Ученический проект "опыты с атмосферным давлением". Опыты с давлением для детей Эксперимент по физике с давлением
Цель работы: доказать существование атмосферного давления. Цель работы: доказать существование атмосферного давления. Приборы и материалы: Приборы и материалы: стакан наполненный водой стакан наполненный водой бумага. бумага. Выполнение работы Выполнение работы
Наполним обыкновенный стакан до краёв водой. Накроем его листком бумаги так, как это показано на рисунке. Плотно прикрыв его рукой, перевернём бумагой вниз. Осторожно уберём руку, держа стакан за дно. Вода не выливается. Наполним обыкновенный стакан до краёв водой. Накроем его листком бумаги так, как это показано на рисунке. Плотно прикрыв его рукой, перевернём бумагой вниз. Осторожно уберём руку, держа стакан за дно. Вода не выливается. Это происходит потому, что воду удерживает давление воздуха. Давление воздуха распространяется во все стороны одинаково (по закону Паскаля), значит, и вверх тоже. Бумага служит только для того, чтобы поверхность воды оставалась совершенно ровной. Это происходит потому, что воду удерживает давление воздуха. Давление воздуха распространяется во все стороны одинаково (по закону Паскаля), значит, и вверх тоже. Бумага служит только для того, чтобы поверхность воды оставалась совершенно ровной.
Опыт со стаканами. Возьмём два стакана, огарок свечи, немного газетной бумаги, ножницы. Поставим зажженный огарок свечи в один из стаканов. Вырежем из нескольких слоёв газетной бумаги, положенных один на другой, круг диаметром немного больше, чем внешний край стакана. Затем вырежем середину круга таким образом, чтобы большая часть отверстия стакана осталась открытой. Смочив бумагу водой, мы получим эластичную прокладку, которую и положим на верхний край первого стакана. Осторожно поставим на эту прокладку перевёрнутый второй стакан и прижмём его к бумаге так, чтобы внутреннее пространство обоих стаканов оказалось изолированным от внешнего воздуха. Свеча вскоре потухнет. Теперь, взявшись рукой за верхний стакан, поднимем его. Мы увидим, что нижний стакан как бы прилип к верхнему и поднялся вместе с ним.
Это произошло потому, что огонь нагрел воздух, содержащийся в нижнем стакане, а, как мы уже знаем, нагретый воздух расширяется и становится легче, поэтому часть его вышла из стакана. Когда мы медленно приближали к первому стакану второй, часть содержавшегося в нём воздуха также успела нагреться и вышла наружу. Значит, когда оба стакана были плотно придавлены один к другому, в них было меньше воздуха, чем до начала опыта. Свеча потухла, как только был израсходован весь содержащийся в стаканах кислород. После того как оставшиеся внутри стакана газы остыли, там возникло разряжённое пространство, а воздушное давление снаружи осталось неизменным, поэтому оно плотно придавило стаканы один к другому, и когда мы подняли верхний из них, то и нижний поднялся вместе с ним. Стаканы были бы ещё гораздо сильнее прижаты друг к другу, если бы нам удалось создать внутри них совершенно пустое пространство.
Вывод: итак мы доказали существование атмосферного давления двумя опытами, приведёнными выше. Вывод: итак мы доказали существование атмосферного давления двумя опытами, приведёнными выше. Работу выполнили Васильева Елена и Васильева Кристина Работу выполнили Васильева Елена и Васильева Кристина
Первый удар, скорее всего, привел к тому, что линейка просто упала со стола, отскочив, и осталась целой. Второй же удар, скорее всего, сломал ее надвое. Если и второй удар не принес результата, попробуйте снова, убедившись в том, что газета лежит идеально ровно.
Почему так происходит?
Сломать вторым ударом линейку у вас получилось потому, что вам помогало атмосферное давление. Когда вы распределили площадь газеты над поверхностью линейки, образовалась широкая «присоска», не позволяющая воздуху «стекать» вниз. Когда вы нанесли по линейке удар ребром ладони, она постаралась высвободиться из-под газеты, но, поскольку воздух не мог «стекать» вниз (в пространство между столом и газетой) с большой скоростью, большая часть воздуха толкнула вниз газету, а вместе с ней и линейку.
Итак, у вас была двадцатисантиметровая линейка, покрытая газетой. Если она была толщиной в 2,5 сантиметра, то ее площадь составляла 50 квадратных сантиметров. Не забываем о сотне с лишним километров воздуха и килограмме давления на каждый квадратный сантиметр. В итоге, когда вы ударили, на хрупкую линеечку обрушились целых 50 килограмм. Линейка «старалась», как и в первый раз, соскочить со стола, но была придавлена пятидесятикилограммовой массой.
