútra plechovky, tak aby sme sa plechovky nabitú tyčou nedotkli. Dotkneme sa plechovky prstom. Oddialime prst od plechovky tak, aby sme sa jej prestali dotýkať. oddialime od plechovky nabitú tyč.
Priebeh pokusu:
1. Trením nabije umelohmotnú tyč. Tyč priblížime dovnútra plechovky, tak aby sme sa plechovky nabitú tyčí nedotkli. ⇒ staniol na plechovke sa vychýli, ako keby bola plechovka nabitá.
2. Dotkneme sa plechovky prstom. ⇒ staniolu poklesnú, ako keby sa plechovka vybila.
3. oddialite prst od plechovky tak, aby sme sa jej prestali dotýkať. ⇒ Nič sa nedeje.
4. oddialite od plechovky nabitú tyč. ⇒ staniolu sa vychýli, ako keby plechovka bola nabitá.
Pokusy sa môžeme presvedčiť, že plechovka je na konci pokusu naozaj nabitá:
• plechovka priťahuje papieriky,
• plechovku môžeme vybiť dotykom prsta.
Ak je plechovka nabitá, mali by sa stanioly odpudzovať od nabité tyče, s ktorou sme pokus vykonávali. Bohužiaľ, keď priblížime nabitú tyč k nabité plechovke, stanioly sa k tyči začnú priťahovať.
Pedagogická poznámka: V hodine pokus predvádzam a samozrejme nekomentujem, čo sa deje, aby si žiaci museli všímať. V prvom kroku sa snažíme pokus popísať (čo som robil ja a čo sa viditeľne dialo s elektrickým nábojom). Vo chvíli, keď sa trieda zhodne na tom, že
plechovka je na konci pokusu nabitá a kontrolné alobaly by sa mali odpudzovať od tyče (Pretože sú nabité a tyč je tiež nabitá), priblížim tyč k plechovke a ukážem, že tentoraz sa dva nabité predmety priťahujú. Táto skutočnosť odporuje nášmu záveru z príkladu 5 a je nepopierateľná. Bavíme sa o tom, že nezostáva než opustiť náš predchádzajúci záver „nabité predmety sa navzájom odpudzujú „a hľadať iné vysvetlenie. Pripomínam, že v dejinách fyziky k takýmto situáciám došlo a viedli nielen k veľkým zmenám v pohľade na svet, ale tiež k veľkým pokrokom (v skutočnosti vedci si často skôr želajú, aby pokus vyšiel inak než sa predpokladá a tým sa otvoril priestor pre novú teóriu). Doriešenie príklade nechávam na doma a v škole si ho preberieme opäť na začiatku ďalšej hodiny.
Domáce bádania: Hľadaj na internete informácie o elektrickom náboji a pokus sa s ich pomocou vysvetliť priebeh pokusu v príklade 8.
Zhrnutie: Látkou môžu byť pre elektrický náboj vodivé (železo) aleb

6. ročník,Magnety a elektrina

Magnety II – príklady

Pr. 1: Drž dvojmagnet v ruke a magnetickou tyčkou skúmaj jeho silu v rôznych miestach. Pôsobí všade rovnako silno? Nakresli obrázok dvojmagnetu a výsledky do neho zakreslite.
Pr. 2: Napíš všetky možnosti približovania pólov a pri každej uveď či sa magnety budú približovať alebo odpudzovať. Zostáv čo najjednoduchšie pravidlo, ktoré opisuje všetky možnosti.
Pr. 3: Skús si rozmyslieť, čo sa stane, keď dvojmagnet rozdelíš na časti. Potom ho rozdeľ a over svoj odhad.
Pr. 4: Vysvetli, prečo je ľahšie rozdeľovať dvojmagnet tým, magnety najskôr posunieme, aby nepasovali na seba.
Pr. 5: Železné predmety na seba navzájom nepôsobia. Magnety železné predmety vždy priťahujú. Magnety sa navzájom sa môžu priťahovať aj odpudzovať. Vysvetli.
Pr. 6: Nechaj skrutku, aby sa pritiahol k dvojmagnetu. Vezmi do ruky magnetickou tyčku a preskúmaj skrutku. Líšia sa skrutka pritiahnutý k dvojmagnetu od samotného skrutky.

