Libreria di esperimenti
86 esperimenti che gli studenti possono effettivamente realizzare
Tutti gli esperimenti contenuti nel manuale “ Mobile Lab ” della ATP, descritti in modo esaustivo: 42 di fisica e 44 di chimica e biologia vegetale, per le classi dalla 6ª alla 12ª. Ciascuno di essi elenca gli argomenti trattati, le attrezzature e le sostanze chimiche utilizzate, i principi scientifici alla base dell’esperimento e le domande da porre alla classe.
Queste pagine sono consultabili gratuitamente e possono essere utilizzate liberamente per la preparazione delle lezioni. Sono tratte dai manuali di laboratorio ATP forniti in dotazione con ogni Mobile Lab.
Esperimenti di fisica 42
Quarantadue esperimenti di fisica tratti dal manuale “ Mobile Lab ” dell’ATP, dalle leve di prima classe ai circuiti in serie e in parallelo.
Leve ed equilibrio
- Leve di prima classeVariando la posizione o le masse caricate sui bracci di una bilancia, è possibile introdurre gli studenti alle leve di prima classe e ai principi di equilibrio.
- Leve di prima classe e posizioni di equilibrioLo scopo di questo esperimento è analizzare le leve di prima classe in cui il fulcro si trova tra la forza motrice e il carico di resistenza.
- Sensibilità di una bilanciaApplicando masse leggermente diverse sui due piatti della bilancia, lo studente può determinare la massa minima che la bilancia è in grado di misurare.
- Leve di seconda e terza classeLo scopo di questo esperimento è analizzare le leve di seconda e terza classe; in questo caso il fulcro è posto a un'estremità dell'asta.
Misurazione
- Misurazione di una lunghezzaL'esperimento permette agli studenti di imparare a misurare le lunghezze utilizzando un calibro a nonio e li introduce al significato fisico degli errori di misura.
- Misurazione della densitàLo scopo di questo esperimento è comprendere il concetto fisico di densità e misurarne il valore per i materiali forniti in laboratorio utilizzando due metodi diversi.
Forze e macchine semplici
- Forze paralleleLo scopo di questo esperimento è analizzare gli effetti dell'applicazione di forze parallele su un oggetto e determinare le condizioni di equilibrio.
- Composizione e scomposizione delle forzeForze concorrenti, il peso come forza e la misurazione statica di una forza.
- Pulegge fisseLo scopo di questo esperimento è verificare il funzionamento di una puleggia fissa come macchina semplice.
- Puleggia mobileLo scopo di questo esperimento è comprendere il funzionamento di una puleggia mobile come macchina semplice.
- Pulegge fisse e mobiliLo scopo di questo esperimento è verificare il funzionamento di due pulegge collegate (fissa e mobile).
- Piano inclinatoLo studente studia e verifica la composizione delle forze.
Elasticità e oscillazione
- Legge di HookeLo scopo di questo esperimento è analizzare l'allungamento di una molla in funzione del carico applicato, al fine di determinare la costante elastica della molla e verificare la legge di proporzionalità diretta.
- Molle in serie e in paralleloLo scopo di questo esperimento è analizzare un fenomeno, a prima vista strano, che coinvolge molle in serie e in parallelo.
- Pendolo sempliceLo scopo di questo esperimento è studiare un pendolo semplice.
- Pendolo a mollaLo scopo di questo esperimento è studiare il pendolo a molla utilizzando l'approssimazione di una molla priva di massa.
Fluidi e pressione
- Vasi comunicantiLo scopo di questo esperimento è studiare i principi fondamentali dei vasi comunicanti.
- Il principio di ArchimedeLo scopo di questo esperimento è quello di introdurre gli studenti al concetto di galleggiamento e di studiare il principio di Archimede in modo semplice e molto intuitivo.
- Il manometroLo scopo dell'esperimento è fornire una spiegazione qualitativa del funzionamento del manometro a U.
Calore e temperatura
- Temperatura di equilibrio dei liquidi miscelatiLo scopo di questo esperimento è quello di introdurre il concetto di temperatura di equilibrio dei liquidi miscelati in un calorimetro.
- Trasferimento di calore e isolamento termicoLo scopo di questo esperimento è quello di introdurre il concetto di trasferimento di calore e di illustrare come sia possibile rallentare questo meccanismo mediante l'uso di materiali isolanti.
- Capacità termica specifica dei solidiUn modo tipico per introdurre gli studenti a un concetto fondamentale come il calore specifico, confrontando l'acciaio e il rame.
- Sensibilità al caloreLo scopo dell'esperimento è quello di introdurre il concetto di temperatura così come viene percepita dall'essere umano.
- Vetro a impulsiLo scopo dell'esperimento è mostrare come funziona un vetro a impulsi.
- Costante di tempo del termometroLo scopo dell'esperimento è fornire una spiegazione quantitativa della costante di tempo del termometro. Ciò consente di comprendere meglio la sensibilità termica del termometro.
