10 ניסויים מדעיים לתיכון: פיזיקה, כימיה, ביולוגיה - מַדָע - 2025

היום אני מביא לכם רשימת ניסויים מדעיים לתיכון איתם תוכלו ללמוד מושגים של פיזיקה, כימיה וביולוגיה. ביצוע ניסויים מדעיים פירושו הדמיית תופעות ותיאוריות מאששות; הם גם מייצגים הזדמנות להכיר את השיטה המדעית.

קל לבצע את כל הניסויים ולהשתמש בציוד וחומרים לשימוש יומיומי. לצורך פרשנות התוצאות, דרושה לפחות רמה אחת של תלמיד בחינוך העל יסודי.

איור 1. ניסוי הוא חלק מהותי במדע. מקור: Pixabay.

1- בניית אלקטרומגנט ביתי

חומרים

סוללות אלקליין 1.5 וולט (2 או 3 סוללות)

-מחזיק בטרפה

-חוט נחושת דק ואמייל (לכה) לפתילים.

-ברגי מתכת.

ציפורניים.

איור 2. איור 2. חומרים לבניית אלקטרומגנט. מקור: youtube.

תהליך

- הרמו את חוט הנחושת האמייל סביב אחד מברגי הפלדה.

-עם חותך או סכין, גרד את הלכה מקצוות החופש של כבל הנחושת שנפצע על בורג הפלדה.

-הניח את הסוללות במחזיק הסוללה וחבר את הקצוות למסופי בעל הסוללה.

לְנַסוֹת

- קירב את קצה הבורג לציפורניים וציין כי הם נמשכים.

שים לב שכאשר מנתקים את הכבל מהסלילה, האלקטרומגנט מפסיק לעבוד.

- הגדל את עוצמת המגנט על ידי חיבור סוללות נוספות בסדרה.

- הגדל את השדה המגנטי של האלקטרומגנט על ידי הצבת פניות מפותלות יותר.

נקודות לאימות

כוח מגנטי גדול יותר הנוכחי.

-עם אותו זרם הכוח המגנטי גדל אם מספר הסיבובים גדל.

-עם אותו מספר סיבובים (כל סיבוב הוא סיבוב) וזרם, כוח האלקטרומגנט גדל אם הסיבובים מתהדקים או מתקרבים זה לזה.

-אם הבורג מתברג והספירלה נותרה לבדה ההשפעה המגנטית נמשכת אך היא נחלשת באופן מהותי.

2- זרם הסעה

חומרים:

• דף נייר
• חתיכת חוט
• נר
• קל יותר

תהליך

-על גיליון הנייר צייר ספירלה.

- חתוך ועשה חור קטן במרכז הספירלה.

- העבירו את חתיכת החוט דרך הספירלה. קשרו קשר בסוף החוט כך שהוא לא ייפול מהספירלה.

הרם את הספירלה עם החוט כך שתיווצר סליל.

לְנַסוֹת

-הדליק את הנר.

-הניח את המסוק הנייר שכבר תלוי בחוט, על הנר הדולק.

זהירות: על מדחף הנייר להתרחק מהלהבה, כדי שלא יתלקח.

איור 3. איור 3. סליל הנייר מסתובב בגלל העיצוב מחדש של הסעה תרמית. מקור: youtube.

נקודות לאימות

שים לב שההליקואיד מתחיל להסתובב. הסיבה היא העדכון מחדש של האוויר החם. אוויר חם עולה מכיוון שהוא קל יותר מאוויר קר.

- הגדל את מהירות הפנייה על ידי הנחת שני נרות במקום אחד.

3 - שבירה של אור

חומרים

-כוס זכוכית

-קנקן מים

-מטבע

-עיפרון

תהליך

-הניח את המטבע על השולחן.

ואז הניח את הכוס על המטבע.

ניסוי א

התבונן במטבע שמתחת לזכוכית, ממיקום אלכסוני ומלמעלה.

כעת שפכו מים לכוס וחזרו על התצפית מזווית צד ומלמעלה.

נקודות לאימות

-כשהזכוכית ריקה ניתן לראות את המטבע דרך הזכוכית גם מהצד וגם מלמעלה. אבל אם הזכוכית מתמלאת במים בזמן שאנחנו מסתכלים על המטבע מזווית של 45 מעלות, אנו שמים לב שהוא נעלם לפתע מעינינו.

אם אנו מסתכלים ישירות מלמעלה אנו שמים לב שהמטבע עדיין שם. התופעה מוסברת מכיוון שהאור מוסווה כשהוא עובר מדיום אחד למשנהו.

כאשר מוסיפים מים בממשק שבין הזכוכית למים, קיימת סטייה של המרעה הקל לתחתית הזכוכית ולכן המטבע אינו מוצג.

ניסוי ב

-הניח את העיפרון בספל הזכוכית עם מים כך שחלק אחד שקוע והשני באוויר.