6. ročník,Magnety a elektrina

Magnety II

Pomôcky: magnety (neodymové), magnetické tyčinky, skrutky, klince, papier, sponky
Pr. 1: Drž dvojmagnet v ruke a magnetickou tyčkou skúmaj jeho silu v rôznych miestach. Pôsobí všade rovnako silno? Nakresli obrázok dvojmagnetu a výsledky do neho zakreslite. Dvojmagnet nepôsobí vo všetkých miestach rovnako silno. Uprostred horných a dolnej podstavy dvojmagnetu pôsobí na tyčku najväčšia sila.

1Na každom magnetu môžeme nájsť dve miesta, kde je ich pôsobenie najsilnejší – týmto miestam hovoríme póly. Označujeme ich ako severná (N) a južný (S) (skratky vychádza z anglického north, south).
Pr. 2: Napíš všetky možnosti približovania pólov a pri každej uveď či sa magnety budú približovať alebo odpudzovať. Zostáv čo najjednoduchšie pravidlo, ktoré opisuje všetky možnosti.
Severný pól + severný pól: magnety sa odpudzujú.
Severný pól + južný pól: magnety sa priťahujú.
Južný pól + severný pól: magnety sa priťahujú.
Južný pól + južný pól: magnety sa odpudzujú.
Súhlasné póly sa odpudzujú, nesúhlasné póly sa priťahujú.
Súhlasné póly sa odpudzujú, nesúhlasné póly sa priťahujú.
Pr. 3: Skús si rozmyslieť, čo sa stane, keď dvojmagnet rozdelíš na časti. Potom ho rozdeľ a over svoj odhad.
Dve možnosti:
• získame polomagnety (jeden bude mať iba severný pól, druhý len južná),
• získame dva magnety s oboma pólmi.
Magnety sa veľmi silno priťahujú, priamo idú oddeliť len veľmi ťažko. Oddelenie si môžeme uľahčiť tým, že je najskôr posunieme tak, aby neboli presne na sebe a potom sa je ešte len pokúsime oddialiť (ide to ľahšie).
Pokusom zistíme, že rozdelením dvoumagnetu získame dva slabšie magnety.

Dodatok: Dva slabšie magnety získame aj v prípade, že rozdelíme (zlomíme) jeden celý magnet.
Pr. 4: Vysvetli, prečo je ľahšie rozdeľovať dvojmagnet tým, magnety najskôr posunieme, aby nepasovali na seba.
Posunutím vzdialime od seba póly oboch magnetov a tým zmenšíme silu, ktorou sa priťahujú. potom ich môžeme ľahšie oddeliť.
Pr. 5: Železné predmety na seba navzájom nepôsobia. Magnety železné predmety vždy priťahujú. Magnety sa navzájom sa môžu priťahovať aj odpudzovať. Vysvetli.
Prítomnosť magnetu zrejme zmení železný predmet tak, že sa z neho stane magnet, ktorý má póly orientované tak, aby sa s magnetom, ktorý ho zmagnetoval, priťahoval.
Pr. 6: Nechaj skrutku, aby sa pritiahol k dvojmagnetu. Vezmi do ruky magnetickou tyčku a preskúmaj skrutku. Líšia sa skrutka pritiahnutý k dvojmagnetu od samotného skrutky.
Samotný skrutka priťahuje magnetickú tyčku zo všetkých strán, skrutka pritiahnutý k dvojmagnetu jednu stranu tyčky odpudzuje, chová sa ako magnet.
Magnety priťahujú železné predmety tak, že ich zmení na magnety s vhodnou orientáciou pólov. Po oddialení magnetu od železného predmetu tento magnetizmus mizne.
Žiaci prinesú nabudúce: kancelárske spinky viac kusov (ak je doma máte, ak nie, nie je nutné ich kupovať),
Zhrnutie: Každý magnet má dva póly (miesta, kde je jeho pôsobenie najsilnejší).

