Использование воздушных шаров при изучении физических явлений

Муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя школа № 56  Кировского района Волгограда» Номинация: Лаборатория вне стен класса     Использование воздушных шаров при изучении физических явлений  Учитель физики Фоминичева Ирина Юрьевна Волгоград 2018 г. Урок­игра(исследование):   Использование воздушных шаров при изучении физических явлений  Время проведения: 30­40 мин.  Аудитория: 6­8 класс.  Цели урока: Образовательные: проверить усвоение учащимися фактов, явлений, физических величин и их единиц.   Воспитательные:   приучать   детей   к   аккуратному   ведению   записей   в   тетради,   к доброжелательному   общению,   взаимопомощи,   к   самоконтролю;   воспитывать   чувство сопереживания за товарищей, формировать познавательный интерес к физике. Развивающие:   учить   анализировать   предложенный   материал,   анализировать   ответ одноклассников,   развивать   грамотную   монологическую   речь   с   использованием физических терминов, развивать элементы творчества, умение применять знания  в новой ситуации. Реклама:   Оказывается, с помощью обыкновенного воздушного шарика можно  сделать массу увлекательных и познавательных опытов: изучить теплоемкость и  центробежную силу, сделать  колючего ежика, увидеть расширение вселенной,  а  также много других ярких и веселых экспериментов, которые будут интересны  всем.   Научность и веселье  гарантируем! Вводная информация: Класс разбивается на 2­3 команды. Ученики­помощники в образе ученых  демонстрирует опыты или  опыты предлагается выполнить командам самостоятельно.  После того как все опыты поделаны, участники  заполняют  таблицу. Название опыта Раздел физики Закон, явление Объяснение явления, закона Шар и огонь Прилипчивый шарик Шар и монета Шарик в банке Плавающий шарик Как мы дышим Самонадуваюшийся  шарик Шар ­ юла Воздушный поцелуй Магнитный шарик Шарик йог Воздушный парадокс Шар ­ певец Подслушивающее  устройство из  шарика Расширяющаяся  вселенная Демонстрируемые опыты    (Желательно соблюдать предложенную очередность опытов) Описание опыта «   Физика на шариках Пояснение: физические опыты  с воздушными шарами помогут нам изучить физику. Музыка «Шар и огонь» Два надутых воздушных шарика, один наполнен водой. Если шарик  надутый воздухом поднести к огню – он лопнет, а если наполненный водой  – то с ним ничего не случится. Секрет:  Этот фокус наглядно демонстрирует такое физическое понятие как  "теплопроводность". Секрет фокуса в том, что вода, находящаяся в  шарике, "отбирает" все тепло свечи на себя, поэтому поверхность шарика  не нагревается до опасной температуры. «Прилипчивый шарик» Как поднять стаканчик со стола, не прикасаясь к нему руками?  Поможет воздушный шар! Положите его в стаканчик и надуйте. Шарик  начнет увеличиваться в размерах, как только он закроет отверстие в  стакане, можно приподнять стаканчик держась за воздушный шарик Секрет:  Силы трения и упругости творят чудеса. «Шар и монета» Надуть воздушный шар и поместить внутрь монету, если раскрутить  монету внутри шарика она будет описывать круги  не падая. Дать детям  повторить этот опыт. Устроить соревнование у кого дольше будет  раскручиваться монетка. Секрет:  Вращающаяся монета бежит по стенкам шарика. За счет центробежной силы монета не падает. Если шарик не раскручивать, монета постепенно  замедлит свое движение и упадет. Мыслишка: Положить в шарик не монету, а предмет неправильной формы,  вращение не получится. «Шарик в банке»   Шарик наполненный водой, кладется на горло банки. Видно, что он  больше горла и никак не может провалиться внутрь. Ватный диск смачивается спиртом, поджигается и кладется в банку,  сверху кладется на банку шарик с водой. Как только гаснет огонь, шарик проваливается в банку! Секрет:  Оборудование 1.Свеча 2.Воздушный шарик 1.Пластиковый  стакан 2.Воздушный шарик (маленький) 1. Воздушные  шарики 2. Монета 1.Трехлитровая  банка 2. Шарик  наполненный водой 3. Ватный диск 4. Спирт 5. Зажигалка Огонь разогревает воздух в банке. Как только в банке заканчивается кислород, горение прекращается и воздух начинает охлаждаться и  сжиматься. В банке создастся пониженное давление и шарик  втягивается внутрь! «Плавающий шарик» В трехлитровую банку наливается вода. По очереди туда опускаются три шарика с жидкостями: один шарик тонет, один остается в толще, а  третий плавает на поверхности.  