Експеримент — це запитання, яке Наука ставить Природі, а вимірювання — це записи відповідей Природи.

М. Плани, німецький науковець

Ви знаєте, що вивчати природу можна двома способами — неозброєним оком або за допомогою інструментів. Спершу людина пізнавала навколишній світ лише через органи чуття, але з розвитком цивілізації вона залучила для цього спеціальні інструменти та приладдя.

ПРИГАДАЙТЕ

— Якими інструментами та приладами ви користувалися для дослідження природи в початкових класах?

— Що саме ви досліджували за їх допомогою?

Розрізняють три групи обладнання для дослідження природи: 1) вимірювальні прилади, 2) збільшувальні прилади, 3) лабораторне обладнання.

1. Які бувають вимірювальні прилади?

Розглянемо найпоширеніші вимірювальні прилади та згадаємо їх призначення.

Найпростіші з них — лінійку, рулетку, мірну стрічку — застосовують для вимірювання відстані та лінійних розмірів тіла (мал. 2.1).

Прилад для вимірювання температури — термометр. Є різні види термометрів: рідинні, електронні, інфрачервоні (безконтактні) (мал. 2.2).

Найпоширеніші серед термометрів — рідинні (мал. 2.2 А). Принцип дії рідинного термометра заснований на властивості рідини стискатися та розширюватися під час зміни температури. Нагріваючись, рідина в кульці термометра розширюється й підіймається вгору у скляній трубці (капілярі), показуючи на шкалі підвищення температури. Подумай, як зміниться показник на шкалі термометра, коли рідина охолоджуватиметься.

Залежно від мети й умов використання рідиною у термометрах може бути ртуть, етиловий спирт або інша рідина.

Ртутні термометри застосовують переважно в лабораторіях, а також у медичних закладах і в побуті — для вимірювання температури тіла. А спиртові стають у пригоді метеорологам під час дослідження температури повітря, адже спирт замерзає при нижчій температурі, ніж ртуть.

ПРИГАДАЙТЕ

Чим небезпечні ртутні термометри? Чи можна дітям ними користуватися за відсутності дорослих?

Останнім часом набули поширення електронні та інфрачервоні (безконтактні) термометри для вимірювання температури тіла (мал. 2.2 Б, В).

ПОМІРКУЙТЕ

У чому, на вашу думку, переваги інфрачервоних термометрів?

Як відомо, однією з найважливіших вимірюваних величин є час. Приладами для вимірювання часу слугують годинник і секундомір.

Для вимірювання маси тіл використовують ваги. Залежно від того, які тіла потрібно зважити і з якою точністю, існують різні види ваг.

Об’єднайтесь з однокласниками / однокласницями в невеличкі групи. Розгляньте ілюстрацію (мал. 2.3). обговоріть і встановіть, для чого краще застосовувати кожні з цих ваг.

Знайомство з багатьма іншими вимірювальними приладами у нас ще попереду.

2. Прилади для дослідження малих, далеких природних об’єктів.

Не всі природні об’єкти можна роздивитися неозброєним оком — або через їх крихітні розміри, або через велику відстань до них. Для того щоб дослідити й описати такі «невидимки», потрібні спеціальні прилади.

Розгляньте ілюстрацію (мал. 2.4), на якій зображено збільшувальні прилади, за допомогою яких досліджують надзвичайно дрібні або дуже віддалені природні об’єкти.

Найпростіший зі збільшувальних приладів — лупа, яка збільшує предмети у 2-20 разів. Набагато потужнішим збільшувальним приладом є мікроскоп. Найстаріший за походженням і найпоширеніший мікроскоп — світловий, або оптичний.

об’єднайтесь з однокласниками / однокласницями в групи. Використавши знайомі вам джерела інформації, підготуйте проєкт про найстаріші мікроскопи.

За довгий час існування конструкція та можливості мікроскопа зазнали багатьох змін. У XX столітті винайдено електронний мікроскоп, який збільшує зображення в десятки й сотні тисяч разів (мал. 2.5 А).

