Fysiikan suureet kuvatauluina  · Web view2017. 8. 17. · Seuraavilla sivuilla on esitetty...

Fysiikan suureet kuvatauluinaSeuraavilla sivuilla on esitetty fysiikan 8. luokan suureet selkeinä kuvatauluina. Kuvataulut voivat olla näkyvissä luokassa vaikka koko lukukauden ajan.

Valmiiseen pohjaan on helppo tehdä lisää uusia.

Tekijät: Jani Koistiola ja Vaula Kyyhkynen, Leppävaaran koulu

Energia Eyksikkö 1J

liike-energia

asemaenergia

säteilyenergia

LÄMMÖN SIIRTYMINEN

kulkeutuminen

johtuminen

säteily

Lämpötila Tyksikkö 1 K (kelvin) tai

1 °C (celsiusaste)

absoluuttinen nollapiste0 K = -273 °C

Massa myksikkö 1kg

aineen määrä

Nopeus vyksikkö 1m/s

Espoo - Helsinki 20 km0,25 t

Noste

OLOMUODOTkaasu

neste

kiinteä

Paine p

yksikkö 1N/m3= 1 Pa

Painovoima Gyksikkö 1N

1 kg= 10 N

Teho Pyksikkö 1 W

työaika

Tiheys ρyksikkö 1 g

cm3

tiheä

harva

Työ Wyksikkö 1 J

SIIRTOTYÖ Fs

NOSTOTYÖ Gh

Fysiikan suureet kuvatauluina

VUOSILUOKILLE 7-9

Fysiikan ja kemian työvälineet

Luokkiin on askarreltu sinitarralla kiinnitettävät laput. Kääntöpuolelle on oppilaiden kuvailut työvälineen tarkoituksesta.

Lapuilla voidaan tehdä välineiden nimeämisharjoitus aina tarvittaessa.

Kehitysideoita: Samankaltaiset laput voi luoda myös työvälineiden kuvista ja pelata

työvälinemuistipeliä

Alla on listattu yleisimmät työvälineet ja niille laaditut kuvailut:

KEITINLASI”Keitinlasi eli dekantterilasi kestävät hyvin kuumuutta”

KEITTOPULLO”Periaatteessa sama asia kun keitinlasi, mutta sen saa suljettua helpommin.”

MITTALASI”Mittalasilla näkee nesteen määrän millin tarkkuudella.”

PIPETTI”Pipetillä voi annostella pieniä määriä nestettä esim yhden

millilitran tai yhden tipan kerrallaan”

KOEPUTKIPIHDIT”Koeputkipihdit ovat pyykkipojan näköisiä pihtejä, joita käytetään koeputken kuumentamiseen. Huom: älä sekota upokaspihteihin. ”

UPOKASPIHDIT”Niillä voi tarttua kuumin esineisiin”

KUUMENNUSVERKKO’’Kuumennusverkko on kolmijalan päällä ja sen alla on kaasupoltin. Verkon päälle voi laittaa mittalasin, jossa on esim. vettä.”

KOURA ”Kouraan voi kiinnittää asioita.”

KAKSOISPURISTIN”Puristetaan statiivia vasten. Pidike johon voi laittaa esimerkiksi kouran kiinni.”

UPOKAS”Upokasta käytetään metallin sulatukseen, kestää kuumennusta.”

KELLOLASI”Kellolasi on laboratoriotarvike, jota yleensä käytetään haihdutusastiana.

HAIDUTUSMALJA”Haihdutusmaljaa käytetään nesteen haihduttamiseen, sillä se kestää hyvin kuumennusta.”

KAASUPOLTIN”Kaasupoltin on poltin joka luo liekin kaasusta lämmitystarpeisiin.Muista aina sytyttää ja sammuttaa annettujen ohjeiden mukaan”

LASISAUVA

”Sekoittamiseen, kestää kuumassa liuoksessa”

PETRIMALJA”Sinne voi laittaa pieniä määriä aineita joita voi tutkia.”

KOLMIJALKA”Kaasupoltin asetetaan kolmijalan alle ja kuumennusverkko sekä kuumennettavan aine päälle.”