В гористой местности покров воздуха более тонок. От сотни с лишним следует отнять высоту горы, на которой располагается населенный пункт. Но воздушный столб остается гигантским даже без тех нескольких процентов, на которые он уменьшен высотой горы. Этого давления вполне достаточно для того, чтобы прижать линейку к столу. На самом деле существует множество забавных экспериментов, демонстрирующих невероятную силу земной атмосферы. Это лишь один из них. Но объяснение одно: воздушный покров невероятно тяжел и в определенных случаях его сила может проявляться самым неожиданным образом. И это вызывает удивление, восторг и массу других эмоций у каждого, кому довелось по-новому взглянуть на величественное могущество природы.
По мотивам Education.com
Класс: 7
Вступительное слово учителя.
Во вступительном слове:
Гуляя в тенистой роще, греческий философ беседовал со своим учеником. "скажи мне, - спросил юноша, - почему тебя часто одолевают сомнения? Ты прожил долгую жизнь, умудрен опытом и учился у великих эллинов. Как же так, что для тебя осталось столь много неясных вопросов?"
В раздумье философ очертил посохом перед собой два круга: маленький и большой. "Твои знания - это маленький круг, а мои - большой. Но все, что осталось вне этих кругов, - неизвестность. Маленький круг мало соприкасается с неизвестностью. Чем шире круг твоих знаний, тем больше его граница с неизвестностью. И впредь, чем больше ты станешь узнавать нового, тем больше будет возникать у тебя неясных вопросов".
Греческий мудрец дал исчерпывающий ответ.
Сегодня на уроке мы увеличим круг наших знаний, изучая подробно про атмосферное давление.
I часть урока - это аукцион по продаже пятерок.
Учитель читает вопросы, желающие отвечают.
- Что представляет собой атмосфера Земли. Ответ: Газовая оболочка, окружающая Землю, называется атмосферой (от греческих слов "атмос"- пар и "сфера" - шар).
- Что входят в состав воздуха? Ответ: В состав воздуха входят азот (78%), кислород (21%) и некоторые другие газы.
- Почему молекулы газов, образующих атмосферу Земли не улетают в космическое пространство. Ответ: У них недостаточно большая скорость, чтобы выйти за предел притяжения Земли, необходимо развить очень большую скорость - 11,2 км/с.
- Измениться ли плотность атмосферы с увеличением высоты? Ответ: Атмосфера нашей планеты простирается на ты тысячу и более километров в высоту. Резкой границы она не имеет. Верхние слои очень разрежены.
- Вследствие чего создается атмосферное давление? Ответ: Из-за притяжения к Земле верхние слои воздуха давят на средние, те - на нижние. Наибольшее давление, обусловленное весом воздуха, испытывает поверхность Земли, а также все тела, находящиеся на неё.
Давление, оказываемое атмосферой Земли на все находящиеся в ней предметы, называется атмосферным давлением.
II часть урока - опыты, которые доказывают существование атмосферного давления.
Опыт №1
Внутри стеклянной трубки находится поршень, плотно прилагающий к стенкам трубки. Конец трубки опущен в воду. Если поршень, то за ним будет подниматься и вода. Происходит это потому, сто при подъеме поршня между ним и водой образуется безвоздушное пространство. В это пространство под давлением наружного воздуха и поднимается вслед за поршнем вода.
Опыт №2
Сосуд закрыт пробкой, в которую вставлена трубка с краном. Из сосуда насосом откачивают воздух. Затем трубку погружают в воду. Если теперь открыть кран, то вода фонтаном брызнет внутрь сосуда. Вода поступает в сосуд потому, что атмосферное давление больше давления разреженного воздуха в сосуде.
Опыт №3
Автоматическая поилка для птиц состоит из бутылки, наполненной водой и опрокинутой в корытце так, что горлышко находится немного ниже уровня воды в корытце. Почему вода не выливается из бутылки? Если уровень воды в корытце понизится и горлышко бутылки выйдет из воды, часть воды из бутылки выльется.
Опыт №4
Изображен прибор ливер, служащий для взятия проб различных жидкостей. Ливер опускают в жидкость, затем закрывают пальцем верхнее отверстие и вынимают из жидкости. Когда верхнее отверстие открывают, из ливера начинает вытекать жидкость.
Опыт №5
Яйцо входит в бутылку.
Если в широкогорлую бутылку, например из под кефира, опустить кусочек горящей бумаги, а на горлышко положить сваренное вкрутую очищенное яйцо, то яйцо втягивается в бутылку. Бумажка погаснет, бутылка наполнится белым дымом, воздух расширится, лишняя часть выходит из бутылки. Внутри бутылки воздух остывает, давление уменьшается и под действием атмосферного давления яйцо входит в бутылку.
Опыт №6
Почему вода подниается вверх, когда ее " втягиват через соломинку?
Если нас мучает жажда, мы подносим стакан с водой ко рту и "втягиваем" в себя жидкость. При питье мы расширяем грудную клетку и тем самым разрежаем воздух во рту; под давлением наружноrо воздуха жидкость устремляется в то пространетво, где давление меньше, и таким образом проникает в наш рот.