Audio
- Utilizzo dei diapasonLo scopo degli esperimenti condotti con questa coppia di diapason è quello di consentire agli studenti di comprendere il fenomeno della propagazione delle onde sonore.
- Il fenomeno della risonanzaQuesta esperienza fornisce una chiara dimostrazione del fenomeno della risonanza tra i due diapason.
- Battimenti e interferenze in acusticaQuesto esperimento fornisce una dimostrazione qualitativa dell’interferenza acustica e dei battimenti causati dai diapason.
Luce e ottica
- Lunghezza focaleLo scopo dell'esperimento è quello di far conoscere agli studenti le proprietà delle lenti biconcave e biconvesse.
- Equazione della lente sottileLo scopo di questo esperimento è misurare la lunghezza focale di una lente sottile utilizzando l'equazione dei punti coniugati. Con questo metodo è possibile determinare la lunghezza focale solo per le lenti sottili.
- IngrandimentoQuesto esperimento permette agli studenti di osservare e calcolare l'ingrandimento utilizzando lenti convesse. Come ulteriore esercizio, gli studenti analizzano la potenza diottrica della lente.
- Miscelazione dei coloriQuesta esperienza pratica permette agli studenti di osservare la miscelazione dei colori attraverso la sintesi additiva e sottrattiva. Vengono inoltre studiati i colori primari e secondari e le loro composizioni.
- Microscopio e telescopioCome costruire un microscopio composto utilizzando due lenti convesse a breve lunghezza focale. L'oggetto da osservare viene posizionato appena al di fuori del punto focale della lente obiettivo.
- Prisma: composizione della luceQuesto esperimento illustra un possibile utilizzo del prisma, poiché consente di scomporre la luce nei suoi componenti.
- Ombre e penombraQuesto esperimento studia la formazione delle ombre utilizzando diverse aste ombreggianti. La luce non si piega attorno all’oggetto, quindi sullo schermo si proietta un’ombra della stessa forma.
- SpecchiRiflessione e formazione dell'immagine negli specchi piani e curvi.
Magnetismo
- Forza magnetica di attrazione e repulsioneLe barre magnetiche con involucro in plastica offrono agli studenti un modo semplice e coinvolgente per illustrare le proprietà di attrazione e repulsione dei magneti.
- Forze del campo magneticoLa camera del campo magnetico 2D offre una rappresentazione visiva della struttura delle linee di campo magnetico, mostrando come la polvere magnetica si allinei lungo le linee del campo creato dal magnete a forma di U.
- Bussola e magnetismoLo scopo dell'esperimento è mostrare come una bussola si allinea sotto l'azione di un campo magnetico esterno.
- Un giocattolo magnetico piuttosto comuneLo scopo dell’esperimento è studiare come una forza di attrazione e una forza di repulsione possano combinarsi in una forza sempre attrattiva.
Circuiti elettrici
- Resistenza elettricaQuesta esperienza permette agli studenti di avvicinarsi alla teoria generale dell'elettricità e li introduce ai concetti fisici di resistenza elettrica e flusso di carica.
- Circuiti in serie e in paralleloQuesto esperimento illustra la teoria e le applicazioni dei resistori combinati, in configurazioni in serie e in parallelo.
Esperimenti di chimica e biologia 44
Quarantaquattro esperimenti di chimica e biologia vegetale, dalla legge di conservazione della massa alla germinazione del polline.
Materia, miscele e soluzioni
- Legge di conservazione della massaQuesto esperimento verifica l'affermazione secondo cui, durante una reazione chimica, la massa totale del sistema rimane costante, anche se nella soluzione si verificano cambiamenti chimici.
- Diffusione in una soluzioneLe molecole e gli ioni presenti in un liquido sono in continuo movimento, e tale movimento aumenta con l'aumentare della temperatura. Ciò spiega perché i soluti finiscono per distribuirsi uniformemente nella soluzione, anche se il solvente rimane immobile.
- ColloidiIntrodurre le soluzioni colloidali e familiarizzare gli studenti con le tecniche di filtrazione.
- Proprietà dei colloidiIllustrare alcune proprietà delle soluzioni colloidali.
- Complessi di coordinazioneDimostrare la formazione di complessi di coordinazione degli ioni rame attraverso reazioni con acqua, ammoniaca e cloruro di sodio.
- Effetti della temperatura sulla solubilitàAnalizzare il processo di dissoluzione delle sostanze e introdurre il concetto di solubilità.
- Densità delle sostanzeDeterminare la densità di alcune sostanze liquide e solide misurandone i volumi e le masse.
- Acqua di cristallizzazionePer indicare la presenza di acqua in un complesso di coordinazione, non come impurità ma come parte integrante della struttura dei cristalli.
