Домашние эксперименты по физике "Физика без границ"

1 «Физика без границ». (Домашние эксперименты по физике)  «Нам необыкновенно повезло, что мы живем в век,  когда ещё можно делать  открытия».                                       Р. Фейнман.     Физика   вокруг   нас!  Как   много   удивительного   и   полезного   для   практической деятельности вокруг нас. Именно физика позволяет объяснить некоторые «загадки» природы.   Знакомство   с   новым   предметом   «физика»     помогает   узнавать     новые понятия,   законы,   которые   расширяют   знания,   помогает    приобретать     технические навыки.  «Опыт – вот учитель жизни вечной», ­ говорил М.В. Ломоносов, сделавший перевод на русский язык первого учебника по физике. А какие опыты можно провести дома,   не   используя   дорогостоящие   приборы   и   оборудование?   Очень   простые   и занимательные.  [5]   Постановка   опытов   очень   увлекательное   занятие     для   тех,   кто проводит эксперименты в домашних условиях, особенно впервые. Недаром Галилео Галилей   утверждал,   что   наука   верна   тогда,   когда   становится   понятной   даже непосвященному. [1] Так что домашние эксперименты – «обряд посвящения в физику». Домашние эксперименты, по истине, увлекательное занятие и, пожалуй, самое простое, доступное, дешёвое и безопасное.  Мной   проведено   множество   опытов   по   различным   темам   курса   физики   7­8 классов. [6] Представлю некоторые из них, по моему мнению, самые интересные и в то же время простые в выполнении. Опыт  1. Иллюстрация закона Паскаля. Тема: Закон Паскаля,7 класс. Цель: продемонстрировать закон Паскаля. Оборудование: пластиковая бутылка, шило, свеча, спички. Порядок действия: 1. Возьми пластиковую бутылку емкостью 1,5­2 л.  2. Сделай отверстия  шилом от дна сосуда на расстоянии  10­15 см в разных местах. 2 3. Бутылку заполни водой.  4. Надави  руками на верхнюю часть бутылки. 5. Наблюдай явление Результат: наблюдаем вытекание воды  из отверстий в виде одинаковых струек. Объяснение  опыта: сила действует на поверхность воды,  находящейся в бутылке.  Это давление передается нижним слоям воды, которое распределяется в каждую точку  жидкости одинаково. [6] Опыт 2. Как отличить сырое яйцо от варёного? Тема: Инертность, 7 класс Цель: познакомить со свойством тела – инертность. Оборудование: сырое куриное яйцо, куриное яйцо, сваренное вкрутую. Порядок действия: 1. Положить сырое яйцо на поверхность стола и крутануть его. Яйцо очень быстро  остановится. 2. Положить вареное яйцо на поверхность стола и крутануть его. Яйцо долго будет  вращаться. Результат: варёное яйцо можно отличить от сырого по его скорости движения. Объяснение  опыта: Все дело в том, что сырое яйцо внутри  жидкое. А сваренное  яйцо, внутри – твердое. Инертность характеризует способность тела менять свою  скорость, а именно противодействовать этому изменению.[6] Мы уже знаем, что тела с большей массой более инертны, чем тела с меньшей массой. Однако инертность тела  зависит не только от массы, но и от агрегатного состояния вещества, из которого  состоит тело. Жидкое тело более инертно, чем твердое. Дело в том, что в твердом теле  движение передается от одной части тела к другой сразу, так как они жестко связаны.  