Здесь происходит то же самое, что и с жидкостью в сообщающихся сосудах: если бы над одним из этих сосудов мы стали разрежать воздух, под давлением атмосферы жидкость из соседнего сосуда стала бы переходить в первый и уровень в нем повысился бы. Захватив губами горлышко бутылки, никакими усилиями нельзя втянуть из нее воду в рот, так как давление воздуха во рту и над водой одинаково
Опуская соломинку в бутылку, мы не мешаем действию атмосферы, которая давит на поверхность жидкости с силой F. За счет расширения легких происходит разрежение, и жидкость через соломинку устремляется к ам в рот.
О т в е т: вода поднимается вверх по соломинке за счет расширения легких и давления атмосферы.
Опыт №7
Как достать из воды монету, не намочив пальцев?
Положите монету на большую плоскую тарелку. Налейте столько воды, чтобы она покрыла монету. А теперь предложите гостям или зрителям достать монетку, не намочив при этом пальцев. Для проведения опьта необходим еще стакан и несколько спичек, воткнутых в плавающую на воде пробку. Зажгите спички и быстро накройте плавающий горящий кораблик стаканом, не захватив при этом монетки. Когда спички погаснут, стакан наполнится белым дымом, а затем под ним сама собой соберется вся вода из тарелки. Монета останется на месте, и вы можете взять ее, не намочив пальцев.
Объяснение
Сила, вогнавшая воду под стакан и удерживаюшая ее там на определенной высоте, - атмасфероное давление. Горящие спички нагрели в стакане воздух, давление его возросло, часть газа вышла наружу. Когда спички погасли, воздух снова остыл, но при охлаженин его давление уменьшилось, под стакан вошла вода, вгоняемая туда давлением наружного воздуха.
Опыт №8
В пластмассовую бутылку наливаем воду, перевернем обратно. Вода выливается, а стенки бутылки на верху воды сжимают под действием атмосферного давления.
Опыт №9
а) Поднимание чемодана вантузем.
б) Засасывание кожи медицинской банкой.
в) Прилипание бутылки к ладони.
Опыт №10
Удерживание воды в перевернутом и наполненным до краев стакане листом бумаги, предварительно плотно прижатым к горловине.
Налейте в стакан воды, закройте листом бумаги и, поддерживая лист рукой, переверните стакан вверх дном. Если теперь отнять руку от бумаги, то вода из стакана не выльется. Бумага остается как бы приклеенной к краю стакана.
Опыт №11
Почему, если откачиваешь воздух из воронки, широкое отверстие которой затянуто резиновой пленкой, то пленка втягивается внутрь, а затем даже лопается?
Ответ: Внутри воронки давление уменьшается, под действием атмосферного давления пленка втягивается внутрь. Так можно объяснить следующее явления: Если приложить к губам кленовый лист и быстро втянуть воздух, то лист с треском разорвется.
Опыт №12
Кто может выпить морс, плотно обхватив горлышко губами и не разжимая их. (выполнить это задание никому не удавалось). Как же мы пьем?
Неужели и над этим можно задуматься? Мы приставляем стакан или ложку с жидкостью ко рту и "втягиваем" в себя их содержимое. Вот это-то простое "втягивание" жидкости, к которому мы так привыкли, и надо объяснить. Почему, в самом деле, жидкость устремляется к нам в рот? Что её увлекает? Причина такова: при питье мы расширяем грудную клетку и тем разрежаем воздух во рту; под давлением наружного воздуха жидкость устремляется в то пространство, где давление меньше, и таким образом проникает в наш рот.
III часть урока
История
Вопросы:
1. Почему нельзя рассчитывать давление воздуха так же, как рассчитывают давление жидкости на дно или стенки сосуда?
Ответ: для такого расчета надо знать высоту атмосферы и плотность воздуха. Но определенной границы у атмосферы нет, а плотность воздуха на различных высотах различна.
Чтобы выяснить как измеряли атмосферное давление, перевернем одну страницу истории:
Чтобы перевернуть одну страницу истории нам поможет джинн. Выпускаем джинна из бутылки.
В восточных сказках часто выпускают джинна из бутылки. Сначала из бутылки, красочно и причудливо изгибаясь, выходит белый дым, потом из клубов белого дыма появляется джинн. Создать джинна в домашних условиях будет трудновато, а вот порадовать глаза ваших друзей красочными водяными испарениями из бутылки вполне будет по силаи. Возьмите большой прозрачный сосуд с широкии горлышком или прозрачную глубокую миску и наполните очень холодной водой. Теперь в маленькую, желательно керамическуго или глиняную, бутылочку или кувшинчик с узким горлышком налейте горячую воду, предварительно подкрашенную гуашью, акварельными красками, зеленкой и т.д. Плотно закрыв отверстие кувшина пальцем, поставим его на дно сосуда и уберем руку. Из горлышка, причудливо извиваясь, будут подниматься вверх цветные струи воды.