6. ročník,Magnety a elektrina

Magnety – príklady

Pr. 1: Vezmi do ruky skrutku a magnetickú tyčku. Preskúmaj ich priťahovanie. ide o silu?
Pr. 2: Na ktoré ďalšie predmety magnetická tyčka pôsobí? Ako závisí jej pôsobenie na vzdialenosti? Pôsobí magnetická tyčka aj cez prekážky?
Pr. 3: Základným vybavením zberní druhotných surovín je magnet. K čomu slúži?
Pr. 4: Zopakuj pokusy z predchádzajúcich dvoch príkladov s dvojmagnetem miesto magnetické tyčky. Čím sa líši pôsobenia dvojmagnetu od pôsobenia magnetické tyčky?
Pr. 5: Vezmi si do ruky dvojmagnet a magnetickú tyčku. Preskúmaj ich vzájomnej pôsobenia. Čím sa líšia vzájomné pôsobenie magnetické tyčky a dvojmagnetu od vzájomného pôsobenia magnetické tyčky a skrutky?
Pr. 6: Drž dvojmagnet v ruke a magnetickou tyčkou skúmaj jeho silu v rôznych miestach. Pôsobí všade rovnako silno? Nakresli obrázok dvojmagnetu a výsledky do neho zakreslite.

6. ročník,Magnety a elektrina

Magnety

Pomôcky: magnety (neodymové), magnetické tyčinky, skrutky, klince, papier, sponky
Pedagogická poznámka: Vo všetkých hodinách o magnetizme používame pomôcky, ktoré som čiastočne objednal na www.neomag.cz a čiastočne nakúpil v železiarstve (podrobnosti v
súboru pomôcky).
Pr. 1: Vezmi do ruky skrutku a magnetickú tyčku. Preskúmaj ich priťahovanie. ide o silu? Magnetická tyčinka priťahuje skrutku k sebe. Spĺňa priťahovanie tri požiadavky na silu?
• Pôvodca: magnetická tyčinka,
• cieľ: skrutku,
• partnerská sila: skrutku by mal partnerskou silou priťahovať tyčku.
Keď držíme skrutku v ruke, tyčka sa k nemu pritiahne ⇒ partnerská sila existuje ⇒ priťahovanie skrutky k magnetickej tyčke je silou.
Pr. 2: Na ktoré ďalšie predmety magnetická tyčka pôsobí? Ako závisí jej pôsobenie na vzdialenosti? Pôsobí magnetická tyčka aj cez prekážky?
Magnetická sila pôsobí na: sponky, mince (niektoré), niektoré kľúče (väčšinu ale nie), kúrenie, nohy od stola, kovové časti ceruziek, futra pri dverách, …
Magnetická sila pôsobí na diaľku (tyčinka priťahuje aj predmety, ktorých sa nedotýka). Se vzdialeností veľkosť magnetickej sily klesá.
Magnetická sila pôsobí cez prekážky.
Magnetická sila pôsobí na železné predmety (nie je pravda, že by pôsobila na všetky kovy).
Dodatok: Magnety priťahujú železo, nikel, kobalt a niektoré zliatiny (tieto látky sa nazývajú feromagnetické). Okrem železa ide o látky v bežnom živote vzácne. preto v hodinách v skratke hovoríme, že magnety priťahujú železné predmety.
Pedagogická poznámka: Žiaci magnety poznajú, je pomerne časté, že budú tvrdiť (ako je uvedené aj v niektorých „náučných encyklopédiách“), že magnety priťahujú všetky kovové predmety. Ich názor nevyvracím, nechávam je, aby sa presvedčili sami (len mám v
zálohe pripravené kúsky alobalu).
Pedagogická poznámka: Pri diskusii v predchádzajúcom príklade môžu niektorí žiaci argumentovať tým, že niektoré prekážky magnetickú silu zastaví, kvôli tomu, že cez niektoré prekážky (napríklad hlavu) tyčka skrutku nepritiahne. Takúto príležitosť je nutné využiť a dôjsť k tomu, že sú dve možné vysvetlenia (prekážka je nepriechodné, prekážka je moc široká a magnetická sila nedosiahne) a rozhodnúť je možné pokusom vo chvíli, keď
získame silnejší magnet (ľahší predmet, …).

