CURSO: DIDACTICA IV- FÍSICA - MODALIDAD A DISTANCIA Unidad 3. Desarrollo de las capacidades científicas Sesión 3.1. Laboratorio Experimental de Física Actividad 3.1.5. Trabajando cooperativamente Ficha de trabajo 1: Identificación de Materiales Básicos de Física y Selección de Técnicas para su manejo.”
Ficha de trabajo 1: Identificación de Materiales Básicos de Física y Selección de Técnicas para su Manejo.” I. APRENDIZAJES ESPERADOS: o Identifica los materiales básicos del laboratorio de Física. o Discrimina técnicas operativas para realizar adecuadamente estudios en el laboratorio. II.
INTRODUCCIÓN
¿Es posible la comprensión de los fenómenos naturales sin prácticas de laboratorio?
Las prácticas de laboratorio consistan en actividades de descubrimiento de hechos, conceptos y leyes mediante el uso de los procesos de la ciencia en situaciones guiadas por el profesor y son imprescindibles para comprender los fenómenos físicos del entorno natural, con ellos se facilita la adquisición de habilidades científicas y pone a los estudiantes en situación de resolver problemas prácticos, por tanto, el laboratorio debe estar dotado de una serie de infraestructuras y de materiales, kit y equipos básicos que posibiliten el desarrollo de las actividades experimentales, para garantizar el logro de estos propósitos. “Es que en la embriaguez de comprender, entra siempre la alegría de sentirnos responsables de las verdades que descubrimos” Filósofo: Jean-Paul Sartre
¿Con qué materiales podré realizar una demostración de transmisión de calor? 1. 2. 3. 4.
Pirómetro de cuadrante Anillo de Gravesande Calorímetro Aparato de Tyndal modificado
¿Cuál de los materiales nos permite trabajar para demostrar el movimiento circular y la conservación de la energía a la vez?
1) EL
RIZO
PARA
DEMOSTRAR
EL
MOVIMIENTO
CIRCULAR
Y
CONSERVACION DE ENERGIA como se observa en el gráfico es el material más eficaz para este fin. Por ejemplo pueden preguntarse qué fuerzas actúan sobre la bolita en las diversas posiciones. Como el movimiento es circular, la velocidad de la bolita como estará
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actuando, en fin se puede explotar mucho en el uso del material mostrado.
2) EL PENDULO GIRATORIO denominado también PÉNDULO DE MAXWELL Explicación de su funcionamiento.- Una vez que la cuerda esta enrollada en los extremos del eje del disco, se deja caer desde el reposo. Este descenderá hasta desenrollar la totalidad de la cuerda y volverá a elevarse, enrollándose la cuerda sobre el eje en sentido opuesto.
¿Qué materiales componen el kit de electrostática? a) El electróforo de volta b) Máquina de Wimshurst c) Varilla de vidrio con frotadora (tela de seda) d) Una lanilla de 30 cm x 30 cm e) Una bolsa de polietileno f) Un cable forrado, con ambos extremos pelados de 50 cm de largo. g) Un secador de cabellos h) Electroscopio i)
Demostrador de líneas de fuerzas
j)
Bola de prueba
k) Varilla de acrílico l)
Varilla de vidrio
m) Varilla de plástico color negro n) La jaula de Faraday o) Plumero electrostático p) Una vela un cable c q) Electroscopio de pan de oro r) Tubito de neón “busca polos” s) 1 Generador de Van de Graaff
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¡Estas son algunas de las preguntas que vas a responder intercambiando opiniones y saberes con tu comunidad de aprendizaje! ¡Pon en práctica lo que estás aprendido sobre los materiales y los experimentos en el curso de física, revisa el manual de laboratorio de física de tu I.E. o en todo caso, entra a los siguientes enlaces web, en ellos encontrarás información sobre la descripción y utilidad de los materiales o equipos básicos de Física. ¡Sin duda resolverás en forma exitosa esta ficha de trabajo! Lecturas opcionales N° : 3, 4 y 5: 3) “Kit de electromagnetismo- MED- PERU” http://cienciaescolar.net/proyectos/wp-content/uploads/2010/02/GUIA-01.pdf 4) Equipos de física general básico : Imagen, Descripción, y Utilidad de diferentes instrumentos y equipos. Documento en PDF. http://www.ventusciencia.com/pdfs/catalogo_fisica_quimica.pdf 5) Cientikit: “Aparatos e instrumentos para el laboratorio de física”. http://www.cienciafacil.com/aparatosdelaboratorio.html
III. DESARROLLO DE LAS ACTIVIDADES
1ra.Actividad: Reconocimiento de los Materiales Básicos del Laboratorio de Física
a) Observa y reconoce cada uno de los materiales que a continuación se presentan. Escribe el nombre y la utilidad de cada uno de ellos.
