Υποχρεωτικές εργαστηριακές ασκήσεις Φυσικών Επιστημών (Γυμνάσια- Λύκεια Σχ. Έτος 2012-13)

1.         ΣΤΑ ΓΥΜΝΑΣΙΑ

ΒΙΟΛΟΓΙΑ Α΄ τάξης Γυμνασίου

α)  Μικροσκοπική παρατήρηση φυτικών κυττάρων (1)

β)  Μικροσκοπική παρατήρηση ζωικών κυττάρων (2)

γ)   Η σημασία του φωτός για τη φωτοσύνθεση (4)

δ)   Η μεταφορά ουσιών στα φυτά (5)

ε)   Ανίχνευση λιπών, πρωτεϊνών, σακχάρων και αμύλου σε τρόφιμα (10)

ΒΙΟΛΟΓΙΑ Γ΄ τάξης Γυμνασίου

α) Μικροσκοπική παρατήρηση φυτικών και ζωικών κυττάρων (1)

β) Παρατήρηση πρωτοζώων (2)

γ) Παρατήρηση φυτικών και ζωικών ιστών (4)

δ) Παρατήρηση χρωμοσωμάτων (9)

ε) Απομόνωση νουκλεϊκών οξέων (10)

στ) Η επέμβαση της τύχης στη δημιουργία γαμετών (11)

ΦΥΣΙΚΗ Β΄ τάξης Γυμνασίου

α) Μέτρηση μήκους, εμβαδού, όγκου (1)

β) Μέτρηση βάρους, μάζας και πυκνότητας (2)

γ) Μελέτη της ευθύγραμμης ομαλής κίνησης (4)

δ) Νόμος του Hooke (7)

ε) Άνωση - Αρχή του Αρχιμήδη (9)

στ) Βαθμονόμηση θερμομέτρου (10)

ζ) Βρασμός (12)

ΦΥΣΙΚΗ Γ΄ τάξης Γυμνασίου

α) Ηλεκτροστατικές αλληλεπιδράσεις (1)

β) Ο Νόμος του Ohm (2)

γ) Σύνδεση αντιστατών σε σειρά (4)

δ) Παράλληλη σύνδεση αντιστατών (5)

ε) Διακοπή και βραχυκύκλωμα (6)

στ) Πειραματικός έλεγχος των νόμων του απλού εκκρεμούς (7)

ζ) Μελέτη κυμάτων (9.1)

η) Διάθλαση (12)

θ) Συγκλίνοντες φακοί (13)

ΧΗΜΕΙΑ Β΄ τάξης Γυμνασίου

α) Μελέτη ορισμένων ιδιοτήτων των υλικών (1)

β) Παρασκευή διαλυμάτων και υπολογισμός της περιεκτικότητας στα εκατό βάρος

     προς   βάρος  (%w/w) (3.1)

γ) Παρασκευή διαλυμάτων και υπολογισμός της περιεκτικότητας στα εκατό όγκο

    προς όγκο   (% v/v) (3.3)

δ) Διαχωρισμός μιγμάτων (4)

ΧΗΜΕΙΑ Γ΄ τάξης Γυμνασίου

α) Επίδραση των διαλυμάτων οξέων στα μέταλλα (1.5)

β)Μέτρηση του pH των διαλυμάτων ορισμένων οξέων με πεχαμετρικό χαρτί (1.1)

    και Βασικές ιδιότητες διαλυμάτων καθημερινής χρήσης (2.1)

γ) Διαδοχικές εξουδετερώσεις οξέος από βάση και το αντίστροφο (3.1)

2. ΣΤΑ ΓΕΝΙΚΑ ΛΥΚΕΙΑ

ΦΥΣΙΚΗ  Α’ Λυκείου

1) Μέτρηση μήκους, χρόνου, μάζας και δύναμης (1)

2) Μελέτη ευθύγραμμης ομαλά επιταχυνόμενης κίνησης (2α)

3) Μελέτη και έλεγχος της διατήρησης της μηχανικής ενέργειας στην ελεύθερη

 πτώση σώματος (9)

4) Ενεργειακή μελέτη των στοιχείων απλού ηλεκτρικού κυκλώματος DC με πηγή και

ωμικό  καταναλωτή (2)  