- Fusione dello zolfoUn esempio di cambiamento di stato da solido a liquido, spiegato dal punto di vista microscopico e termodinamico. La fusione del saccarosio viene citata come esempio di cambiamento della struttura chimica indotto dal calore, per evidenziare la differenza.
- SublimazionePer dimostrare il fenomeno della sublimazione.
Reazioni e variazioni di energia
- Reazioni acido-baseIllustrare le principali proprietà degli acidi e delle basi e introdurre il concetto di acidi e basi e alcuni indicatori.
- Reazione di scambio semplicePer illustrare le reazioni di sostituzione, che danno origine a nuovi composti.
- Calore di neutralizzazioneDimostrare la variazione di entalpia derivante dalla neutralizzazione di un acido forte con una base forte.
- Calore di cristallizzazionePer dimostrare uno scambio di calore tra un sistema e l'ambiente circostante — in questo caso il processo opposto alla dissoluzione di un sale.
Preparazione e analisi dei gas
- Produzione di idrogenoDimostrare la sostituzione dell'idrogeno dall'acido cloridrico mediante l'uso dello zinco.
- Proprietà dell'idrogenoDimostrare due proprietà principali dell'idrogeno.
- Produzione di anidride carbonicaMostrare una reazione caratteristica tra carbonati e acidi.
- Proprietà dell'anidride carbonicaIllustrare alcune proprietà dell'anidride carbonica.
- Produzione di carbonato di sodio e bicarbonato di sodioPer la produzione di carbonato di sodio e idrogenocarbonato di sodio (bicarbonato).
- Produzione e proprietà dell'ossigenoDimostrare un metodo per generare ossigeno mediante una reazione chimica che non comporti l'elettrolisi.
- Produzione di ossigeno IIDimostrare la produzione di ossigeno a temperatura ambiente mediante la decomposizione di una soluzione di perossido di idrogeno in presenza di un catalizzatore.
Elettrochimica
- Elettroliti e conduttivitàIntrodurre il concetto di elettroliti e conducibilità e verificare la presenza di corrente elettrica mediante una lampadina.
- Conduttività e concentrazioniDeterminare la relazione tra l'intensità della corrente e la concentrazione di una soluzione di elettrolita forte.
- Introduzione ai processi elettroliticiMostrare le diverse tendenze dei metalli all'ossidazione e introdurre gli studenti alle reazioni redox di base dei metalli.
- La cella a soluzione salinaPer misurare la differenza di potenziale tra due elettrodi immersi in una soluzione salina.
- La cella del limonePer realizzare una semplice cella utilizzando una soluzione acida insolita.
- La cella di DaniellAllestire celle galvaniche di rame e zinco con due diverse concentrazioni delle soluzioni di sali metallici e misurarne la differenza di potenziale.
- La pila di VoltaPer illustrare un altro metodo per generare una differenza di potenziale tra due elettrodi, si misurerà la tensione di una singola cella di Volta e successivamente quella di due celle di Volta collegate in serie.
- Elettrolisi dell'acqua con acidiPer effettuare l'elettrolisi dell'acqua in ambiente acido.
- Elettrolisi dell'acqua con basiEseguire l'elettrolisi dell'acqua in ambiente basico e osservare le diverse reazioni.
- AccumulatoriRealizzare un semplice accumulatore e dimostrare la possibilità di immagazzinare energia sotto forma di energia chimica.
- Corrosione e protezione galvanicaUtilizzare acidi, soluzioni saline e acqua per riprodurre processi di corrosione e apprendere le procedure che proteggono le sostanze dalla corrosione.
Acqua, cellule e piante
- L'ossigeno nell'acquaDimostrare la presenza di ossigeno disciolto nell'acqua.
- OsmosiIntrodurre il processo noto come osmosi.
- L'osmosi nelle celluleOsservare il fenomeno dell'osmosi nelle cellule vegetali vive.
- L'osmosi nelle radiciMostrare come l'osmosi influenzi il passaggio dell'acqua attraverso le radici.
- L'osmosi nelle patateDimostrare il fenomeno dell'osmosi nelle patate.
- L'osmosi nelle patate e gli effetti della concentrazioneIllustrare un metodo per calcolare la concentrazione minima di saccarosio che provoca la perdita d’acqua nelle patate, sottolineando l’importanza della concentrazione della soluzione.
- Turgore cellulareDimostrare come il contenuto d'acqua nelle fibre vegetali sia responsabile della capacità delle piante erbacee di stare in piedi.
- Capillarità nel fustoPer dimostrare la risalita della linfa attraverso i vasi legnosi.
- Cromatografia della clorofillaPer illustrare una tecnica comune di estrazione organica.
- Polpa di fruttaAnalizzare alcune polpe di frutta per illustrarne il valore nutrizionale.
- Amido nelle foglieDimostrare la presenza di amido nei tessuti vegetali.
- Germinazione del pollinePer mostrare la germinazione del polline.