Nombre: Cronómetro
Nombre: Tubo de Nikola
Nombre: Máquina de Wimshurt
Utilidad:Medición de tiempo
Utilidad: Analizar MRU
Utilidad: Generar cargas electricas
Nombre: Pirómetro de Cuadrante
Nombre: Termómetro
Nombre: Diapasón y caja de resonancia
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Utilidad: Demuestra la dilatación lineal Utilidad: Mide la temperatura
Utilidad: Estudio de las ondas sonoras
Nombre: Amperímetro
Nombre: Bobina
Nombre: Electroscopio
Utilidad: Mide la intensidad
Utilidad: almacena energía
Utilidad: verifica el tipo de carga
de la corriente eléctrica
Nombre: Electroscopio
Nombre: Aparato de Van de Graaff
Utilidad: Comprobar cargas eléctricas Utilidad: Comprobación de cargas
Nombre: Bobina primaria Utilidad: inducción eléctrica
Nombre Anillo de Gravesande
Nombre: Jaula de Faraday
Nombre: Vasos comunicantes
Utilidad: dilatación
Utilidad: evita los campos eléctricos Utilidad: igualdad de presiones
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a un mismo nivel.
Nombre: Set de Pesas
Nombre: Calorímetro
Nombre: Set de resortes
Utilidad: Equilibrar masas
Utilidad: Hallar peso específico
Utilidad: MAS
Nombre: Balanza de Roverbal
Nombre: Set de pesas ranuradas
Nombre: Dinamómetro
Utilidad: comparación de objetos
Utilidad: Equilibrar masas
Utilidad: Medir peso
Nombre: Cubeta de Ondas
Nombre: Equipo de Reflexión
Nombre: Imán en forma de U
Utilidad: Demostración de MAS
Utilidad: Demostrar N° imágenes
Utilidad: campo magnético
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Nombre: Mechero bunsen
Nombre: Polea
Nombre: Vaso precipitado
Utilidad: Calentar muestras
Utilidad: transmitir fuerza
Utilidad: medir volúmenes
Nombre: pinza cocodrilo
Nombre:…Pabilo
Nombre: Cinta métrica
Utilidad: Conexión entre dos partes
Utilidad: sujetar objetos
Utilidad: Medir longitud.
Nombre: Péndulo
Nombre: Probeta graduada
Utilidad: tipo de carga electrostática Utilidad: Medir volumen
Nombre: Disco de Newton Utilidad: Demostrar la naturaleza
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de los colores.(luz blanca compuesto de 7 colores)
Nombre: Tubo de Newton
Nombre: esfera de pascal
Nombre: Prensa hidráulica.
Utilidad: Demostrar el vacío Utilidad: Demostrar el principio de Pascal
Utilidad: Multiplicar fuerzas.
Nombre: Disco de Maxwell
Nombre: Espejo convexo
Nombre: Equipo de equilibrio de fuerzas
Utilidad: Movimiento circular
Utilidad: Reflexión de la luz
Utilidad: hallar las fuerzas resultantes y
momentos de fuerza
Nombre: Resonancia Utilidad: sonido
Nombre: Foco. Utilidad: luz y electricidad
Nombre: resorte Utilidad: onda transversal
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Nombre: Termómetro
Nombre: Conectores de electricidad
Nombre: Espejo Cóncavo
Utilidad: medir el grado de agitación molecular
Utilidad: Conducir la corriente eléctrica
Utilidad: Refracción
de la luz
Nombre: Molinete electrostático
Nombre: Espejos y prismas
Nombre: set de difractores
Utilidad: Movimiento mecánico
Utilidad: reflexión y refracción de la luz Utilidad : Propiedades de la
luz.