Объяснение
Горячие струи жидкости, как более леrкие, устремляюrся вверх. Причудливость изгибов водяных линий обусловлена перемешиванием горячих водяньrх потоков с холодными.
(Роль джинна исполняет ученик)
Крутит ручку электрофорной машины (как в к/ф "Иван Васильевич меняет профессию", чтобы вернуться в историю). Звучит музыка (Штраус "Большой вальс".) Карета. В карете "Торичелли". Ученики рассказывают об ученных: Аристотеле, Джанбатисте дела Порте, Торричелли, Вивианне, Паскале, Отто Герике, Ломоносове.
Древнегреческий философ Аристотель решил проверить, весит ли воздух. Для этого он положил на весы два оцинаковык кожаных бурдюка: один сплюснутый, а другой надутый воздухом. Разницы в весе он не обнаружил. На основанни этого Аристотель сделал вывод, что воздух невесом. В чем ошибка Аристотеля?
Далее следуют рассказы "Из истории открытия атмосферного давления". Их ведут, сменяя друг друга, пять учеников. Вначале первый останавливается на том факте, что древние считали воздух невесомым. Отрицательный ответ Аристотеля иа вопрос "Имеет ли воздух вес?" объясняется тем, что Аристотель взвешивал воздух в воздухе. На сколько увеличивался вес бурдюка при заполнении его воздух, на столько увеличивалась и выталкивающая сила, действующая на бурдюк. В 1560 г. итальянец Джамбатиста делла Порта ставил опыты, опровергающие старые представления о невесомости воздуха. Инквизнция обвинила его в ереси и колдовстве и приговорила его к сожжению на костре.
"Почему вода не поднялась вслед за поршнем на высоту, большцю 10,3 м, несмотря на то что насосы исправны?" дали опыты, поставленные по предложению итальянского ученого Эванджелиста Торричелли физиком Вивиани. Подробно, с передачей хода рассуждений ученого рассказывается о работах Торричелли в области изучения воздушного давления. Подчеркивается, что в честь ученого разреженное пространство в заполненной ртутью барометрической трубке между поверхностью ртути и запаянным концом трубки получило название "торричеллиевой пустоты", а единица давления, равная одному миллиметру ртутного столба, была названа "тор".
3атем говорится о работах выдающегося французского ученого Блеза Паскаля, который своими опытами поптвердил предположения о существованим атмосферного давления, установил факт изменения величнны атмосферного давления с изменением высоты над уровнем моря, доказал, что показания барометра зависят от влажности воздуха и тем самым могут служить для предсказания погоды. Паскалю принадлехсит "Тракгат о тяжести массы воздуха", опубликованный в 1663 г. уже после смерти ученого.
Последнее сообщение посвящается трудам великого русского ученого М. В. Ломоносова в области изучения свойств воздуха. М. В. Ломоносов один из первых объяснил причину упругости воздуха и механизм передачи атмосферного давления по всем направлениям без измененин. Им были введены в употребление такие слова, как "атмосфера", "барометр", "воздушный насос". М. В. Ломоносов много занимался изучением атмосферы 3емли. Он изобрел и построил целый ряд метеорологических приборов: анемометр - прибор для измерения скоростл ветра, морской барометр, соорудил аппарат для подъема самопишущего термометра верхние слои атмосферы, и др. М. В. Ломоносов является основоположником русской метеорологии. Также рассказывают об измерении атмосферного давления и про опыт Торричелли.
Опыты Торричелли заинтересовали многих ученых - его современников. Когда о них узнал Паскаль, он повторил их с разными жидкостями маслом, вином и водой). На рисунке изображен водяхой барометр, созданный Паскалем в 1646 г. Столб воды, уравновешивающий давление атмосферы, оказался намного выше столба ртути. В 1648 г. по поручению Паскаля Ф. Перье измерил высоту столба ртути в барометре у подножия и на вершине горы Пюи-де-Дом и полностью подтвердил предположение Паскаля о том, что атмосфернсе давление зависит от высоты: на вершине горы столб ртути оказался меньше на 84,4 мм. Для того чтобы не осталось никаких сомнений в том, что давление атмосферы понижается с увеличением высоты над Землей, Паскаль проделал еще несколько опытов, но уже в Париже: внизу и наверху собора Нотр-Дам, башни Сен-Жак, а также высокого дома с 90 ступеньками. Свои резулыаты он опубликовал в брошюре "Рассказ о великом эксперименте равновесия жидкостейх"
Большую известность полуцили также опыты неменкого физика Отто фон Герике (1602-1686). К выводу о существовании атмосферного давления он пришел независимо от Торричелли (об опытах которого он узнал с опозданием на девять лет) . Откачивая как-то воздух из тонкостенного металлического шара, Герике вдруг увидел, как этот шар сплющился. Размышляя над причиной аварии, он понял, что расплющивание шара произошло под действием давления окружающего воздуха.