נקודות לאימות

-בחן את העיפרון מהצד: נראה שהוא נשבר. שוב ההסבר לתופעה זו הוא הסטייה בה סובל קרן אור כאשר היא עוברת ממדיום אחד למשנהו.

איור 4. שבירה של עיפרון שקוע למחצה. מקור: Wikimedia Commons.

4 - ראה את החיידקים בפה בעזרת מיקרוסקופ ביתי

חומרים:

• זוג כוסות או משקפיים
• מזרק ללא המחט
• מחט תפירה
• מצביע לייזר
• קלטת סקוטית

תהליך

-אנחנו ממלאים את המזרק במים.

-אנחנו תומכים בסנפירי המזרק לדפנות שני הכלים שישמשו כעמודים ותומכים למזרק.

- סמן את המזרק בעדינות עד שנוצרת טיפה בקצה המוחזקת על ידי מתח פני השטח בשולי קצה המזרק.

- הנח את סרט ההדבקה סביב לחצן הלייזר כך שיישאר דולק.

כוון את אור הלייזר בירידה וצפה בהקרנה על הקיר.

לְנַסוֹת

-שפשף את מחט התפירה בזהירות, ללא צביטה, על דופן הפה הפנימי.

-גע בקצה המחט שפשף בעבר בפה, טיפת המים בקצה המזרק.

-בחן את ההשלכה ושים לב להבדלים.

איור 5. איור 5. חיידקים מהפה מוגברים ומוקרנים באור לייזר. מקור: youtube.

נקודות לאימות

-בהקרנה של אור הלייזר על הקיר, החיידקים בפה מוגברים.

-אתה יכול לחזור על הניסוי, באמצעות מים מאגרטל למזרק אשר עשויים להכיל מיקרואורגניזמים כמו פרמסיום ואמבה.

5- סוללת לימון

חומרים

-לימונים

מטבעות נחושת, או חוטי נחושת חשופים.

-ברגים מגולווניים

וולטמטר

-כבלים

קליפים תנין כבלים

תהליך

נלקח לימון ומיוצר חריץ בסגנון פיגי להכנסת מטבע הנחושת.

-בצד הנגדי הברג המגולוון מוברג ומוחדר.

- קליפי התנין מותאמים ומחוברים לכבלי המתח.

-תנין של החיובי קשור למטבע הנחושת.

-התנין השלילי של מד מתח מתחבר לבורג המגולוון.

איור 6. סוללת לימון ומתח מתח. מקור: youtube.

נקודות לאימות

- בצע את המתח המיוצר על ידי סוללת הלימון. מתח זה צריך להיות קצת פחות מוולט אחד.

-בנה סוללת לימון שנייה ושלישית, חבר בסדרות ובדוק את המתח.

נסה להדליק נורת פנס. נסה ערימות לימון אחת או יותר בסדרה.

-חבר את ערימות הלימון במקביל. בדוק את המתח.

החל את השילוב המקביל של סוללות לימון לנורת הפנס.

- צייר את מסקנותיך.

6- מחוון pH ביתי

חומרים:

-מיכלי זכוכית

-מים מזוקקים

-כרוב סגול

-נייר פילטר

-סיר בישול

-מִטְבָּח

-מיכל זכוכית

תהליך

-חתוך את הכרוב הסגול.

-בשל את חתיכות הכרוב בסיר במשך 10 דקות.

הסר מהכיריים ונתן לו לנוח עד שהוא יתקרר.

מסננים או מסננים לכלי נקי, רצוי זכוכית.

שמור את הנוזל המופק מהכרוב הסגול שישמש כמדד pH.

נקודות לאימות

-המדד pH עובד כך:

i) עבור חומר חומצי הוא הופך מורוד לאדום.

ii) אם זהו חומר ניטרלי, הוא שומר על צבעו הכחול כהה.

iii) כאשר הוא נבדק על חומר בסיסי או בסיסי, הוא הופך לצבע ירוק.

נסה חומרים שונים

חומצות הבטוחות לטיפול: חומץ ומיץ לימון.

סודה קולה

-עגבנייה

שתן אנושי

-מים טהורים

-רוֹק

- מים מלוחים או מי ים

-סודיום ביקרבונט.

משחת חלק

חלב מגנזיה

אקונומיקה תוצרת בית או אמוניה (השתמש בכפפות פלסטיק, אל תיגע בידיים או בבגדים)

-כדי לבצע את הבדיקות כדאי להכין רצועות נייר סופג אשר ספגות במדד החומציות.

- ציין במחברת, יש לסווג בסדר יורד, מהחומרים החומציים ביותר לאלמוניים ביותר.

זְהִירוּת

חומצות ובסיסים חזקים מאוד יכולים לגרום לכוויות וגירוי בעור, בריריות ובעיניים. רצוי ללבוש כפפות פלסטיק לאורך כל הניסוי, במיוחד אם יש לך עור רגיש.