У сучасному світі цифрових технологій оптичні мікроскопи стали застарілими, на зміну їм прийшли цифрові аналоги. Цифровий мікроскоп — мікроскоп, у якому зображення отримують за допомогою вбудованої електронної відеокамери. Саме ж зображення виводиться на екран (мал. 2.5 Б).

Прилади для наукових досліджень постійно вдосконалюються. Наприклад, сучасні астрономи використовують

потужні телескопи, ведуть постійну фотозйомку різних ділянок неба й небесних тіл. З 1990 року вченим допомагає космічний телескоп «Габбл» (мал. 2.5 В), розташований на навколоземній орбіті.

3. Що таке лабораторне обладнання?

Експерименти зазвичай проводять у спеціально обладнаних приміщеннях — лабораторіях. Розрізняють фізичні, хімічні, біологічні лабораторії та такі, які об’єднують кілька напрямів науки (мал. 2.6).

Для роботи в них необхідне лабораторне обладнання — лабораторний посуд, нагрівачі (наприклад, спиртівка), мікроскопи, прилади для розділення речовин та засоби вимірювання.

Розгляньте ілюстрацію (мал. 2.7) та ознайомтеся з обладнанням шкільної хімічної лабораторії.

Мал. 2.7. Обладнання шкільної хімічної лабораторії: А — пробірки;

Б — мірна склянка; В — спиртівка; г — мірний циліндр; Д — штатив лабораторний; Е — скляна паличка; ж — лійка скляна; З — порцелянова ступка з товкачиком; І — колби (кругла, конічна)

Пробірки використовують для проведення найпростіших дослідів. Колби призначені для зберігання рідин, виконання дослідів або приготування розчинів. Скляною паличкою перемішують речовини в посудині.

За допомогою мірного посуду (циліндра, склянки) вимірюють об’єми рідин. Спиртівка використовується для підігріву речовин. У порцелянових ступках із товкачиками подрібнюють тверді речовини, а лабораторний штатив призначений для закріплення пробірок, колб. Лійки слугують для переливання рідин.

Через необережність під час проведення дослідів інколи можуть траплятися травмування, опіки, отруєння тощо. Тому під час досліджень обов’язково необхідно дотримуватись правил безпеки. Розгляньте інфографіку на мал. 2.8 та обґрунтуйте кожне з правил безпеки.

Якщо ви невпевнені у своїх діях під час досліджень, обов’язково зверніться за консультацією до вчителя.

У попередніх класах ви часто проводили дослідження в природі. Яких правил безпеки ви дотримувались?

Отже, слід завжди пам’ятати про важливі правила безпеки й суворо їх дотримуватися.

ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ

Розрізняють три види обладнання для дослідження природи: 1) вимірювальні прилади, 2) збільшувальні прилади,

3) лабораторне обладнання.

Під час досліджень слід суворо дотримуватися правил безпеки.

ПЕРЕВІРТЕ СВОЇ ЗНАННЯ

1. Яким обладнанням користуються природодослідники?

2. Які вимірювальні прилади використовують природодослідники? Яке їх призначення?

3. Наведіть приклади досліджень: а) під час яких потрібен бінокль; б) під час яких потрібен телескоп.

4. Поясніть, чому під час досліджень необхідно суворо дотримуватися правил безпеки.

ЗАСТОСУЙТЕ СВОЇ ЗНАННЯ

1. Чому, на вашу думку, більшість посуду для хімічних дослідів зроблено зі скла, а решту — із порцеляни та пластмаси?

2. Яким лабораторним обладнанням ви скористаєтеся для:

А приготування розчину кухонної солі,

Б нагрівання розчину цукру,

В подрібнення крейди, г вимірювання об’єму води,

Д переливання рідини зі склянки до колби?

3. Чи можна медичним (ртутним) термометром вимірювати температуру води перед закипанням? А температуру води з льодом?

ПРАКТИЧНЕ ЗАВДАННЯ «Ознайомлення з приладами й обладнанням для дослідження природи» виконайте за посиланням

https://bit.ly/3J7r62g2 або QR-кодом.

 

 

Це матеріал з підручника "Пізнаємо природу" 5 клас Яковлева 2022