Nombre: Fuente de luz
Nombre: Soporte universal
Nombre: Rayo laser
Utilidad: emite luz
Utilidad: Soporta nueces, y otros Utilidad: Emisión de rayos
de luz monocromáticas.
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2da. Actividad: Dialogando con tu comunidad de aprendizaje, selecciona los materiales de la actividad anterior, usados con mayor frecuencia, en experimentos de mecánica, hidrostática, calorimetría, ondas mecánicas y electromagnéticas, electrostáticas y electrodinámicas o electromagnetismo. No repitas los materiales.
Mecánica
Hidrostática
Calorimetría
Ondas mecánicas/ondas electromagnéticas
Electrostática
Electrodinámica y electromagnetismo
Cronómetro
Prensa hidráulica
Termómetro
Rayo laser
Molinete electrostático
Pinza cocodrilo
Tubo de Nikola
Esfera de Pascal
Calorímetro
Fuente de luz
Jaula de Faraday
Imán
Soporte universal
Dinamómetro
Pirómetro cuadrante
Set de difractores
Aparato de Van de Graaff
Bobina
Disco de Maxwell
Vaso precipitado Probeta graduada
Mechero bunsen
Espejos y prismas
Electroscopio
Amperímetro
Anillo de Gravesande
Resorte
Máquina Wimshurst
Conectores de electricidad
Tubo de Newton
Pabilo
Cinta métrica
Vasos comunicantes Probeta graduada Set de pesas
Foco Aparato de resonancia
Polea
Disco de Newton
Set de resortes
Péndulo
Cubeta de ondas Equipo de reflexión
Diapasón y caja de resonancia
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3ra. Actividad: Relaciona materiales técnicas de manejo.
o equipos de física con sus correspondientes
¡Colegas!, recordemos qué procedimientos realizamos cuando manipulamos los aparatos o materiales del laboratorio de física, esas acciones que nos permiten el logro de los aprendizajes de las prácticas constituyen las técnicas de manejo!.
Tina o cubeta de ondas.
( j )
Electroscopio
( m )
Disco de Maxwell .
( o )
Tubo de Mikola.
( f )
Anillo de Gravesande.
( ll )
Vasos Comunicantes .
(n )
Generador de Van De Graff. Muelle para ondas.
( a )
Molinete electrostático.
( b
Espejos angulares.
(
Dinamómetro.
( d )
Amperímetro.
( g )
Voltímetro.
(
Pirómetro de cuadrante
( l )
( k )
)
c )
i )
Paradoja mecánica. ( e ) Banco óptico.
( h )
a. Para que cargue la máquina es necesario secar el ambiente en días húmedos. b. Debe colocarse cerca al generador para observar cómo gira. Comprueba también las fuerzas de acción y reacción. c.Debe colocarse sobre una hoja graduada para comprobar el ángulo entre los espejos y su relación con el número de imágenes. d. La masa debe ser suspendida por el gancho inferior, la cual no debe exceder el límite de elasticidad del muelle o resorte. e. Colocar el trompo de madera en la parte inferior del triángulo y dejarlo rodar. f. Medir el tiempo que demora en recorrer la burbuja las distancias de 10cm, 20cm,.. 80cm…; desde distancia cero, cada vez y con poco ángulo de inclinación. g. Debe conectarse en serie con las resistencias y realizar las mediciones de corriente. h.Debe trabajarse en un ambiente oscuro y sobre una mesa bien nivelada. Sujetando bien las lentes, prismas y foco. i. Debe conectarse en paralelo con las resistencias y realizar las mediciones de diferencia de potencial. j. Echar sobre la cubeta sólo un centímetro de agua k. Dejarlo caer sobre el piso y tomándolo de ambos extremos agitar en forma vertical u horizontal. l.Usar ron de quemar para calentar los alambres metálicos, si la aguja se mueve, significa que éstos se dilatan linealmente. ll. Calentar la bola de metal alejándolo del anillo. m.Cargar la bola de prueba con la máquina de Van De Graff y acercar a este instrumento sin tocarlo para comprobar si está o no cargado. n. Echar agua coloreada y por el tubo de mayor diámetro, no mover hasta ver el nivel que alcanza el agua. o. Enredar toda la pita sobre el disco y dejarlo caer.