Pedagogická poznámka: Ako dvojmagnet označujem dvojicu silných neodymových magnetov. Ich sila má v prvom rade zapôsobiť (tak silné magnety žiaci doma nemajú, niektorí si ich dokonca požičiavajú, aby ich mohli doma ukázať). Je však využívaná aj v niektorých úlohách.
Pedagogická poznámka: Čím neskôr dvojmagnet rozdáte tým lepšie. Jeho sila žiakmi veľmi zaujme a dosť dlho nerobia nič iné. Dopredu žiakov upozorňujem, že nesmie nechať dvojmagnety přiskakovat k predmetom alebo k sebe navzájom, pretože sú pomerne krehké a môžu sa rozbiť. Cena jedného magnetu je 18 Sk.
Magnety pôsobia na železné predmety príťažlivou magnetickou silou.
Magnetická sila pôsobí na diaľku, cez prekážky a jej veľkosť sa vzdialenosťou klesá.
Pr. 3: Základným vybavením zberní druhotných surovín je magnet. K čomu slúži? Magnetom sa rozlišuje medzi farebnými kovmi a železom. Ak odovzdaný kov priťahuje magnet, s veľkou pravdepodobnosťou obsahuje železo (ktorého cena je podstatne nižšia ako cena ostatných kovov).
Pr. 4: Zopakuj pokusy z predchádzajúcich dvoch príkladov s dvojmagnetem miesto magnetické tyčky. Čím sa líši pôsobenia dvojmagnetu od pôsobenia magnetické tyčky?
Výsledky pokusov sú rovnaké, jediným rozdielom je silnejšie pôsobenie dvojmagnetu (dvojmagnet pôsobí väčšou silou a na väčšiu diaľku).
Pr. 5: Vezmi si do ruky dvojmagnet a magnetickú tyčku. Preskúmaj ich vzájomnej pôsobenia. Čím sa líšia vzájomné pôsobenie magnetické tyčky a dvojmagnetu od vzájomného pôsobenia magnetické tyčky a skrutky? Magnetická tyčka skrutku vždy priťahuje.
Magnetická tyčka dvojmagnet niekedy priťahuje, niekedy odpudzuje.
Pr. 6: Drž dvojmagnet v ruke a magnetickou tyčkou skúmaj jeho silu v rôznych miestach. Pôsobí všade rovnako silno? Nakresli obrázok dvojmagnetu a výsledky do neho zakreslite. Dvojmagnet nepôsobí vo všetkých miestach rovnako silno. Uprostred horných a dolnej podstavy dvojmagnetu pôsobí na tyčku najväčšia sila.
Zhrnutie: Magnetická sila magnetu na železné predmety pôsobia na diaľku, cez prekážky a jej veľkosť sa vzdialenosťou klesá.

