Laboratory of Practicum of School Experiments

Supervisor: Richard Švacha, M.S.
Location: Institute building, Bezrucovo nam. 13, groundfloor, room 118

Utilization

The laboratory is designed for training of  the Secondary School Teaching of Physics  programme  courses and the exercises realized within the practicum of school experiments.

The list of exercises in the practicum of school experiments practised in the lab (avilable in Czech only)

Praktikum školních pokusů I

- Mechanika:

  1. Rovnoměrný přímočarý pohyb (demonstrace rovnoměrného přímočarého pohybu např. pomocí vozíčkové soupravy, vozíku na vzduchovém polštáři).
  2. Rovnoměrně zrychlený nebo zpomalený pohyb (demonstrace rovnoměrně zrychleného a zpomaleného pohybu např. užitím zařízení z předchozí demonstrace).
  3. Pohyby těles v gravitačním poli - volný pád (demonstrace volného pádu, zrychlení volného pádu - Newtonova trubice, práce s vývěvou), vrhy.
  4. Rovnoměrný kruhový pohyb (demonstrace rovnoměrného kruhového pohybu - kinematické veličiny, dynamické veličiny, rovnováha odstředivé a dostředivé síly - pro všechny demonstrace možno využít např. kruhového kotouče, principu kolotoče apod.).
  5. Síla, skládání sil, rozklad síly (např. pomocí siloměrů nebo na nakloněné rovině).
  6. Newtonovy zákony (demonstrace k formulaci 2. Newtonova zákona např. užitím vozíčkové soupravy, demonstrace 3. Newtonova zákona).
  7. Mechanická práce a energie (demonstrace jednotky energie - kvádr, siloměr - síla 1N, dráha 1m, demonstrace pro vztah $W = Fscosvarphi$).
  8. Zákon zachování mechanické energie (demonstrace např. pomocí kuličky kývající na tenkém pevném vlákně).
  9. Tuhé těleso, momentová věta (demonstrace momentové věty např. pomocí momentového kotouče a závaží, skládání a rozklad sil), těžiště tělesa (demonstrace těžiště tělesa, rovnovážných poloh tělesa, pro polohu stálou demonstrace míry stability).

- Mechanika kapalin a plynů, termika:

  1. Hydrostatika (demonstrace hydrostatické síly a tlaku, demonstrace spojené nádoby, hydraulický lis, demonstrace Archimedova zákona).
  2. Dynamika kapalin (rovnice kontinuity, Bernoulliho rovnice).
  3. Měření teploty (demonstrace základních bodů Celsiovy teplotní stupnice, termodynamická stupnice - plynový teploměr).
  4. Ideální plyn - stavové veličiny (ověření vztahů pro jednoduché děje v plynu a stavové rovnice), rozdělení rychlostí molekul plynu, Lammertův pokus k měření rychlostí molekul plynu, např. z videa nebo simulace na PC).

Praktikum školních pokusů II

- Mechanika kapalin a plynů, termika:

  1. Vnitřní energie a práce plynu (demonstrace k vnitřní energii plynu při jeho stlačení v tepelně izolované nádobě, plyn stlačen pístem s pružinou, měřit zvýšení teploty při ději, demonstrace práce plynu při zvyšování jeho teploty - práce při stálém tlaku), uzavřený pracovní cyklus, tepelné motory (parní, spalovací).
  2. Měrná tepelná kapacita, kalorimetrická rovnice (demonstrace rozdílnosti měrných tepelných kapacit látek např. ohřev dvou těles s různými tepelnými kapacitami na vařiči s měřením jejich výsledné teploty, tepelná výměna, kalorimetr), skupenské přeměny - např. procesy tání a tuhnutí (např. závislost teploty systému na čase za stálého tepelného příkonu).
  3. Stavba látek (rozdělení rychlostí molekul v plynu, Brownův pohyb, krystalická a amorfní pevná látka pod mikroskopem, krystalické soustavy, vlastností povrchové vrstvy kapaliny (drátěné rámečky s příčkou a mýdlovou blanou, jehla na povrchu kapaliny).
  4. Deformace tuhého tělesa (pružná, plastická deformace, deformace tahem, tlakem, kroucením), teplotní roztažnost pevných látek a kapalin (pomocí pyknometru).

- Kmity a vlnění:

  1. Periodický děj a jeho charakteristiky, příklady periodických dějů, osciloskopické pozorování a popis periodických dějů.
  2. Kmitavý pohyb - mechanický oscilátor (definice základních pojmů, časový rozvoj kmitavého pohybu, demonstrace vzniku harmonického pohybu z kruhového).
  3. Harmonické kmity kyvadel (matematické a fyzické) a tělesa na pružině.
  4. Složené mechanické a elektrické kmity.
  5. Energie kmitavého pohybu.
  6. Demonstrace tlumených a netlumených mechanických a elektrických kmitů.
  7. Rezonance mechanického a elektrického oscilátoru.
  8. Demonstrace vzniku postupného mechanického vlnění, skládání vlnění, vznik stojatého vlnění.
  9. Měření rychlosti zvuku ve vzduchu.