7- מיצוי DNA ותצפית

חומרים

-כבד זועף

- חומר ניקוי שוטף לשטיפת כלים

-אנזימים מתרככים בשר, כמו מיץ פפאיה או מכרז בשר אבקה.

-אתיל אלכוהול ללא צבע

-מַמחֶה

-בקבוק זכוכית

מסננת קנס

-סופר עם סיום הלימודים

- מיכל זכוכית מוארך או מבחנה.

תהליך

-הכניסו את כבד העוף הגולמי לכוס הבלנדר.

להוסיף מעט מים ולערבב עד לקבלת משחה שמנת.

- שופכים את הכבד המוזז דרך מסננת אל הכוס הממוסגר.

יש לוודא את כמות השייקים במיכל.

-יוצקים מדיח כלים, במידה השווה לרבע המידה של שייק הכבד.

מערבבים עם כף.

להוסיף כף של אנזימים מכרזים בשר או מיץ פפאיה ומערבבים במשך חמש דקות.

- מערבבים בעדינות, כך שרשתות ה- DNA לא ישברו.

התערובת מוזגת לתוך צינור מבחן מסוג זכוכית מוארכת.

- נטו את המבחנה ושפכו בזהירות את האלכוהול כך שלא יתערבב עם הנוזל בתחתית.

נקודות לאימות

לאחר מספר דקות אתה יכול לראות כמה חוטים לבנים בתוך האלכוהול, המגיעים מתערובת של כבד, דטרגנט ואנזימים. הגדילים האלה הם ה- DNA של התרנגולת.

9- קבלים ביתיים (בקבוק ליידן)

חומרים

-צנצנת זכוכית או פלסטיק, כמו מיונז.

-כובע בידוד פלסטי מנוקב דרכו יעבור חוט או כבל קשיחים.

-רצועות מלבניות של נייר אלומיניום למטבח לכיסוי, הדבקה או הדבקה של הצד החיצוני והפנימי של הצנצנת.

-כבל גמיש ללא בידוד המשובר לחלק הפנימי של המוט כך שהוא יוצר מגע עם נייר האלומיניום המכסה את פנים קיר הבקבוק.

-חשוב שציפוי האלומיניום לא יגיע לקצה הבקבוק, הוא יכול להיות מעט גבוה ממחציתו.

- כבל ללא בידוד שיוצמד לדופן האלומיניום החיצונית.

הערה : גרסה נוספת הנמנעת מעבודת הנחת נייר האלומיניום מבפנים, מורכבת ממילוי הבקבוק או הצנצנת בתמיסה של מים ומלח. אשר ישמש כצלחת פנים.

תהליך

אם יש לך טלוויזיה או צג ישן, שהמסך שלו הוא קרן קתודה, אתה יכול להשתמש בו כדי להטעין את הבקבוק.

החזק את הבקבוק ביד אחת בצלחת החיצונית תוך התקרבות ונגיעה במסך עם הכבל שמתחבר לחלק הפנימי.

ואז קח את הכבל שקשור מבחוץ וקירב אותו לכבל שמגיע מבפנים של הבקבוק.

נקודות לאימות

שים לב שכשאתה מביא את הכבל המחובר לחוץ עם זה שמגיע מבפנים, נוצר ניצוץ שמראה שהבקבוק נטען בחשמל.

הליך אלטרנטיבי

-אם אין לך מסך מתאים, אתה יכול לטעון את בקבוק ליידן על ידי אחיזתו קרוב לבד צמר שלקחת ממייבש הבגדים.

אפשרות נוספת למקור הטעינה היא לקחת חתיכת צינור פלסטיק (PVC) שכבר הוחתה כדי להסיר את הלכה. שפשף את הצינור עם מגבת נייר עד שהוא טעון מספיק.

10- החוק השני של ניוטון

חומרים

-מַעֲלִית

סולם או משקל

-מחברת

תהליך

קח משקל לשירותים למעלית, עמד עליו ותיעד את הערכים שהוא מסמן במהלך ההפעלה, ההתחלה ובזמן שהוא נע במהירות קבועה.

נקודות לאימות

-בא עכשיו את החוק השני של ניוטון, על זה יש לצייר תרשים של כוחות ולפתור להאצת המעלית.

איור 7. תרשים גוף חופשי של הילד במעלית. מקור: פ. זפטה.

- חישבו את תאוצות המעלית המתאימות לכל מקרה ומקרה.

הפניות

1. מדע קל. ערימת וולטה. התאושש מ: Cienciafacil.com
2. ExpCaseros. 10 פרויקטים מדעיים. התאושש מ-: youtube.
3. מתנסות. 5 ניסויים בפיזיקה ביתית. התאושש מ-: youtube.com
4. זמן עשה זאת בעצמך. 10 ניסויים ביתיים. התאושש מ-: youtube.com
5. Lifeder. החוק השני של ניוטון: יישומים, ניסויים. התאושש מ: lifeder.com
6. בטא נייד. איך להכין אלקטרומגנט ביתי. התאושש מ-: youtube.com