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4ta. Actividad: Responde con ayuda de tu comunidad de aprendizaje las siguientes cuestiones.
1. En el siguiente montaje se está comprobando la producción de ondas mecánicas estacionarias, indicar qué materiales se necesitan para tal propósito.
MATERIALES A USAR: A) Cuerda de cáñamo B) Polea fija C) Pesa D) Aparatito que sirva de vibrador
2. ¿Qué Kit representa la imagen? Escribe el nombre de 5 materiales.
Respuesta: KIT DE ESTÁTICA (fuerzas y equilibrio) 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Poleas Pesas Soporte universal Dinamómetro Nuez Pesas ranuradas
3. ¿Qué principio se comprueba en las imágenes? Y ¿Qué materiales de laboratorio se requieren?
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Se cumple el principio de Arquímedes, se requiere de una cubeta o vaso precipitado, pesas Balanza, agua, pabilo, probeta graduada.
4. En la siguiente figura qué se está comprobando? ¿Escribe el nombre de 4
materiales?
MATERIALES: 1.- Núcleo de hierro 2.- Bobina de espiras 3.- Amperímetro 4.- Cables de conexión de corriente eléctrica.
Se está comprobando la capacidad de inducción que tiene las bobinas, hasta el punto de que marca una medida del flujo de la intensidad de la corriente eléctrica que produce en determinado momento.
5. ¿Por qué gira el molinete electrostático?
El molinete electrostático gira porque a través de las puntas del mismo, recibe cargas del mismo tipo a partir del campo eléctrico creado por el aparato de Van de Graaff, y por la primera ley de la electrostática: cargas del mismo tipo de repelen; accionando al mismo tiempo el principio de Acción y reacción.
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6. Analiza la imagen y escribe con qué instrumento de laboratorio demostrarías a tus estudiantes lo que se observa en la escena.
Demostraría con: a) Vasos comunicantes. CONCLUSIONES Dialoga con tu comunidad de aprendizaje y formula algunas conclusiones sobre la ficha de trabajo desarrollada. 1. Presenta ilustraciones atractivas para motivar el trabajo. 2. Presenta un objetivo específico relacionar el nombre con la utilidad que se le debe brindar como recurso educativo y pedagógico. 3. Invita a razonar sobre supuestos teóricos físicos, es decir revisar modelos físicos. 4. Propicia la indagación científica escolar, porque establece algunos de los pasos del método científico para aplicar el análisis y la síntesis cómo método de estudio. ¡Felicitaciones por el trabajo realizado!
Para complementar tu información:
Entra a los siguientes enlaces web, ahí encontrarás excelente información sobre materiales y prácticas de laboratorio:
http://www.angelfire.com/trek/biometriaygenetica/practicas.PDF http://www.juntadeandalucia.es/averroes/~29701428/ccnn/banco1/Actividad_atmosfera_1.pdf
Demostraciones y prácticas de laboratorio para el docente en: http://www.loreto.unican.es/IES2005/IESCurso04.html
Bibliografía:
ALAMBIQUE 14 (1997). La Secuenciación De contenidos en Ciencias Experimentales. Barcelona. España. pp 126 CROMER, ALAN H. (1994)Física para las Ciencias de la Vida. Barcelona. Edit. Reverté, S.A. pp.578. DAISH, FENDER Y OTROS…Física Experimental. México. Edit. Hispano Americano. pp.342 GUERRA VELA, CLAUDIO (1979). Manual de Laboratorio de Física para Maestros. México. Edit. Trillas.pp.278.
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MEINERS, HARRY F. (1980). Experimentos de Física. México. Edit. Limusa S.A. pp.411 MINISTERIO DE EDUCACIÓN(1995). Manual para el uso del módulo de Física .Lima, Perú. pp 284. WILSON JERRY D. (1996) Física. México. Prentice Hall Hispanoamericana, S.A. pp. 776.
INTEGRANTES:
ALVA GUERRERO Edwin Ronald DE LA CRUZ CAJO Delfina REYNOSO GARAY Rosa GUTIERREZ GARAY Isabel MIRANDA JULIÁN Andrea. S-3 SEDE CAÑETE
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