5) Μελέτη της χαρακτηριστικής καμπύλης ηλεκτρικής πηγής και ωμικού καταναλωτή (3)

  ΦΥΣΙΚΗ  Β’ Λυκείου Γενικής Παιδείας

1) Μελέτη της οριζόντιας βολής  (άσκηση 4 από τον εργαστηριακό οδηγό της Α’ Λυκείου)

2)  Διατήρηση της ορμής σε μία έκρηξη ( άσκηση 8 από τον οδηγό της Α’ Λυκείου)

3) Ποιοτική μελέτη των τριών βασικών πειραμάτων του Ηλεκτρομαγνητισμού (Oersted, Δύναμη Laplace και φαινομένου Επαγωγή Faraday). Εφαρμογές στον ηλεκτρομαγνήτη στον Ηλεκτρικό κινητήρα και την Ηλεκτρική γεννήτρια.

4) Προσδιορισμός της έντασης της βαρύτητας με τη βοήθεια του απλού εκκρεμούς (5)

ΦΥΣΙΚΗ  Β’ Λυκείου Κατεύθυνσης

1) Πειραματική επιβεβαίωση του γενικού νόμου των ιδανικών αερίων (1)

2) Γνωριμία με τον παλμογράφο- Πειρ. 1 : Επίδειξη φαινομένου επαγωγής (6.1)

3) Μέτρηση του συντελεστή αυτεπαγωγής πηνίου ( 7) 

ΦΥΣΙΚΗ  Γ’ Λυκείου Γενικής Παιδείας

α) Παρατήρηση συνεχών - γραμμικών φασμάτων (1)

ΦΥΣΙΚΗ  Γ’ Λυκείου Κατεύθυνσης

1) Απλή αρμονική ταλάντωση με τη χρήση του Μultilog (όπου υπάρχει)

ή  εναλλακτικά Μέτρηση μήκους κύματος μονοχρωματικής ακτινοβολίας (1,Β)

2) Μελέτη στασίμων ηχητικών κυμάτων σε σωλήνα και προσδιορισμός της ταχύτητας του ήχου στον αέρα

3) Μέτρηση της ροπής αδράνειας κυλίνδρου

ΧΗΜΕΙΑ  Α’ Λυκείου

1) Χημικές αντιδράσεις και ποιοτική ανάλυση ιόντων (6)

2) Παρασκευή διαλύματος ορισμένης συγκέντρωσης – αραίωση διαλυμάτων (7)

ΧΗΜΕΙΑ Β’ Λυκείου Γενικής Παιδείας

1) Οξείδωση της αιθανόλης (1,β)

2) Όξινος χαρακτήρας των καρβοξυλικών οξέων (3)

3) Παρασκευή σαπουνιού(6)

ΧΗΜΕΙΑ Β’ Λυκείου Κατεύθυνσης

1) Υπολογισμός θερμότητας αντίδρασης (1)

2) Ταχύτητα αντίδρασης και παράγοντες που την επηρεάζουν  (2)

3) Αντιδράσεις οξειδοαναγωγής (5)

ΧΗΜΕΙΑ Β’ Λυκείου Επιλογής

1) Ηλεκτρόλυση διαλύματος ηλεκτρολύτη (6)

2)Επιμετάλλωση (7)

ΧΗΜΕΙΑ  Γ’ Λυκείου Κατεύθυνσης

1) Παρασκευή και ιδιότητες ρυθμιστικών διαλυμάτων (1)

2) Υπολογισμός της περιεκτικότητας του ξιδιού σε οξικό οξύ με τη χρήση του Multilog

     ή  την κλασική μέθοδο (2)

3)Παρασκευή και ανίχνευση αλδεϋδών(2)

ΒΙΟΛΟΓΙΑ Α΄ Λυκείου

α) Μικροσκοπική παρατήρηση μόνιμων παρασκευάσματων κυττάρων και ιστών 

β)Παρατήρηση επιθηλιακών κυττάρων στοματικής κοιλότητας

γ) Αναγνώριση οργάνων και συστημάτων ανθρωπίνου οργανισμού με χρήση

 προπλασμάτων

ΒΙΟΛΟΓΙΑ Β΄ Λυκείου Γενικής Παιδείας

α) Μικροσκοπική παρατήρηση πυρήνων μετά από ειδική χρώση (2) 