В жидком теле, каждый слой жидкости подвижен относительно другого, поэтому  изменение скорости одного слоя не сразу изменяет скорость соседнего. Опыт 3. Можно ли вареное яйцо просунуть в бутылку? Тема: Атмосферное давление, 7 класс 3 Цель: продемонстрировать действие атмосферного давления на опыте. Оборудование: сваренное вкрутую и очищенное от скорлупы куриное яйцо  небольшого размера, стеклянная бутылка из­под сиропа с достаточно широким  горлышком, полоски бумаги, спички или зажигалка, растительное масло. Порядок действия: 1. Смазать горлышко бутылки растительным маслом. 2. Поджечь бумагу и быстро опустите ее в бутылку.  3. После этого сразу же положить яйцо на горлышко бутылки. 4. Через секунду горящая бумага потухнет, а яйцо окажется в бутылке. Результат: Варённое яйцо прошло в бутылку. Объяснение  опыта: Что заставило яйцо пройти через горловину, которая имеет  меньший диаметр, чем диаметр яйца. На самом деле это делает атмосферное давления.  Если оно действует со всех сторон, то мы его не замечаем. Но стоит в какой­нибудь  области давлению уменьшится, то с наружи атмосферное давление пытается эту  область сжать, чтобы заполнить окружающим воздухом. Сжигая полоски бумаги, мы  сжигаем кислород, который содержит воздух в бутылке. В результате этого количество воздуха в бутылке уменьшается, при этом уменьшается и давление в бутылке.  Атмосферное давление снаружи сразу же пытается бутылку сдавить. Стекло бутылки  более прочное, чем закрывающее горловину легко деформируемое яйцо. Именно  поэтому яйцо под действием повышенного давления снаружи проталкивается вовнутрь, когда окружающий бутылку воздух пытается заполнить более пустое пространство  внутри бутылки. [5] Опыт  4. Сухая монета из воды. Тема: Давление газа, 7 класс Оборудование:  пустой сухой стакан, монета, блюдце, свечка в металлической  формочке, спички, немного воды. Цель: вытащить монету сухой из воды. Порядок действий: 1.Положить на дно тарелки монетку, а затем налить  воды. Монета очутится под водой. 4 2. Сбоку от монеты ставим в блюдо свечу и поджигаем ее. 3. Накрываем свечу стаканом, оставляя небольшую щель между краем стакана и дном  блюда. По мере горения свечи в стакане, вода из блюда засасывается в стакан. 4. Когда вода полностью уйдет из блюда в стакан, опустить край стакана  на дно блюда. В результате монета лежит в мокром блюде без воды, а в стакане находится  вся вода  из блюда. Результат:вытащили монету сухой из воды. Объяснение  опыта: Когда воздух в стакане нагрелся, он расширился, как и все  нагретые тела. Избыток нового объёма вышел из стакана. Когда же воздух в  перевёрнутом стакане начал остывать. Его уже стало недостаточно, чтобы в холодном  состоянии оказывать прежнее давление, уравновешивая давление атмосферы. Вода под  стаканом теперь испытывает на каждый сантиметр своей поверхности меньшее  давление, чем в открытой части тарелки: неудивительно, что она вгоняется под стакан,  втискиваемая туда избытком давления наружного воздуха. Опыт  5. Зависимость давления жидкости от высоты столба жидкости. Тема: Зависимость давления жидкости от высоты столба жидкости, 7 класс Оборудование: пластиковая бутылка с проделанными в ней отверстиями на разной  высоте, кювета, скотч. Цель: показать зависимость давления жидкости от высоты столба жидкости. Порядок действий: 1. В пластиковой бутылке на различной высоте делаем несколько отверстий (d  5 ≈ мм). 2. Отверстия заклеиваем скотчем. 3. Бутылку заполняем водой. 4. Открываем отверстия. 5. Наблюдаем за струйками воды. Результат: вода из отверстия, расположенного ниже,  вытекает дальше. 5 Объяснение опыта: давление жидкости на дно и стенки сосуда зависит от высоты  столба жидкости (чем больше высота, тем больше давление жидкости p= gh).