SUODATINSUPPILO”Tähän taitellaan suodatinpaperi”

STATIIVI”Statiiviin voit koota laitteiston kaksoispuristimen ja kourien avulla”

Fysiikan suureet kuvatauluinaTekijät: Leppävaaran koulu: Riina Männistö ja Riikka Holmström

Virtapiiri

Muistele ryhmän kanssa hiljaa keskustellen ja kirjasta/vihosta katsoen mitä seuraavat viime tunnilla opiskellut asiat ovat…

a. virtapiiri (avoin ja suljettu, mitä eroa?) b. oikosulkuc. johded. eristee. kytkentäkaavio

Ideoikaa, miten PUHUMATTA voitte esittää kaksi niistä muille:

eleet ilmeet äänet (ei sanoja, muita ääniä) taululle piirtäminen pantomiimi (=sanaton teatteri)

Fysiikka, 8. luokkaYksinkertaiset koneet: Painopiste ja tasapaino

Matti Koski, matti.koski@espoo.fiKirkkojärven koulu, Espoo

Työpiste 1: Painopiste ja tasapaino

1. Väritä kuvaan pöytien tukipinnat.

2. Millainen on tasaista vaakasuoraa alustaa pitkin vierivä tynnyrin tasapainolaji?

a) Vakaa

b) Huojuva

c) Epämääräinen

d) Ei voi määrittää, koska tynnyrin massaa ja tilavuutta ei tiedetä.

3. Millaisen apuvälineen avulla on helppo määrittää jäykän, tasapaksun ja epäsäännöl-lisen muotoisen levyn painopiste?

a) Pitkän viivoittimen avulla

b) Terävän kynän avulla

c) Ilmapuntarin avulla

d) Vaa'an avulla

4. Missä seuraavissa asennoissa tasapaino on parhain.

a) Seisoo yhdellä jalalla.

b) Seisoo käsillään.

c) Istuu lattialla.

d) Seisoo jalat tiukasti yhdessä.

Perustele valintasi:

_____________________________________

_____________________________________

5. Piste, johon kappaleen koko paino voidaan ajatella keskittyneen, on

_____________________________________

6. Kalteva tölkki

Kokeile saada tölkki pysymään pystyssä sen alareunan varassa kuvan osoittamalla tavalla.

Miten saat tölkin pysymään pystyssä?

Tölkkiä en saa tukea ulkoisesti mitenkään!

Vihje: Tölkin painopiste tulee saada tarkalleen reunan yläpuolelle.

7. Kolme tyhjää tulitikkuaskia asetetaan samalle tasolle pystyyn eri asentoihin. Kaatuessaan ne eivät osu toisiinsa. Tulitikkuaskien etureunat teipataan kiinni tasoon, jotta ne eivät liikkuisi.

Kun tasoa kallistetaan, missä järjestyksessä askit kaatuvat?

Vaihtoehdot ovat: alin, keskimmäinen ja ylin.

Ensimmäisenä kaatuu ______________ aski.

Toisena kaatuu _________________ aski.

Viimeisenä kaatuu _________________ aski.

8. Kaatumistutkimus I

Ohjeet:

a) Asetu kylki vasten seinää kuvan osoittamalla tavalla.

b) Yritä nostaa ylös sitä jalkaa, joka on kauempana seinästä.

Huomioi tämä: Olkapää ja toinen jalka pitää olla koko ajan kiinni seinässä!

9. Kaatumistutkimus II

Ohjeet:

a) Seiso selkä vasten seinää, selkä suorassa ja kantapäät kiinni seinässä.

b) Aseta lyijykynä lattialle noin 30 cm:n etäisyydelle varpaittesi kärjistä.

c) Nosta kynä lattialta siten, että polvesi ovat koko ajan suorana ja takapuoli kiinni seinässä.

10. Selitä omin sanoin seuraavat käsitteet:

a) Painopiste: ____________________________________________________________________

b) Tukipinta: _____________________________________________________________________

c) Tasapaino: ____________________________________________________________________

Euroopan Unionin Kotouttamisrahasto osallistuu hankkeen rahoittamiseen.

Fysiikka, 8. luokkaYksinkertaiset koneet: Väkipyörä ja talja

Matti Koski, matti.koski@espoo.fiKirkkojärven koulu, Espoo

Euroopan Unionin Kotouttamisrahasto osallistuu hankkeen rahoittamiseen.

Työpiste 2: Väkipyörä ja talja

Talja

Talja on yhdestä tai useammasta väkipyörästä koostuva laite. Taljan helpottaa painavien kappaleiden siirtämistä tai nostamista kääntämällä vetosuuntaa tai pienentämällä nostamiseen tarvittavaa voimaa. Taljoja käytetään mm. purjeveneissä.

Talja - Kiinteä väkipyörä

Kiinteää väkipyörää käytetään kappaleiden nostamiseen. Tässä yksi kiinteä väkipyörä on kiinnitetty tukipisteeseen, kuten huoneen kattoon. Kiinteä väkipyörä ei pienennä käytettävän voiman määrää verrattuna suoraan nostoon. Tämän avulla voidaan vain muuttaa kappaleen nostamisen nostosuuntaa.