β) Μικροσκοπική παρατήρηση στομάτων φύλλων, καταφρακτικών κυττάρων και

     χλωροπλαστών (4)

 γ) Μετουσίωση των πρωτεϊνών (7) και Δράση των ενζύμων (11)

ΒΙΟΛΟΓΙΑ Β΄ Λυκείου Επιλογής

α) Μικροσκοπική παρατήρηση μόνιμων παρασκευάσματων κυττάρων και ιστών  (4)

β) Μικροσκοπική παρατήρηση μόνιμου παρασκευάσματος τομής ωοθήκης και όρχεως   (8)

ΒΙΟΛΟΓΙΑ Γ΄ Λυκείου Γενικής Παιδείας

α) Μικροσκοπική παρατήρηση βακτηρίων σε καλλιέργεια ή σε μόνιμο παρασκεύασμα    (1)

         β) Ανίχνευση αμύλου –πρωτεϊνών  (άσκηση 8)

ΒΙΟΛΟΓΙΑ Γ΄ Λυκείου Κατεύθυνσης

α) Κυτταρογενετική: Ανάλυση καρυότυπου (3) σε συνδυασμό με τη  μικροσκοπική

 παρατήρηση μονίμου παρασκευάσματος ανθρώπινων χρωμοσωμάτων.           .          

 β) Απομόνωση νουκλεϊκών οξέων (DNA από φυτικά κύτταρα) (1)

Υποχρεωτικές εργαστηριακές ασκήσεις Φυσικών Επιστημών (Γυμνάσια - Λύκεια Σχ. Έτος; 2012-13)
(Το έγγραφο 123033/Γ7 10-10-2012) 

Διάδοση εγκάρσιου - διαμήκους παλμού σε ελατήριο μεγάλου μήκους

Εγκάρσια και διαμήκη κύματα σε σπειροειδές ελατήριο. Μέτρηση της ταχύτητας διάδοσης παλμού.

ΣΤΟΧΟΙ
1) Να προσεγγίσετε πειραματικά την έννοια του εγκάρσιου και του διαμήκους κύματος.
2) Να υπολογίσετε την ταχύτητα διάδοσης της κυματικής διαταραχής και να καθορίσετε τους παράγοντες από τους οποίους εξαρτάται.

ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ
Στα εγκάρσια κύματα τα σωματίδια του ελαστικού μέσου κινούνται κάθετα προς τη διεύθυνση διάδοσης του κύματος. Έτσι σχηματίζονται όρη και κοιλάδες.
Στα διαμήκη κύματα τα σωματίδια του ελαστικού μέσου κινούνται παράλληλα προς τη διεύθυνση διάδοσης του κύματος. Έτσι σχηματίζονται πυκνώματα και αραιώματα.
Η διαταραχή που προκαλείται σε μια περιοχή του ελαστικού μέσου και διαδίδεται μέσα σε αυτό ονομάζεται παλμός όταν είναι μικρής διάρκειας.

ΜΕΘΟΔΟΣ
Το σπειροειδές ελατήριο είναι ένα ιδιόμορφο ελαστικό μέσο για το οποίο μπορούμε να θεωρήσουμε ότι οι σπείρες του είναι τα σωματίδια που συνδέονται με ελαστικές δυνάμεις. Έτσι αν διαταραχθεί μια σπείρα του, η διαταραχή αυτή μεταδίδεται κατά μήκος του ελατήριου από τη μια σπείρα στην άλλη.
Αφού τεντωθεί ένα κατάλληλο ελατήριο, προξενούμε στο ένα άκρο του μια διαταραχή μικρής διάρκειας (παλμός). Ο παλμός αυτός διαδίδεται κατά μήκος του ελατήριου, ανακλάται στο άλλο άκρο του και επιστρέφει. Ακολουθεί ανάκλαση στο άκρο που είχε παραχθεί κ.ο.κ.
Με το χρονόμετρο θα μετρηθεί ο χρόνος που απαιτείται για ορισμένη διαδρομή του παλμού. Τέλος θα γίνουν δοκιμές με διαφορετικές επιμηκύνσεις του ελατήριου για να ελεγχθεί κατά πόσο η ταχύτητα διάδοσης του παλμού εξαρτάται ή όχι από το πόσο τεντωμένο είναι το ελατήριο.