Секрет:  Жидкость  в шариках разной плотности: масло (на поверхности), вода  (в толще), соленая вода (на дне)    Мыслишка: Шарики используются как оболочка для демонстрации плотности  жидкости. «Как мы дышим » От бутылки отрезаем дно и натягиваем шарик как мембрану,  фиксируем (это мышца диафрагма). Второй шарик надеваем на горлышко,  и опускаем его внутрь бутылки. Теперь оттягиваем нижний шарик и  верхний начинает надуваться! Точно так же растягивается и сжимается  легкое при дыхании человека. Секрет:  При оттягивании резины увеличивается объем воздуха в бутылке, при  этом давление воздуха внутри бутылки уменьшается, так как внешнее  атмосферное давление больше чем в бутылке шарик надувается. Мыслишка:  Сначала выясняем, как дети дышат, просим подышать громко,  тихо, выпячивая живот и пр. Вспоминаем что для дыхания нужен  кислород, а выдыхаем мы углекислый газ. «Самонадувающийся шарик» В пластиковую бутылку через воронку насыпаем соду (2­3 ст. ложки) и наливаем туда же немного столового уксуса (на глаз). В результате бурной  химической реакции получается  углекислый газ (пена). Он невидим. Но  мы можем поймать его, если сразу же натянем на горлышко бутылки  воздушный шарик. Тогда можно будет увидеть, как выделяющийся  углекислый газ надувает шар. Вариант № 2 (лучше) Уксус наливается в бутылку, сода насыпается в шарик, затем шарик  надевается на горлышко бутылки, и  из него пересыпается сода – идет  реакция и шарик надувается. Мыслишка: Этот опыт  ­ химическая реакция между двумя веществами  (гидрокарбонат натрия и уксусная кислота) «Шарик ­ юла» Если надуть воздушный шарик и отпустить, он вырвется из рук и с  шумом улетит. Теперь попробуем шарик приручить и сделать из него юлу.  Для этого надуваем шарик. И скрепкой прижимаем половинку горлышка­ резинки. Шарик кладем на ладони и отпускаем. Шарик вращается вокруг  оси как юла. Секрет:  Шарик с  Шарик с  Шарик с  1. водой 2. маслом 3. соленой водой 4. я банка Трехлитрова Два шарика Пластиковая  Резинка для  1. 2. бутылка 3. денег 1.Бутылка 2.Воздушный шарик 3. Сода 4. Уксус (лимонная  кислота) 5. Воронка 1. Большой  воздушный шарик 2. Скрепка Стенки шарика упругие, они  сжимаются и выталкивают воздух из  шарика, создавая реактивную тягу. Если отверстие сделать меньше  (скрепкой) и под углом, то шарик  будет вращаться вокруг своей оси и его  можно удержать на ладони. Мыслишка: Еще похоже на летающую тарелку, ведь шарик летает в воздухе. «Воздушный поцелуй» Два воздушных шарика на нитках, на расстоянии друг от друга. Если  подуть между шариками, они начинают приближаться друг к другу. Секрет:   Давление в струе воздуха ниже чем атмосферное, поэтому шарики  сближаются, так можно продемонстрировать Закон Бернулли: чем выше  скорость жидкости или газа, тем меньше будет давление. Мыслишка: Проследить чтобы шарики  не были наэлектризованными. «Магнитный шарик» Потрите надутый воздушный шарик о волосы.  Теперь начинаются  чудеса! местах) 1. Поднести шарик к волосам – они встают дыбом 2. Шарик можно прилепить к одежде (лучше несколько и в разных  3. Шарик легко прилепить к стене, он там будет держаться. 4. «Чебурашка» два шарика натереть о волосы и отпустить, они  прилипнут по бокам головы как уши. 5. Если два шарика  на ниточках, соединить вместе, они будут  отталкиваться друг от друга (одноименные заряды) 6. Если сделать бумажный кораблик и запустить его в широкой чаше с  1. Воздушные  шарики 1.Воздушные  шарики (маленькие  легкие!) водой, он будет плавать если поднести к нему шарик. Секрет:  Опыт наглядно демонстрирует существование статического  электричества. Когда мы трем шарик о волосы, он получает отрицательный электрический заряд. А так как разноименные заряды притягиваются, то  шарик притягивается к предметам, у которых есть кроме отрицательного и положительный заряд.   Мыслишка: Натирать шарики можно до бесконечности, особенно это весело  будет детям. Большие шарики такой эффект прилипания не дают! Шарики, надутые гелием в этом опыте эффективнее, они висят в  воздухе и отталкиваются. Если между шариками поместить бумажный лист, шарики  приблизятся друг к другу (листок бумаги состоит из другого материала,  нежели шары и не наэлектризован, именно поэтому он притягивает к себе  воздушные шарики.) «Шарик йог» Если в воздушный шарик ткнуть острым кончиком гвоздя ­ шарик  лопнет. А если шарик положить на поверхность, состоящую из множества  таких острых гвоздей, то силы нужно будет приложить гораздо больше, что бы шарик лопнул.  