Talja - Liikkuva väkipyörä

Liikkuva väkipyörä pienentää kappaleen nostamiseen tarvittavaa voiman määrää, verrattuna suoraan nostoon tai kiinteään väkipyörään. Näin nostamiseen tarvittava voima on vain puolet nostettavan kuorman painosta.

Liikkuva väkipyörä Talja

Talja - Kiinteä väkipyörä1. Rakenna viereisen kuvan mukainen laitteisto.

2. Määritä ensin kuorman (punnuksen) paino jousivaa'alla, ennen kuin ripustat sen väkipyörään. Kuorman paino: __________ N.

3. Ripusta kuorma laitteistoon ja vedä narusta. Muista asettaa jousivaaka vedettävän narun päähän. Jousivaa’an lukema: __________ N.

4. Vertaa jousivaakojen lukemia.

Miten kiinteä väkipyörä helpottaa kuorman nostamista? _____________________________________________________________

_____________________________________________________________

Talja - Liikkuva väkipyörä

Euroopan Unionin Kotouttamisrahasto osallistuu hankkeen rahoittamiseen.

1. Rakenna viereisen kuvan mukainen laitteisto, jossa on yksi liikkuva väkipyörä.

2. Määritä ensin kuorman paino jousivaa'alla, ennen kuin ripustat sen roikkumaan väkipyörään. Kuorman paino: __________ N.

3. Määritä kuorman ja liikkuvan väkipyörän nostamiseen tarvittava voima jousivaa'alla. Jousivaa’an lukema: __________ N.

4. Vertaa jousivaakojen lukemia.

Miten liikkuva väkipyörä helpottaa kuorman nostamista?

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Talja – Kiinteä ja liikkuva väkipyörä1. Rakenna viereisen kuvan mukainen laitteisto.

2. Määritä ensin kuorman paino jousivaa'alla, ennen kuin ripustat sen roikkumaan väkipyörään. Kuorman paino: __________ N.

3. Määritä kuorman ja liikkuvan väkipyörän nostamiseen tarvittava voima jousivaa'alla. Jousivaa’an lukema: __________ N.

4. Vertaa jousivaakojen lukemia.

Miten talja helpottaa kuorman nostamista?

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Euroopan Unionin Kotouttamisrahasto osallistuu hankkeen rahoittamiseen.

Fysiikka, 8. luokkaYksinkertaiset koneet: Vipu

Matti Koski, matti.koski@espoo.fiKirkkojärven koulu, Espoo

Euroopan Unionin Kotouttamisrahasto osallistuu hankkeen rahoittamiseen.

Työpiste 3: Vipu

Yksinkertainen kone

Arkielämässä käytetään paljon erilaisia yksinkertaisia koneita. Tavalliset työkalut ja apuvälineet kuten pihdit, ruuvit, valkosipulipuristimet, sakset, tölkinavaajat, jakoavaimet ja kirveet ovat kaikki tällaisia. Yhteistä kaikille yksinkertaisille koneille on tehtävän tai työn helpottuminen, sillä niiden avulla käytettävän voiman tarvetta voidaan vähentää.

Yksinkertaisen koneen toiminta perustuu vääntöön eli momenttiin (esim. kädenvääntö). Jakoavaimien ja ruuvimeisseleiden tarkoituksena on saada aikaan pienellä väännöllä suuri vääntövaikutus. Vääntö saadaan voimakkaammaksi lisäämällä voimaa tai vääntövarren pituutta.

Vipu

Monissa yksinkertaisissa koneissa sovelletaan vivun periaatetta. Vipu voi tarkoittaa pitkää keppiä tai tankoa, jonka avulla voidaan kammeta painava esine toiseen paikkaan. Vivun pitkä varsi vähentää voiman tarvetta, jolloin kuorman siirtäminen käy helpommaksi. Monet työkalut ovat vipuja. Edellä esitellyistä koneista esimerkiksi valkosipulinpuristin ja sakset ovat vipuja.

Yksivartinen vipu

Yksinkertaisessa vivussa vain varren toinen pää on tuettu niin, että kuorma ja käsi ovat samalla puolella tukipistettä. (Katso kuvaa)

Yksivartisen vivun tasapainoa kuvaava yhtälö (tasapainoehto) on:

Eli...

kuorma · kuorman varsi = voima · voiman varsi

Euroopan Unionin Kotouttamisrahasto osallistuu hankkeen rahoittamiseen.