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΤΑΞΗ
Θα χρησιμοποιηθεί σπειροειδές ελατήριο ειδικά κατασκευασμένο ώστε όταν τεντωθεί να αποκτά μεγάλο μήκος (π.χ. 7 m)
Όταν τεντώνετε ένα τέτοιο ελατήριο, μη το αφήσετε απότομα να μαζευτεί διότι μπορεί να σας χτυπήσει ή να κουλουριαστεί και να μπλεχτούν οι σπείρες του.

ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΑ ΟΡΓΑΝΑ ΚΑΙ ΥΛΙΚΑ
1) Σπειροειδές ελατήριο κυματισμών (ΤΑ 060)
2) Χρονόμετρο χειρός (ΓΕ 151)
3) Μετροταινία μήκους τουλάχιστον 5 m.
4) Χρωματισμένος σπάγκος (μήκους 10cm περίπου)

ΠΟΡΕΙΑ
1) Ένας μαθητής της ομάδας να κρατήσει 3-4 σπείρες του ενός άκρου του ελατήριου και ένας άλλος μαθητής 3-4 σπείρες του άλλου άκρου του ελατήριου.
Ακουμπήστε το ελατήριο στο δάπεδο και τεντώστε το σε μήκος 3m περίπου. Ένας άλλος μαθητής να δέσει το χρωματισμένο σπάγκο στο πάνω μέρος μιας σπείρας στο μέσο περίπου του ελατήριου.

2) Ο μαθητής που κρατάει ένα από τα άκρα του ελατήριου να τινάξει απότομα την παλάμη του προς τα δεξιά και να την επαναφέρει γρήγορα στο σημείο απ’ όπου ξεκίνησε. Παρατηρήστε ότι παράγεται ένας παλμός που ταξιδεύει κατά μήκος του ελατήριου (Σχήμα 2). Πως εξηγείται η μετάδοση του παλμού;

3) Ο προηγούμενος παλμός ανακλάται στο άλλο άκρο του ελατήριου, πάνω στο ακίνητο χέρι του μαθητή που κρατά αυτό το άκρο, και επιστρέφει. Επαναλάβατε 2 -3 φορές την ίδια εργασία για να εξασκηθείτε στη δημιουργία παλμού που μπορεί εύκολα να παρατηρηθεί. Να παρατηρείτε το ελατήριο κατά μήκος και όχι από τα πλάγια. Όλοι οι μαθητές της ομάδας πρέπει να δοκιμάσουν να δημιουργήσουν παλμούς.

4) Δημιουργήστε ένα παλμό όπως περιγράφηκε προηγουμένως. Αλλάζει το πλάτος του καθώς ταξιδεύει; Αλλάζει η ενέργεια του; (εξηγήστε)

5) Ο παλμός ταξιδεύει κατά τη διεύθυνση το τεντωμένου ελατήριου μεταξύ των δυο άκρων του. Ποια γωνία σχηματίζει η διεύθυνση διάδοσης του παλμού με τη διεύθυνση κίνησης της κάθε σπείρας; (παρατηρήστε πως κινείται ο σπάγκος που είναι δεμένος στη σπείρα)
Πως ονομάζεται το είδος αυτό του παλμού;

6) Στα διαμήκη κύματα δημιουργούνται πυκνώματα και αραιώματα καθώς τα διάφορα σημεία του ελαστικού μέσου ταλαντώνονται κατά τη διεύθυνση διάδοσης του κύματος.
α)Σ’ ένα τεντωμένο ελατήριο που κρατιέται από τα άκρα του από δύο μαθητές, πως πρέπει να κινήσει το χέρι του ο ένας μαθητής για να δημιουργηθεί διαμήκης παλμός;

Η πλήρης εργαστηριακή άσκηση σε φύλλο εργασίας

Η αρχή του Αρχιμήδη χωρίς το στέμμα του βασιλιά.