[5] Опыт 6. Модель фонтана. Тема: Зависимость давления жидкости от высоты столба жидкости, 7 класс. Оборудование:  пластиковая бутылка, скотч, резиновой шланг. Цель: показать простейшую модель фонтана. Порядок действий: 1. Вставим и закрепим резиновый шланг так, как показано на рисунке. 2. Закрепим скотчем. 3. Нальем в бутылку воды. 4. Пронаблюдаем за струей воды. Результат: наблюдаем образование фонтана воды. Объяснение опыта:  на воду в стержне действует давление столба жидкости,  находящегося в бутылке. Чем больше воды в бутылке, тем больше будет фонтан, так  как давление зависит от высоты столба жидкости. Опыт 7. Сообщающиеся сосуды. Тема: Сообщающиеся сосуды, 7 класс. Оборудование: пластиковые бутылки, резиновая трубка. Цель: показать расположение поверхности однородной жидкости в сообщающихся  сосудах на одном уровне. Порядок действий: 1. Отрежем нижние части пластиковых бутылок, высотой 15­20 см. 2. Соединим части между собой резиновой трубкой. 3. Нальем в один из получившихся сосудов воду. 4. Пронаблюдаем  за поведением поверхности воды в сосудах. Результат: уровни воды в сосудах оказались на одном уровне. Объяснение опыта: в сообщающихся сосудах любой формы поверхности однородной  жидкости устанавливаются на одном уровне (при условии, что давление воздуха над  жидкостью одинаково). Опыт 8   Эксперимент – фокус с водой. 6 Тема:  Атмосферное давление, 7 класс. Оборудование: стакан, лист бумаги, вода. Цель: Пронаблюдать  за поведением воды в стакане. Порядок действий: 1. Налейте в стакан воды. 2. Закройте листом бумаги. 3. Поддерживая лист бумаги рукой, переверните стакан верх дном. 4. Уберите руку, вода в стакане не выливается. 5. Бумага как бы приклеилась к стакану. Результат: Вода в стакане не выливается, бумага как бы приклеилась к стакану. [2] Объяснение опыта:   Лист бумаги удерживается атмосферным давлением, которое  снаружи действует на лист с большей силой, чем вес воды в стакане. Опыт 9. Прибор, иллюстрирующий действие клапана в умывальнике.  :  Давление в жидкости и газе. Тема   Оборудование: пластиковая бутылка объемом 1,5 л, шарик на стержне (пластилин и  гвоздь). Цель: изготовить прибор, демонстрирующий действие клапана в умывальнике. Порядок действий: 1. Отрезать дно у пластиковой бутылки, перевернув ее горлышком вниз. 2. Изнутри в отверстие вставить шарик на стержне. 3. Закрепить установку. 4. Налить в бутылку немного воды. 5. Нажать на стержень, поднимая его вверх     Результат: получили прибор, демонстрирующий действие клапана в насосе или  умывальнике. [5] 7 Опыт 10   Весёлый эксперимент «Все можно зарядить».  : шарик Тема: Электризация тел, 8 класс. Оборудование   Цель: проверить явление электризации. Порядок действий: 1. Надуть шарик 2. Зарядить шарик и приложить их к голове. Волосы на голове встанут дыбом. Результат:  увидели наглядно проявление электризации. [6] Объяснение опыта: электризация тел трением. Опыт  11.   Прибор, иллюстрирующий закон Паскаля. Тема: Закон Паскаля, 7 класс. Оборудование: шприц  медицинский, игла,  шарик от киндера.. Цель: изготовить прибор, демонстрирующий закон Паскаля. Порядок действия: 1. Возьмите шарик от киндера.  2. Сделай отверстия  шилом по всему шарику.  3. Шприц заполните водой.  4. Надавите  руками на верхнюю часть шприца. 5. Наблюдайте явление. Результат:   получили прибор, демонстрирующий Закон Паскаля. Объяснение  опыта:    Давление, производимое на жидкость.  