F kuorma ∙ a=Fvoima ∙ b

Kaksivartinen vipu

Kaksivartisessa vivussa käsi ja kuorma ovat eripuolilla tukipistettä. (Katso kuvaa)

Kaksivartisen vivun tasapainoa kuvaava yhtälö (tasapainoehto) on sama:

Eli...

kuorma · kuorman varsi = voima · voiman varsi

Huomaa!!

Sekä yksivartisessa, että kaksivartisessa vivussa tasapainoehto on samaa muotoa!

1. Kummalla avaimella...pitkävartisella vai lyhytvartisella, saadaan pultti väännetyksi kireämmälle?

Vastaus ja perustelu:

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

2. Mainitse muutamia arkielämän

a) yksivartisia vipuja.

_____________________________________________________________________________

b) kaksivartisia vipuja.

_____________________________________________________________________________

3. Pullonkorkin avaaja voi olla yksi- tai kaksivartinen vipu, riippuen siitä miten sitä käytetään. Merkitse kumpaankin kuvaan oikea vipulaji.

Euroopan Unionin Kotouttamisrahasto osallistuu hankkeen rahoittamiseen.

F kuorma ∙ a=Fvoima ∙ b

Fysiikka, 8. luokkaYksinkertaiset koneet: Vipu

Matti Koski, matti.koski@espoo.fiKirkkojärven koulu, Espoo

Euroopan Unionin Kotouttamisrahasto osallistuu hankkeen rahoittamiseen.

Työpiste 3: Vipu

Yksinkertainen kone

Arkielämässä käytetään paljon erilaisia yksinkertaisia koneita. Tavalliset työkalut ja apuvälineet kuten pihdit, ruuvit, valkosipulipuristimet, sakset, tölkinavaajat, jakoavaimet ja kirveet ovat kaikki tällaisia. Yhteistä kaikille yksinkertaisille koneille on tehtävän tai työn helpottuminen, sillä niiden avulla käytettävän voiman tarvetta voidaan vähentää.

Yksinkertaisen koneen toiminta perustuu vääntöön eli momenttiin (esim. kädenvääntö). Jakoavaimien ja ruuvimeisseleiden tarkoituksena on saada aikaan pienellä väännöllä suuri vääntövaikutus. Vääntö saadaan voimakkaammaksi lisäämällä voimaa tai vääntövarren pituutta.

Vipu

Monissa yksinkertaisissa koneissa sovelletaan vivun periaatetta. Vipu voi tarkoittaa pitkää keppiä tai tankoa, jonka avulla voidaan kammeta painava esine toiseen paikkaan. Vivun pitkä varsi vähentää voiman tarvetta, jolloin kuorman siirtäminen käy helpommaksi. Monet työkalut ovat vipuja. Edellä esitellyistä koneista esimerkiksi valkosipulinpuristin ja sakset ovat vipuja.

Yksivartinen vipu

Yksinkertaisessa vivussa vain varren toinen pää on tuettu niin, että kuorma ja käsi ovat samalla puolella tukipistettä. (Katso kuvaa)

Yksivartisen vivun tasapainoa kuvaava yhtälö (tasapainoehto) on:

Eli...

kuorma · kuorman varsi = voima · voiman varsi

Euroopan Unionin Kotouttamisrahasto osallistuu hankkeen rahoittamiseen.

F kuorma ∙ a=Fvoima ∙ b

Kaksivartinen vipu

Kaksivartisessa vivussa käsi ja kuorma ovat eripuolilla tukipistettä. (Katso kuvaa)

Kaksivartisen vivun tasapainoa kuvaava yhtälö (tasapainoehto) on sama:

Eli...

kuorma · kuorman varsi = voima · voiman varsi

Huomaa!!

Sekä yksivartisessa, että kaksivartisessa vivussa tasapainoehto on samaa muotoa!

1. Kummalla avaimella...pitkävartisella vai lyhytvartisella, saadaan pultti väännetyksi kireämmälle?

Vastaus ja perustelu:

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

2. Mainitse muutamia arkielämän

a) yksivartisia vipuja.

_____________________________________________________________________________

b) kaksivartisia vipuja.

_____________________________________________________________________________

3. Pullonkorkin avaaja voi olla yksi- tai kaksivartinen vipu, riippuen siitä miten sitä käytetään. Merkitse kumpaankin kuvaan oikea vipulaji.

Euroopan Unionin Kotouttamisrahasto osallistuu hankkeen rahoittamiseen.