Открыв атмосферное давление, Герике построил около фасада своего дома в г. Магдебурге водяной барометр, в котором на поверхности жидкости плавала фиrурка в виде человечка, указывающего на деления, нанесенные на стекле.
В 1654 г. Герике, желая убедить всех в существовании атмосферного давления, произвел знаменитый опыт с "магдебургскими полушариями". На демонстрации опыта присутствовали император Фердинанд III и члены Регенсбургского рейхстага. В их присутствии из полости между двумя сложенными вместе металлическимм полушариями выкачали воздух. При этом силы атмосферного давления так сильно прижали эти полушария друг к другу, что их не смогли разъединить несколько пар лошадей.
Учитель:
Вопросы:
1. Как называется прибор для измерения атмосферного давления?
Ответ: а) ртутный барометр; б) барометр-анероид
2. Какое атмосферное давление называется нормальным?
Ответ: 760 мм рт. столба (101300 ПА, 1Т(Тор)=1 мм рт ст, 1мм рт. столба = 133 па)
3. На различных высотах отличается ли атмосферное давление?
Ответ: атмосферное давление уменьшается с увеличением высоты.
4. Почему мы не чувствуем атмосферное давление?
Ответ: давление воздуха на организм уравновешивается таким же по величине давлением изнутри.
5. Почему при подъеме высоко в горы у людей часто из ушей и носа идет кровь?
Ответ: атмосферное давление уменьшается, кровотечение под действием внутреннего давления организма.
6. Как называется барометрические высокометрические высомеры?
Ответ: Альтиметр.
7. Может ли человек жить на высоте например 5000 м над уровнем моря?
Ответ: да, рекордная высота, на которой живет человек - 5200 м (в Памире)
Интересные шуточные истории
1. Рекомпрессия шампанского.
Когда было закончено строительство тоннеля под Темзой в Лондоне, городские власти решили отметить это событие в самом тоннеле. Но там, к сожалению, шампанское показалось им лишенным обычной игристости. Зато, когда они поднялись на поверхность, вино забурило у них в желудках, стало раздувать животы м едва не запенилось из ушей. Одного высокопоставленного чиновника пришлось спускать обратно для рекомпрессии.
Вследствие того, что на дне тоннеля давление выше атмосферного, часть углекислого газа оставалось в растворе. Однако, когда почетные гости поднялись на поверхность, газ начал выходить из раствора, и, чтобы замедлить этот процесс, им пришлось вновь спуститься вниз.
Вот до чего может довести людей пристрастие к алкоголю!
2. "Дородная" стюардесса.
Что произойдет со стюардессой, надевшей надувной купальник, когда при наборе высоты в салоне самолета понизится давление?
Ты прав, Герман,- купальник надуется.
Как сообщил в пятницу корреспондент газеты "Лос-Анджелес Таймс" Мэтт Уэйнсток, именно такое неприятное происшествие случилось на борту самолета, направлявшегося в Лос-Анджелес. Журналист тактично не назвал авиакомпанию и имя девушки.
"Когда она увеличилась в объеме примерно до 46-го размера, то в отчаянии стала искать выход из положения. На глаза ей попалась одна пассажирка, у которой шляпа была заколота небольшой булавкой. Выхватив булавку, стюардесса приготовилась вонзить ее себе в грудь.
Однако другой пассажир - иностранец -решил, что стюардесса выбрала такой, далеко не лучший, способ совершить харакири, и бросился к ней, чтобы помешать.
Вскоре порядок был восстановлен,но раскаты смеха еще долго не смолкали".
Уэйнсток утверждал, что это реальный случай. Хорошо еще, что такие купальники боятся проколов.
I. Объем воздуха, который находится в надувном купальнике, обратно пропорционален давлению в самолете. Как известно, давление на высоте меньше, чем на уровне земли, поэтому объем купальника увеличился. Если бы герметизация пассажирского салона самолета неожиданно нарушилась и давление в нем резко упало бы до величины атмосферного давления за бортом самолета, то купальник скорее всего бы взорвался.
Практическое задание
1. Определить силу атмосферного давления: а) на стол
б) на книжку
в) на тело человека (S=15000см?)
2. Определить силу атмосферного давления в классе
Значение атмосферы и атмосферного давления в нашей жизни:
- Атмосфера играет важнейшую роль в тепловом балансе земли.
- Атмосфера отражает и поглощает большую часть излучения, проходящего к Земле из космического пространства.
- Атмосфера предохраняет нас от непрерывной бомбардировки микрометеоритов.
- Атмосферное давление имеет большое значение в быту и в медицине.