6. ročník,Teplo a teplota

Ako cestuje teplo – príklady

Pr. 1: Prečo je u hrncov, v ktorých varíme na elektrickom variči dôležité rovné dno? Prečo pri varenie na plynovom variči rovné dno dôležité nie je?
Pr. 2: Po ktorých látkach sa teplo šíri dobre? Po ktorých zle? Uveď príklad, z ktorých Tvoj názor vyplýva.
Pr. 3: siahne rukou na drevenú dosku lavice a potom na jej kovovú nohu. majú obaja predmety rovnakú teplotu? Prečo?
Pr. 4: Prečo je pri veľkom mraze nebezpečné olizovať kovové predmety?
Pr. 5: Pohybuj rúk v rôznych smeroch, ale v rovnakej vzdialenosti od rozžeravené platničky. Cítiš stále rovnakú teplotu? Prečo? vysvetli
Pr. 6: Ako by sme museli skúmavku s ľadom zahrievať, aby ľad roztopil skôr ako voda v hornej časti začne variť?
Pr. 7: Prečo sa vývar nemusí počas varenia miešať, kým zahustená omáčka alebo puding sa miešať musí?
Pr. 8: Akým spôsobom sa šíri teplo z horiaceho ohňa na okolo sediaci?
Pr. 9: Na platničku postavíme na pripináčiky dve kadičky. Jedna je normálne, druhá má začmudenej dno. V ktorej sa bude voda zahrievať rýchlejšie?
Pr. 10: V saunách sa udržuje veľmi vysoká teplota (aj napriek 100 C °). Sauny sa obkladajú drevom, naopak v nich nesmú byť žiadne kovové predmety. Prečo?
Pr. 11: Nájdi situácie, v ktorých je tepla príliš a musíme sa ho zbavovať.
Domáce bádania: Preskúmaj, aký vplyv má použitie pokrievky na dobu, ktorá je potrebná na to, aby sa voda v hrnci začala variť. Navrhni pokus tak, aby bol presvedčivý, urob ho a zapíš výsledky do zošita.
Domáce bádania: Pusť rúru na najnižšiu teplotu (minimálne 40 C °, maximálne 50 C °). Daj do nej kovovú naberačku a drevenú varešku (najlepšie oboje približne rovnako veľké). ktorá z oboch predmetov bude po 15 minútach teplejšie? Ktorý sa nám bude zdať teplejšie? Prečo? Pokus urob a výsledky porovnaj so svojím odhadom.

6. ročník,Teplo a teplota

Ako cestuje teplo

Pomôcky: varič, dve kadičky, dva teplomery, pripináčiky, sviečka, papieriky, hypermangánu, kúsok ľadu, matice, skúmavka, držiak na skúmavku, kahan
Pokus: Na rozohriaty elektrický varič postavíme dve kadičky s vodou (vodu nalievame z jednej nádoby, aby bola zaručená rovnaká počiatočná teplota). Jednu kadičku položíme priamo na platničku, druhú podložíme pripináčiky. V oboch kabínkach meriame teplotu. V podložené kadičke teplota rastie pomalšie ⇒ teplo sa cez vrstvu vzduchu dostáva z platničky do kadičky horšie, vzduch funguje ako prekážka pre teplo.
Pedagogická poznámka: Pre deti je pokus presvedčivý, napriek tomu by bolo možné ho napadnúť tým, že k podložené kadičke má teplo dlhšiu cestu. Ideálnym riešením by bolo zohnať približne rovnako hrubú kovovú doštičku – teplo by potom malo do oboch kadičiek rovnako dlhú cestu, ktorá by sa líšila iba materiálom.
Pr. 1: Prečo je u hrncov, v ktorých varíme na elektrickom variči dôležité rovné dno? Prečo pri varenie na plynovom variči rovné dno dôležité nie je?
• elektrický varič: teplo sa vyrába vo vnútri a zahreje platničku variča, z nej sa musí dostať do hrnca. Nerovné dno hrnca vytvára vzduchové prekážky, ktoré spomaľujú šírenie tepla do hrnca.
• Plynový varič: teplo sa prenáša do hrnca plameňom, ktorý dosiahne na dno hrnca aj v miestach nerovností.
Pr. 2: Po ktorých látkach sa teplo šíri dobre? Po ktorých zle? Uveď príklad, z ktorých Tvoj názor vyplýva.
Látky, ktoré vedú teplo dobre:
• železo (nerezová lyžička sa zahreje od čaju, vyrába sa z neho násobí, platničky, železný opekač páli aj v mieste, ktoré nebolo v ohni),
• hliník (vyrábajú sa z neho chladiča do počítačov).
Látky, ktoré vedú teplo zle:
• drevo (na riad sa dávajú drevené držiaky, aby nepálilo),
• korok (držadla).
Pedagogická poznámka: Pokiaľ sa objaví názor, že medzi dobré vodiče tepla patrí aj voda (v mokrom oblečenie je zima), je dobré diskusiu odložiť a odkázať na pokus s ľadom vo skúmavke a domáce pokus s varením vody bez pokrievky.
Pedagogická poznámka: Čím je teplota miestnosti nižšia, tým je efekt v nasledujúcom príklade výraznejšie, v teplotách do 30 C ° však spoľahlivo rozoznateľný.