F kuorma ∙ a=Fvoima ∙ b

Fysiikka, 8. luokkaYksinkertaiset koneet: Kalteva taso

Matti Koski, matti.koski@espoo.fiKirkkojärven koulu, Espoo

Euroopan Unionin Kotouttamisrahasto osallistuu hankkeen rahoittamiseen.

Työpiste 4: Kalteva taso

Nostettaessa kappaletta tasaisella nopeudella suoraan ylöspäin, tarvitaan nostossa kappaleen painon suuruinen voima. Tarvittavan voiman suuruus voidaan laskea tutulla nostotyön lausekkeella: W =G∙h.

Kaltevaa tasoa käyttämällä voidaan kappaleen siirtoon tarvittavaa voima pienentää. Tällöin voima joutuu tekemään työtä pidemmän matkan, kuin nostotyössä. Jos raskas kappale nostetaan suoraan ylöspäin halutulle korkeudelle, voimaa tarvitaan paljon. Voiman tarve kuitenkin pienenee työntämällä tai vierittämällä kappale kaltevaa tasoa pitkin halutulle korkeudelle. Tällöin siirtomatka vastaavasti pitenee. Siirtotyö voidaan laskea tutulla lausekkeella: W =F ∙ s.

Kaltevaa tasoa pitkin tehty työ on yhtä suuri, kuin nostossa tehty työ eli

G = kappaleen paino, h = nostokorkeus

F = vetävä voima, s = siirtomatka

Euroopan Unionin Kotouttamisrahasto osallistuu hankkeen rahoittamiseen.

G ∙h=F ∙ s

Oppilastyö: Nostotyö ja kalteva taso

A. Nostotyö

1) Aseta vaunuun 200 grammaa punnuksia.

2) Nosta vaunu suoraan ylöspäin 15 cm ja 30 cm korkeuteen.

3) Mittaa vaunun nostamiseen tarvittavan voiman suuruus jousivaa'alla ja merkitse tulokset alla olevaan taulukkoon.

4) Laske nostotyö.

Nostovoima (N) Nostokorkeus (m) Nostotyö (J)

0,15

0,30

B. Siirtotyö kaltevaa tasoa pitkin

1) Aseta kalteva taso kuvan mukaisesti siten, että toinen pää on ensin 15 cm korkeudella.

2) Mittaa kaltevan tason pituus. Merkitse pituus alla olevaan taulukoon.

3) Vedä vaunua jousivaa'alla tasoa pitkin koko sen pituus ylös asti ja mittaa siirtämiseen tarvittavan voiman suuruus. Merkitse voiman suuruus alla olevaan taulukoon.

4) Laske vetotyö.

Kaltevan tason korkeus (m) Vetovoima (N) Tason pituus (m) Siirtotyö (J)

0,15

0,30

Vastaa lopuksi kysymykseen:

Mitä havaitset nostotyön ja siirtotyön suuruuksista, kun nostokorkeus on sama?

Euroopan Unionin Kotouttamisrahasto osallistuu hankkeen rahoittamiseen.

________________________________________________________________________________

Euroopan Unionin Kotouttamisrahasto osallistuu hankkeen rahoittamiseen.

Käsitteen määrittely/ Harjoituksia orgaaniseen kemiaan.

1. Seuraavassa on malli käsitteen määrittelemisestä. Lue malli.

Hiilivedyt ovat orgaanisia yhdisteitä.

Ne koostuvat kahdesta aineesta, hiilestä ja vedystä. Hiiliatomien välillä voi olla yksinkertaisia sidoksia, kaksois- tai kolmoissidoksia.Hiilivedyt voivat olla kiinteitä, nesteitä tai kaasuja. Kiinteissä hiilivedyissä on eniten hiiliatomeja, nesteissä vähemmän ja kaasuissa kaikkein vähiten. Hiilivedyt palavat vedeksi ja hiilidioksidiksi, jos happea on riittävästi.

Useimmat hiilivedyt ovat syntyneet, kun eloperäinen aine on muuttunut kovassa paineessa ja ilman happea fossiiliseksi, kuten esimerkiksi maaöljy.

2. Määritelmässä vastattiin seuraaviin kysymyksiin:

Mikä? YLÄKÄSITEMillaisia? RAKENNE JA OMINAISUUDET

ESIMERKKI

3. Määrittele samaan tapaan parin kanssa (molemmat kirjoittavat määritelmän):

ALKOHOLITKARBOKSYYLIHAPOTESTERITRASVATAMINOHAPOTHIILIHYDRAATIT

Euroopan Unionin Kotouttamisrahasto osallistuu hankkeen rahoittamiseen.

Euroopan Unionin Kotouttamisrahasto osallistuu hankkeen rahoittamiseen.