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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.”

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. Pirómetro de cuadrante 2. Anillo de Gravesande 3. Calorímetro 4. 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

Ficha de trabajo 1: Identificación de Materiales Básicos de Física y Selección de

Técnicas para su Manejo.”

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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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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

¡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

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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 Nombre: Bobina primaria

Utilidad: Comprobar cargas eléctricas Utilidad: Comprobación de cargas 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 Nombre: Disco de Newton

Utilidad: tipo de carga electrostática Utilidad: Medir volumen 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 Nombre: Foco. Nombre: resorte Utilidad: sonido Utilidad: luz y electricidad 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

Tubo de Newton

Vasos

comunicantes

Anillo de Gravesande

Resorte Máquina Wimshurst

Conectores de electricidad

Pabilo

Probeta

graduada

Foco

Cinta

métrica

Set de pesas

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 o equipos de física con sus correspondientes técnicas de manejo.

Tina o cubeta de ondas. ( j ) a. Para que cargue la máquina es necesario secar el ambiente en días húmedos.

Electroscopio ( m ) b. Debe colocarse cerca al generador para observar cómo gira. Comprueba también las fuerzas de acción y reacción.

Disco de Maxwell . ( o ) c.Debe colocarse sobre una hoja graduada para comprobar el ángulo entre los espejos y su relación con el número de imágenes.

Tubo de Mikola. ( f ) d. La masa debe ser suspendida por el gancho inferior, la cual no debe exceder el límite de elasticidad del muelle o resorte.

Anillo de Gravesande. ( ll ) e. Colocar el trompo de madera en la parte inferior del triángulo y dejarlo rodar.

Vasos Comunicantes . ( n ) 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.

Generador de Van De Graff.

( a ) g. Debe conectarse en serie con las resistencias y realizar las mediciones de corriente.

Muelle para ondas. ( k ) h.Debe trabajarse en un ambiente oscuro y sobre una mesa bien nivelada. Sujetando bien las lentes, prismas y foco.

Molinete electrostático. ( b ) i. Debe conectarse en paralelo con las resistencias y realizar las mediciones de diferencia de potencial.

Espejos angulares. ( c ) j. Echar sobre la cubeta sólo un centímetro de agua

Dinamómetro.

( d )

k. Dejarlo caer sobre el piso y tomándolo de ambos extremos agitar en forma vertical u horizontal.

Amperímetro.

( g )

l.Usar ron de quemar para calentar los alambres metálicos, si la aguja se mueve, significa que éstos se dilatan linealmente.

Voltímetro. ( i ) ll. Calentar la bola de metal alejándolo del anillo.

Pirómetro de cuadrante

( l )

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.

Paradoja mecánica. ( e )

n. Echar agua coloreada y por el tubo de mayor diámetro, no mover hasta ver el nivel que alcanza el agua.

Banco óptico. ( h ) o. Enredar toda la pita sobre el disco y dejarlo caer.

¡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!.

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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.

2. ¿Qué Kit representa la imagen? Escribe el nombre de 5 materiales.

3. ¿Qué principio se comprueba en las imágenes? Y ¿Qué materiales de laboratorio se requieren?

MATERIALES A USAR: A) Cuerda de cáñamo B) Polea fija C) Pesa D) Aparatito que sirva de

vibrador

Respuesta:

KIT DE ESTÁTICA (fuerzas y equilibrio)

1. Poleas 2. Pesas 3. Soporte universal 4. Dinamómetro 5. Nuez 6. Pesas ranuradas

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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?

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.

MATERIALES: 1.- Núcleo de hierro 2.- Bobina de espiras 3.- Amperímetro 4.- Cables de conexión de

corriente eléctrica.

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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