Pr. 3: siahne rukou na drevenú dosku lavice a potom na jej kovovú nohu. majú obaja predmety rovnakú teplotu? Prečo?
Oba predmety by mali mať rovnakú teplotu (rovnakú s teplotou miestnosti). Cítime, že kovová noha je studenšie.
Kov vedie teplo lepšie ako drevo, teplota miestnosti (a teda aj kov a drevo lavica) je nižší ako teplota ruky ⇒ kov odvedie z našej ruky viac tepla ⇒ ochladí našu ruku viac ako drevo ⇒ kovová noha sa zdá studenšie.
Pr. 4: Prečo je pri veľkom mraze nebezpečné olizovať kovové predmety? Železo veľmi dobre vedie teplo ⇒ môže ochladiť jazyk tak, že primrzne. Teplo sa šíri vedením po predmetoch. Rôzne látky vedú teplo rôzne.
Pokus:
Do skúmavky dáme kúsky ľadu s vodou, ľad zaťažíme maticou alebo závažíčkom tak, aby sa držal pri dne skúmavky. Vrchná časť skúmavky začneme zahrievať na plameňom. Voda na vrchu skúmavky začne variť, ľad v spodnej časti skúmavky netopí ⇒ voda vedie teplo veľmi zle.
Ako je možné, že sa voda v kabínkach ohriala tak rýchlo?
Pr. 5: Pohybuj rúk v rôznych smeroch, ale v rovnakej vzdialenosti od rozžeravené platničky. Cítiš stále rovnakú teplotu? Prečo? vysvetli
Hoci sme od platničky stále rovnako ďaleko, necítime rovnakú teplotu. Po stranách cítime teplo platničky len minimálne, priamo nad platničkou cítime teplotu veľa. Na platničkou je tiež cítiť prúd vzduchu idúce zdola nahor. Vzduch sa ohrieva od platničky a stúpa aj
s teplom hore.
Pokus:
Do kadičky s vodou nasypeme opatrne pár zrniečok hypermangánu. Kadičku položíme na platničku.
Vidíme, ako voda na dne zafarbená hypermangánu a ohriata od platničky, stúpa nahor (a tým prenáša aj teplo). Studená voda klesá dole, ohrieva sa a stúpa hore. Voda sa sama premiešava.
V kvapalinách a plynoch sa teplo šíri tiež vedením (ohriata látka s prijatým teplom sa pohybuje z jedného miesta na druhé).
Pr. 6: Ako by sme museli skúmavku s ľadom zahrievať, aby ľad roztopil skôr ako voda v hornej časti začne variť?
Museli by sme skúmavku zahrievať odspodu.
Pedagogická poznámka: Pokus samozrejme prevediem.