- Атмосфера - крыша нашей Земли, под этой одной крышей живут люди разной национальности и мы должны беречь от загрязнения нашу атмосферу.
Литература
- Я. И. Перельман "Занимательная физика" кн.1 стр 94
- В. П. Синичкин, О. П. Синичкина "Внеклассная работа по физике" стр 20
- А. В. Перышкин "Физика 7"
- С. В. Громов, Н. А. Родина "Физика 7"
- А. А. Гурштейн "Извечные тайны неба"
- "Физика в школе" №4, 1964 г. стр33
- Дж Уокер "Физический фейерверк".
- Левитан "Астрономия" 11 класс
- Громов "Физика" 11 класс
Большинство людей, вспоминая свои школьные годы, уверены, что физика - это весьма скучный предмет. Курс включает множество задач и формул, которые никому в последующей жизни не пригодятся. С одной стороны, эти утверждения правдивы, но, как и любой предмет, физика имеет и другую сторону медали. Только ее не каждый открывает для себя.
Очень многое зависит от учителя
Возможно, в этом виновата наша система образования, а может быть, все дело в учителе, который думает только о том, что нужно отчитать утвержденный свыше материал, и не стремится заинтересовать своих учеников. Чаще всего виноват именно он. Однако если детям повезет, и урок у них будет вести преподаватель, который сам любит свой предмет, то он сможет не только заинтересовать учеников, но и поможет им открыть для себя что-то новое. Что в результате приведет к тому, что дети начнут с удовольствием посещать такие занятия. Конечно, формулы являются неотъемлемой частью этого учебного предмета, от этого никуда не деться. Но есть и положительные моменты. Особый интерес у школьников вызывают опыты. Вот об этом мы и поговорим более детально. Мы рассмотрим некоторые занимательные опыты по физике, которые вы сможете провести вместе со своим ребенком. Это должно быть интересно не только ему, но и вам. Вполне вероятно, что при помощи таких занятий вы привьете своему чаду неподдельный интерес к учебе, а любимым предметом для него станет "скучная" физика. проводить совсем несложно, для этого потребуется совсем немного атрибутов, главное, чтобы было желание. И, возможно, тогда вы сможете заменить своему ребенку школьного учителя.
Рассмотрим некоторые интересные опыты по физике для маленьких, ведь начинать нужно с малого.
Бумажная рыбка
Чтобы провести данный эксперимент, нам необходимо вырезать из плотной бумаги (можно картона) маленькую рыбку, длина которой должна составить 30-50 мм. Делаем в середине круглое отверстие диаметром примерно 10-15 мм. Далее со стороны хвоста прорезаем узкий канал (ширина 3-4 мм) до круглого отверстия. После чего наливаем воду в таз и аккуратно помещаем туда нашу рыбку таким образом, чтобы одна плоскость лежала на воде, а вторая - оставалась сухой. Теперь необходимо в круглое отверстие капнуть масла (можно воспользоваться масленкой от швейной машинки или велосипеда). Масло, стремясь разлиться по поверхности воды, потечет по прорезанному каналу, а рыбка под действием вытекающего назад масла поплывет вперед.
Слон и Моська
Продолжим проводить занимательные опыты по физике со своим ребенком. Предлагаем вам познакомить малыша с понятием рычага и с тем, как он помогает облегчать работу человека. Например, расскажите, что при помощи него легко можно приподнять тяжелый шкаф или диван. А для наглядности показать элементарный опыт по физике с применением рычага. Для этого нам понадобятся линейка, карандаш и пара маленьких игрушек, но обязательно разного веса (вот почему мы и назвали этот опыт «Слон и Моська»). Крепим нашего Слона и Моську на разные концы линейки при помощи пластилина, или обычной нитки (просто привязываем игрушки). Теперь, если положить линейку средней частью на карандаш, то перетянет, конечно же, слон, ведь он тяжелее. А вот если сместить карандаш в сторону слона, то Моська запросто перевесит его. Вот в этом и заключается принцип рычага. Линейка (рычаг) опирается на карандаш - это место является точкой опоры. Далее ребенку следует рассказать, что этот принцип используется повсеместно, он заложен в основу работы крана, качелей и даже ножниц.
Домашний опыт по физике с инерцией
Нам понадобятся банка с водой и хозяйственная сетка. Ни для кого не будет секретом, что если открытую банку перевернуть, то вода выльется из нее. Давайте попробуем? Конечно, для этого лучше выйти на улицу. Ставим банку в сетку и начинаем плавно раскачивать ее, постепенно наращивая амплитуду, и в результате делаем полный оборот - один, второй, третий и так далее. Вода не выливается. Интересно? А теперь заставим воду выливаться вверх. Для этого возьмем жестяную банку и сделаем в донышке отверстие. Ставим в сетку, наполняем водой и начинаем вращать. Из отверстия бьет струя. Когда банка в нижнем положении, это не удивляет никого, а вот когда она взлетает вверх, то и фонтан продолжает бить в том же направлении, а из горловины - ни капли. Вот так-то. Все это может объяснить принцип инерции. При вращении банка стремится улететь прямо, а сетка не пускает ее и заставляет описывать окружности. Вода также стремится лететь по инерции, а в том случае, когда мы в донышке сделали отверстие, ей уже ничего не мешает вырваться и двигаться прямолинейно.