Η αρχή του Αρχιμήδη χωρίς το στέμμα του βασιλιά

THE PHYSICS TEACHER, Δεκέμβριος 1998, V.36 – No 9 σελ.557

Του Thomas Bruce Daniel, Physics Department, Pittsburg State University

(ΠΕΡΙΛΗΨΗ από τον Ηλία Καλογήρου - Υπεύθυνο ΕΚΦΕ της ΔΔΕ Ηλείας)

Είναι γνωστό ότι πολλοί μαθητές αντιμετωπίζουν δυσκολία ως προς την κατανόηση της πυκνότητας. Μάλιστα δε σε πολλά κείμενα (ακόμη και εργαστηριακά) η αρχή του Αρχιμήδη για την άνωση διδάσκεται μέσω της πυκνότητας, όπου γίνεται αναφορά και στην ιστορία για την γνησιότητα του στέμματος του βασιλιά.

Για την πλεύση και τη βύθιση θα προτείνουμε μία μέθοδο χωρίς τη χρήση της πυκνότητας.

Παίρνουμε ένα διαφανές πλαστικό ποτήρι νερού και το βυθίζουμε κατά τα 3/5 περίπου μέσα σε μια λεκάνη με νερό. Σημειώνουμε με ένα μαρκαδόρο στο εσωτερικό του ποτηριού τη στάθμη του νερού (ή κάνουμε από πριν το σημάδι στο ποτήρι και μετά το βυθίζουμε)

Οι μαθητές μπορούν να αισθανθούν την άνωση αν συγκρατήσουν βυθισμένο το ποτήρι.

Ακολούθως βγάζουμε το ποτήρι και προσθέτουμε στο εσωτερικό του κατάλληλο υλικό (σκάγια, άμμο κλπ) ώστε να βυθιστεί μέχρι τη γραμμή παραμένοντας όρθιο. Τότε η άνωση ισούται με το βάρος του υλικού που προσθέσαμε.

Βάζουμε τώρα το ποτήρι με το υλικό στον ένα δίσκο ισοσκελούς ζυγού. Στον άλλο δίσκο τοποθετούμε όμοιο κενό ποτήρι. Προσθέτουμε νερό στο κενό ποτήρι μέχρις ότου ο ζυγός ισορροπήσει.

Το βάρος του νερού ισούται με το βάρος του υλικού του πρώτου ποτηριού.

Φέρνουμε δίπλα – δίπλα τα ποτήρια και παρατηρούμε ότι η στάθμη του νερού στο δεύτερο ποτήρι φτάνει μέχρι τη γραμμή του πρώτου ποτηριού.

Η σύγκριση αυτή οδηγεί στο συμπέρασμα ότι η άνωση ισούται με το βάρος του νερού που προσθέσαμε, δηλαδή με το βάρος του νερού που εκτοπίστηκε απ’ το αρχικό ποτήρι.

Μπορούμε τώρα να επεκταθούμε. Τσαλακώνουμε σφιχτά ένα κομμάτι αλουμινόχαρτου ώστε ν’ αποκτήσει περίπου το σχήμα σφαίρας.

Το αφήνουμε στο νερό και βυθίζεται. Γιατί;

Διότι ο μικρός όγκος νερού που εκτοπίστηκε έχει μικρότερο βάρος (ίσο με την άνωση) απ’ το βάρος της αλουμινιένας σφαίρας.

Το ίδιο κομμάτι το ξεδιπλώνουμε και του δίνουμε τη μορφή μικρής βάρκας.

Τώρα επιπλέει. Γιατί;

Διότι το βάρος του νερού που εκτοπίστηκε με την ελάχιστη βύθιση (ίσο με την άνωση) ισούται με το βάρος της βάρκας.

Η εξήγηση της πλεύσης και της βύθισης με όρους το βάρος και το σχήμα των σωμάτων, είναι ικανοποιητική για πολλές πρακτικές εφαρμογές και προετοιμάζει το έδαφος για την εισαγωγή της πυκνότητας και του όγκου στην αρχή του Αρχιμήδη.

Το πείραμα της άνωσης σε κάρτες (φύλλα παρατήρησης - επεξεργασίας) τρεις εκδοχές