A fizikatanítás pedagógiája című felsőoktatási tankönyv(letölthető ...

tekercset függesztünk. A tekercs mágneses térben van, így ha áramot kapcsolunk rá,
akkor az áram mágneses hatása miatt kitér.
9-5.ábra
A deformáció terjedésének demonstrálása
A jelenség, eszköz vagy törvény részletesebb tanulmányozására szolgáló
kísérleteket már más kísérletek bemutatása előzte meg. Az alapjelenséget már ismerjük,
de további ismereteket szeretnénk szerezni. Például ha az említett deformáció terjedését
szemléltető kísérletet úgy végezzük el, hogy a pingponglabda helyett piezoelektromos
kristályt használunk, és a kalapáccsal való ütéskor (érintkezésekor) egy feltöltött
kondenzátort sütünk ki, akkor megfelelő elektronikus órával a deformáció terjedési
sebességét is lemérhetjük. A mért eredmény ismeretében megtudhatjuk, hogy a fém
milyen adataitól függ a terjedési sebesség.
Az árammérő működésének az elve után bemutathatunk egy ténylegesen működő
forgótekercses ampermérőt. Tanulmányozhatjuk, hogy a műszeren van egy spirálrugó,
amely fékezi a tekercs elfordulását, van egy mutató, amely a skálán szemlélteti a mért
értéket. Lehet a tekercs mellett egy másik tekercs, amely mivel mágneses térben mozog,
csillapítja a műszer lengését.
A sebesség fogalmának a kialakítása nehéz. A s/t hányados értékeinek
határértékhez való tartása matematikai fogalom. Ha azonban tudunk olyan kísérletet
végezni, hogy ténylegesen lemérjük a s és a t értékeket, és ebből számoljuk a
hányadost, akkor kézzelfoghatóvá válik, hogy ezek az értékek közelítenek egy számhoz.
A kocsi sínen mozog. A sín egy adott pontjában vagyunk kíváncsiak a pillanatnyi
sebességre. E pont környezetében kijelöljük a s távolságot. A távolság kezdetén, és
végén a mágneshez vaslemez érintkezik. Amikor a kocsi a mágnes lemezéhez ér, akkor
a lemez elmozdul, megszakad az áramkör, és mérni kezd az elektronikus óra. Amikor a
kocsi a második mágnes lemezéhez ér, akkor a másik áramkör szakad meg, és ez
megállítja az órát. Az óra tehát a s útszakasz megtételéhez szükséges t időt méri.
A felsorolt kísérletek egy része kvalitatív volt. Elmozdult a pingponglabda,
elfordult a mágneses tekercs. Nem történt tényleges mérés, csak a jelenség minősége
látszott. A demonstrációs kísérletek nagy része ilyen.
A fent leírt példák közül vannak olyanok, amelyek esetében fizikai mennyiségeket
mértünk, mennyiségi összefüggéseket használtunk. Az ilyen kísérleteket nevezzük
kvantitatív kísérleteknek. Laboratóriumi méréseknél mindig mérünk. Demonstrációs
kísérletként ritkán végzünk mérést. A demonstrációs műszerek kevésbé pontosak. Egy
összefüggés igazolásához sok adatot kellene mérni, erre nincs idő. A kvantitatív
kísérletekkel sokszor csak az a célunk, hogy megmutassuk, hogy hogyan lehetne
pontosan mérni.
Az elmondottakból talán látható, hogy a kísérletek kiválasztása is komoly feladatot
jelent a tanár számára. Az igazi feladat azonban a demonstrációs kísérletek előkészítése
és bemutatása.
241