Секрет:  1. Воздушный  шарик – 2 шт. 2. Устройство с  гвоздями Это объясняется тем, что площадь соприкосновения становится  больше и сила распределяется между всеми участками соприкосновения  поверхности шарика с гвоздями.  Таким образом шарик может лежать под  нагрузкой 4­6 кг. «Воздушный парадокс» Если соединить два воздушных шарика, надутых до разных размеров,  трубочкой, то воздух будет перетекать из одного в другой. Из какого  шарика в какой?    Несильно и неодинаково надуваем шарики. Натягиваем   шарики   на   противоположные   концы   трубки.   Чтобы шарики при этом не сдувались, перекручиваем их горловины.    Раскручиваем   горловины   –   шарики   свободно   сообщаются   между собой через трубку. Воздух перетекает из одного шарика в другой. Но …   маленький шарик надувает большой! Секрет:  Причина наблюдаемого явления в давлении внутри шарика. Давление  газа зависит от кривизны поверхности, т.е. от радиуса сферы: чем меньше  радиус, тем больше давление. (Вспомним сообщающиеся сосуды – вода  перетекает не из того сосуда, где меньше воды, а из того, где давление  больше.) Кроме того, все знают, как трудно начинать надувать шарик, но  когда «мёртвая» точка преодолена, дальше он надувается легко.  Следовательно, и упругость резины играет немаловажную роль.  «Шар­ певец» Надуваем шарик и растягиваем горловину двумя руками – воздух,  выходящий через узкую щель, издаёт звук. Наловчившись, можно получать  разные по высоте звуки. Секрет:  Выходящий воздух заставляет вибрировать горловину шарика.  Вибрации порождают звук. Опыт имитирует работу голосовых связок. Мыслишка:  Раздаем несколько шариков детям. Надуваем а теперь по очереди пищим! Или все вместе. «Подслушивающее устройство из шарика» Приложите надутый воздушный шарик к уху и послушайте ­  окружающие звуки будут слышны гораздо лучше. Если второй человек  будет очень тихо шептать совсем рядом с поверхностью шара, то его голос  будет слышаться как довольно громкий. Секрет:  Дело в том, что в этом опыте воздушный шарик выступает как  звуковая линза. Форма его поверхности собирает звуковые волны и  направляет их в одну точку. Мыслишка: Дети разбиваются на пары и исследуют проводимость звука. Один  держи шарик около уха, а второй: разговаривает в шарик, стучит по  нему, прикладывает телефон со звуком и пр. Потом меняются  местами. А еще шарик можно приложить к груди и послушать биение  сердца (шарик­стетоскоп) 1. Шарики ­2  шт. 2. Картонная  трубка 1. Воздушные  шарики 1. Воздушные  шарики «Расширяющаяся вселенная» 1. Воздушный шарик с рисунком 2. Насос Расширение нашей Вселенной можно показать на модели из  воздушного шарика. Для этого надо, перед тем как надувать шарик,  нарисовать на нем несколько звездочек (только очень маленьких, ведь они  при надувании сильно увеличатся).  Теперь ученик надувает шарик, а дети  наблюдают, как  увеличивается расстоянием между звездами. Звезды будут удалятся друг от друга, но так, что от каждой отдельно взятой звезды  остальные будут разбегаться в разные стороны. Все от нее и ни одной к  ней! Максимально надуваем шарик, чтобы увидеть максимальное  расширение «вселенной»,  шарик лопается, это мы наблюдаем «большой  взрыв»! Командам дается  10­15 мин для обсуждения и заполнения таблицы. Когда все выводы сделаны,  подводится итог. Учитель.  Ребята, физика – это наука о природе, т.е. обо всём, что нас окружает. Изучение физики дало людям возможность создать сложную технику, подняться высоко над Землёй, полететь в космос, мечтать о полётах на другие планеты.  Я предлагаю каждой команде прикрепить  на доску  шарики: зеленый ­ понравилось, желтый – больше понравилось, чем нет, красный ­ не понравилось.  Теперь  командам предлагаю проделать синквейн на тему: 1 команда: ФИЗИКА 2 команда: ОТКРЫТИЕ Закончить наше мероприятие хочу стихотворением В. Шернера «Техника». Я ещё не устал удивляться Чудесам, что есть на Земле, ­ Телевизору, голосу раций, Вентилятору на столе. Самолёты летят сквозь тучи, ходят по морю корабли, ­ Как до этих вещей могучих Домечтаться люди смогли? Как придумать могли такое, Что пластинка – песню поёт, Что на кнопку нажмёшь рукою, И средь ночи день настаёт? Я вверяю себя трамваю, Я гляжу на экран кино, ­ Эту технику понимая, Изумляюсь ей всё равно. Ток по проволоке струится, Спутник ходит по небесам… Человеку стоит дивиться Человеческим чудесам!