передается одинаково во всех направлениях. Опыт  12.  Летающий мячик. Тема: Давление  жидкостей и газов, 7 класс. Оборудование   пинг­понга.   :  Фен (пользоваться должен только взрослый помощник), мячик для  Цель: Попробуем заставить обыкновенный пинг­понговый шарик летать по воздуху.  Порядок действий: 8 Аккуратно помещаю шарик над феном в струю воздуха.  Результат:   Шарик зависнет в воздухе над феном.  Объяснение  опыта:    Воздух, выходящий из фена, движется очень быстро, и,  следовательно, его давление невелико. Мячик со всех сторон становится, окружён  областью низкого давления, которая образует конус у отверстия фена. Воздух вокруг  этого конуса обладает более высоким давлением, и не даёт мячику выпасть из зоны  низкого давления. [4] Сила тяжести  тянет его вниз, а сила воздуха тянет его вверх.  Благодаря совместному действию этих сил, шарик и зависает в воздухе над феном.  Опыт  13.  Прилипчивый стакан. Тема: Атмосферное давление, 7 кдасс. Оборудование   Цель: узнать, как благодаря воздуху предметы могут прилипать друг к другу.  Порядок действий:  :  воздушный шарик, пластиковый стакан. 1. Надуть шарик примерно на треть.  2. Приложить  стаканчик к шарику сбоку.  3. Удерживая стаканчик на месте, продолжить  надувать шарик, пока он не будет  надут, по крайней мере, на 2/3.  4. Теперь отпустить стаканчик.  5.  Стаканчик «прилип» к шарику. Результат:   Стаканчик «прилип» к шарику.  Объяснение опыта: Когда прикладывали стаканчик к шарику и надували его, вокруг  края стаканчика стенка шарика становится плоской. При этом объём воздуха внутри  стаканчика слегка увеличивается, однако количество молекул воздуха остаётся  прежним, поэтому давление воздуха внутри стаканчика уменьшается. [2]  Следовательно, атмосферное давление внутри стаканчика становится слегка меньшим,  чем снаружи. Благодаря этой разнице в давлении стаканчик и удерживается на месте.  Опыт  14.  Яйцо в солёной воде. 9 Тема:  Плотность, 7 класс. Оборудование   Цель: узнать, как ведёт себя сырое яйцо в пресной и солёной воде. Порядок действий:  : 3 банки, сырое яйцо, вода, соль.  Взять две одинаковые банки и третью банку, вдвое большую.  1. 2. В банку 1 налить чистую воду.  3. Опустить в воду сырое яйцо, оно тотчас же идёт ко дну.  4. В банку 2 налить крепкий раствор соли. 5. Опустить в этот раствор сырое яйцо, тут яйцо будет плавать.  6. Наливаю теперь в большую банку 3 воды из обеих маленьких банок, получим  такой раствор, в котором яйцо не будет идти ко дну и не будет всплывать на  поверхность, оно будет держаться, как подвешенное, посреди раствора.  Результат:   Яйцо никак не потопишь, потому что плотность солёной воды  гораздо больше, чем плотность пресной.   Объяснение опыта: плотность солёной воды больше, чем пресной.  Литература 1.  «Научные забавы: интересные опыты, самоделки, развлечения», Том Тит, Москва  2008. 2. «Физические фокусы», В. И. Елькин, 2001, Москва, «Школа­Пресс» 3. Гальперштейн Л. Занимательная физика. М.: РОСМЭН, 2000. 4. Горев Л.А. Занимательные опыты по физике. М.: Просвещение, 1985.  5. Горячкин Е.Н. Методика и техника физ­кого экспер­нта. М.: Просвещение. 1984 г. 6. Перышкин А.В.,  Учебник физики для 7,8 класса. М.: Дрофа. 2014 г. 7. Ресурсы сети Интернет: www.habit.ru, www.wikipedia .ru, goodmagic.ru/gibkaya­ palochka, www.fipi.ru. . http://www.nkj.ru/archive/articles/12835/  https://project.1september.ru/work.php?id=572989  http://pedsovet.org/component/option,com_mtree/task,viewlink/link_id,109450/Itemid,1 18/ 10