Коробок с сюрпризом
Теперь рассмотрим опыты по физике со смещением Нужно положить спичечный коробок на край стола и медленно двигать его. В тот момент, когда он пройдет свою среднюю отметку, произойдет падение. То есть масса выдвинутой за край столешницы части превысит вес оставшейся, и коробок опрокинется. Теперь сместим центр массы, например, положим внутрь (как можно ближе к краю) металлическую гайку. Осталось поместить коробок таким образом, чтобы малая ее часть оставалась на столе, а большая висела в воздухе. Падения не произойдет. Суть этого эксперимента заключатся в том, что вся масса находится выше точки опоры. Этот принцип также используется повсюду. Именно благодаря ему в устойчивом положении находятся мебель, памятники, транспорт, и многое другое. Кстати, детская игрушка Ванька-встанька тоже построена на принципе смещения центра массы.
Итак, продолжим рассматривать интересные опыты по физике, но перейдем к следующему этапу - для школьников шестых классов.
Водяная карусель
Нам потребуются пустая консервная банка, молоток, гвоздь, веревка. Пробиваем при помощи гвоздя и молотка в боковой стенке у самого дна отверстие. Далее, не вытягивая гвоздь из дырки, отгибаем его в сторону. Необходимо, чтобы отверстие получилось косое. Повторяем процедуру со второй стороны банки - сделать нужно так, чтобы дырки получились друг напротив друга, однако гвозди были загнуты в разные стороны. В верхней части сосуда пробиваем еще два отверстия, в них продеваем концы каната или толстой нити. Подвешиваем емкость и наполняем ее водой. Из нижних отверстий начнут бить два косых фонтана, а банка начнет вращаться в противоположную сторону. На этом принципе работаю космические ракеты - пламя из сопел двигателя бьет в одну сторону, а ракета летит в другую.
Опыты по физике - 7 класс
Проведем эксперимент с плотностью масс и узнаем, как можно заставить яйцо плавать. Опыты по физике с различными плотностями лучше всего проводить на примере пресной и соленой воды. Возьмем банку, заполненную горячей водой. Опустим в нее яйцо, и оно сразу утонет. Далее насыпаем в воду поваренную соль и размешиваем. Яйцо начинает всплывать, причем, чем больше соли, тем выше оно поднимется. Это объясняется тем, что соленая вода имеет более высокую плотность, чем пресная. Так, всем известно, что в Мертвом море (его вода самая соленая) практически невозможно утонуть. Как видите, опыты по физике могут существенно увеличить кругозор вашего ребенка.
и пластиковая бутылка
Школьники седьмых классов начинают изучать атмосферное давление и его воздействие на окружающие нас предметы. Чтобы раскрыть эту тему глубже, лучше провести соответствующие опыты по физике. Атмосферное давление оказывает влияние на нас, хоть и остается невидимым. Приведем пример с воздушным шаром. Каждый из нас может его надуть. Затем мы поместим его в пластиковую бутылку, края оденем на горлышко и зафиксируем. Таким образом, воздух сможет поступать только в шар, а бутылка станет герметичным сосудом. Теперь попробуем надуть шар. У нас ничего не получится, так как атмосферное давление в бутылке не позволит нам этого сделать. Когда мы дуем, шар начинает вытеснять воздух в сосуде. А так как бутылка у нас герметична, то ему деваться некуда, и он начинает сжиматься, тем самым становится гораздо плотнее воздуха в шаре. Соответственно, система выравнивается, и шар надуть невозможно. Теперь сделаем отверстие в донышке и пробуем надуть шар. В таком случае никакого сопротивления нет, вытесняемый воздух покидает бутылку - атмосферное давление выравнивается.
Заключение
Как видите, опыты по физике совсем не сложные и довольно интересные. Попробуйте заинтересовать своего ребенка - и учеба для него будет проходить совсем по-другому, он начнет с удовольствием посещать занятия, что в конце концов скажется и на его успеваемости.
Игры с водой и в воде любимы многими детьми. Именно поэтому вода является прекрасным инструментом для проведения различных развивающих игр и опытов в том числе. Давление воды и воздуха сложно продемонстрировать в обыденной жизни, ведь для ребенка эти понятия несколько абстрактны. Поэтому на помощь нам приходят простые и наглядные опыты с водой в которых ребенок может принимать непосредственное участие.