Pr. 7: Prečo sa vývar nemusí počas varenia miešať, kým zahustená omáčka alebo puding sa miešať musí?
Vývar je riedky ⇒ voda sa v ňom rozprúdi ako v kadičke s hypermangánu.
Omáčka, puding sú husté ⇒ ohriata omáčka nestúpne nahor, neuvoľní miesto studenšie omáčke ⇒ príliš sa zahreje ⇒ pripáli sa.
Pr. 8: Akým spôsobom sa šíri teplo z horiaceho ohňa na okolo sediaci?
Teplo z ohňa sa šíri len na tú časť tela, ktorú máme nastavenú priamo k ohňu. oheň nehreje na chrbát.
Teplo s ohňa sa nemôže šíriť ani vedením (vzduch vedie veľmi zle) ani prúdením (teplý vzduch stúpa nahor) ⇒ teplo sa z ohňa šíri rovnakým spôsobom ako zo Slnka na Zemi – žiarením.
Pr. 9: Na platničku postavíme na pripináčiky dve kadičky. Jedna je normálne, druhá má začmudenej dno. V ktorej sa bude voda zahrievať rýchlejšie? Čierna farba viac pohlcuje žiarenie ⇒ kadička sa začouzeným dnom by sa mala ohrievať rýchlejšie.
Teplo sa šíri žiarením (napríklad ako svetlo).
Pr. 10: V saunách sa udržuje veľmi vysoká teplota (aj napriek 100 C °). Sauny sa obkladajú
drevom, naopak v nich nesmú byť žiadne kovové predmety. Prečo?
Ide o podobnú situáciu ako pri lízanie zábradlie. Drevo vedie zle teplo a preto ho dotykom dokážeme ochladiť tak, aby sme sa o neho nespálili. Kovy vedú dobre teplo a preto by k našej ruky priviedli tepla dostatok na to aby sme sa spálili.
Pr. 11: Nájdi situácie, v ktorých je tepla príliš a musíme sa ho zbavovať. Motor auta (motor sa chladí kvapalinou, ktorá sa chladí vzduchom), procesor počítača (je na neho pripevnený kovový chladič, ktorý je chladený vzduchom, ktorý na neho prúdi z ventilátora), chladnička (na zadnej strane je trubička, ktorá odvádza ohriatu kvapalinu s kompresora a necháva ju na zadnej strane chladničky vychladnúť).
Domáce bádania: Preskúmaj, aký vplyv má použitie pokrievky na dobu, ktorá je potrebná na to, aby sa voda v hrnci začala variť. Navrhni pokus tak, aby bol presvedčivý, urob ho a zapíš výsledky do zošita.
Domáce bádania: Pusť rúru na najnižšiu teplotu (minimálne 40 C °, maximálne 50 C °). Daj do nej kovovú naberačku a drevenú varešku (najlepšie oboje približne rovnako veľké). ktorá z oboch predmetov bude po 15 minútach teplejšie? Ktorý sa nám bude zdať teplejšie? Prečo?
Pokus urob a výsledky porovnaj so svojím odhadom.
Zhrnutie: Teplo cestuje vedením (po predmetu), prúdením (s látkou) alebo žiarením (ako svetlo).

6. ročník,Teplo a teplota

Vyrábame teplo – príklady

Pr. 1: Mrznú ti ruky. Akými spôsobmi môžeš ruky zahriať (dodať im teplo)?
Pr. 2: Tri rukami o seba. Od čoho závisí množstvo tepla, ktoré pri tom vyrobíš?
Pr. 3: Vyrába sa teplo len trením rúk o seba, alebo je možné trieť i inými predmetmi.
Pr. 4: Existujú aj iné spôsoby, ako vyrobiť teplo?
Pr. 5: Akým spôsobom ľudia rozdúchaval oheň? Ako sa rozmiešava oheň dnes?
Pr. 6: Ako je nutné postupovať, aby sme sa od zapálené zápalky dostali k plápolajúce hranici?
Pr. 7: Popíš funkciu zapaľovača.
Pr. 8: Ako vzniká oheň pri škrtanie zápaliek? Navrhni spôsoby, ako si hypotézy overiť.
Pr. 9: Akým spôsobom sa dostáva teplo na Zemi?
Pr. 10: Máme dva teplomery, na prvý nalepíme bielu, na druhý čiernu nálepku. na oba svietime žiarovkou. Ktorý bude po chvíli ukazovať vyššiu teplotu? Ukáž podobné
príklady z dennej skúsenosti.

Všetko o fyzice od základnej školy