Ранее мы уже затрагивали тему атмосферного давления и давления воды, когда проводили и . Сегодня же мы углубимся в тему и рассмотрим принцип сообщающихся сосудов, способы искусственного повышения давления и зависимость давления от уровня глубины. Для данной серии опытов вам не понадобится специальное оборудование. Все необходимое вы найдете у себя дома: две прозрачные пластиковые бутылки с крышками, спички, кусочек пластилина, воронка для воды, краситель для наглядности (по желанию).
Для демонстрации первого опыта с боковой стороны пластиковой бутылки делаем отверстие. Я вначале проткнула стенку толстой иглой и увеличила размер отверстия маникюрными ножницами так, чтобы можно было вставить коктейльную трубочку. Вставляем трубочку и герметично залепливаем промежуток между трубочкой и стенками бутылки.
Конец трубочки направляем вверх и с помощью воронки наливаем в бутылку цветную воду на высоту выше отверстия в стенке, но ниже конца трубочки. Обратите внимание ребенка, что вода поднялась по трубочке и остановилась на том же уровне, что и в бутылке.
Это явление знакомо нам как закон сообщающихся сосудов, когда уровень жидкости в каждом из сообщающихся сосудов устанавливается на одном уровне, если жидкости в них одинаковы и давление над каждым одинаково.
Теперь опускаем конец трубочки вниз, и вода беспрепятственно вытекает из бутылки до тех пор, пока уровень воды не опустится ниже отверстия в стенке.
Это явление широко используется в быту: водопровод, и даже обычный чайник и лейка являются наглядным примером сообщающихся сосудов. Обсудите с ребенком, почему не получится вскипятить полный чайник воды, если его носик расположен вровень или ниже крышки.
Опыт с закрытой бутылкой
Поскольку фраза «одинаковое давление над обоими сосудами» мало что значит для ребенка дошкольного возраста, переходим к двум следующим опытам. В первом давление будем уменьшать, а во втором искусственно повышать.
Итак, через воронку быстро наливаем в бутылку много воды и закручиваем крышкой. Смотрим что получилось. Вода в бутылке выше конца трубочки, но вода не выливается. Почему?
В бутылку больше не поступает воздух, который выталкивал лишнюю воду наружу через трубочку. Конечно, по факту давление мы не уменьшили, но ограничили влияние атмосферного давления на поверхность воды в бутылке и получили такой результат.
На этот раз будем увеличивать давление в бутылке. Для этого снимаем крышку и ждем, пока часть воды вытечет, чтобы установился один уровень. А теперь надуваем воздушный шарик, закрываем его прищепкой и надеваем свободную часть на горлышко бутылки.
Хотите играть с ребенком легко и с удовольствием?
Когда все приготовления окончены – снимаем прищепку и наблюдаем фонтан, бьющий из трубочки. Вода будет выливаться до тех пор, пока не сдуется весь шарик или пока вода не опустится ниже конца трубочки, находящейся в бутылке.
Здесь все понятно, воздух из воздушного шарика выталкивает воду из бутылки через коктейльную трубочку. Другими словами повышенное давление над одним из сообщающихся сосудов изменяет уровень жидкости в них.
Разные струйки воды
Следующий опыт наглядно демонстрирует зависимость давления воды от глубины.
Для его проведения нам понадобится бутылка с тремя одинаковыми отверстиями в стенке на разной высоте. Теперь через воронку быстро наливаем воду в бутылку и наблюдаем за струйками, которые бьют из бутылки.
Обратите внимание ребенка, что из нижнего отверстия самая сильная и бьет дальше других, в то время как струя из верхнего отверстия самая слабая и короткая. Это объясняется тем, что над нижним отверстием воды больше всего, и она с большей силой давит на стенки в бутылки, а вверху количество воды до отверстия меньше и соответственно давит на стенки она меньше.
Эти явления учитываются в работе водолаза и подводника, так как погружаясь под воду человек испытывает давление воды тем больше, чем глубже от погружается. В связи с этим установлены предельные глубины, на которые можно погружаться безопасно для здоровья и различные защитные костюмы, которые помогают работать на большой глубине.
Погружение в воду
В заключение предложите ребенку понаблюдать за спичками – водолазами. Для этого наливаем полную бутылку воды, отрезаем от спичек серные головки и бросаем их в бутылку, которую крепко закручиваем крышкой. Сразу наши водолазы будут плавать на поверхности, но если мы с силой сожмем бутылку – серные головки начнут плавно опускаться на дно. Перестанем сжимать – опять поднимутся наверх.
Почему так происходит? При сжимании мы увеличиваем давление внутри бутылки, поэтому водолазы погружаются на дно, а когда давление уменьшается, они всплывают обратно.
Поскольку для проведения этих опытов не требуется специального оборудования, вы можете проводить их в теплые дни на улице, на пляже и даже на пикнике в качестве развлечения для детей и взрослых.
