Мероприятие по физике "Физика за чайным столом" (7 класс, физика)

План внеклассного мероприятия «Старшеклассники вводят в мир физики подростков»

Цели и задачи:

 Способствовать формированию представлений у учащихся 5- 6 классов о том, что изучает физика, о физических явлениях, способах приобретения физических  знаний, активизировать познавательную деятельность учащихся, способствовать развитию интереса к  физике.

Способствовать развитию умения старшеклассников вести шефскую работу с младшими школьниками, организовывать выступление перед товарищами,

планировать и проводить физический эксперимент, публично объяснять суть проводимого опыта.

План мероприятия:

I.                   Орг. момент. Объявление целей и задач мероприятия.       (3 мин.)

II.                Фильм – творческий отчёт «Что изучает физика», подготовленный учащимися 10 класса.                                                                                       (7 мин.)

III.             Спектакль «Физика за чайным столом», подготовленный учащимися 11 класса.                                                                              (12  мин)

IV.            Викторина «Физика и стакан чая».                                    (20 мин.)

V.               Подведение итогов.                                                              (10 мин)

Ход мероприятия:

I.                   Ведущий 1: - Сегодняшнее наше мероприятие посвящено физике. Перед вами выступят учащиеся 10-11 классов, которые расскажут вам о том, что изучает физика, какие физические явления существуют в природе, что является основой физических знаний. Вы увидите интересные опыты по разным разделам физики в фильме, подготовленном для вас 10 классом. 11 класс представит вам спектакль «Физика за чайным столом», в котором ребята продемонстрируют  вам,  как можно видеть «необычное» в «обычном» и объяснять простые физические явления. А затем вы можете принять участие в викторине.

II.                Ведущий 2: - Предлагаем вашему вниманию фильм – творческий отчёт «Что изучает физика», подготовленный учащимися 10 класса. Смотрите внимательно, т.к. после просмотра мы его обсудим.

III.             Ведущий 1: - Как можно увидеть «необычное» в «обычном». С какими физическими явлениями мы сталкиваемся, например. Приготавливая завтрак? Сейчас вам расскажут об этом учащиеся 11 класса в своём  спектакле «Физика за чайным столом».   

                Коля:  - Какое чудесное утро! Смотрите, мама оставила нам на завтрак пять яиц. Три из них варёные. Кто знает, как отличить их от сырых?

  Маша: - Я знаю. Если на ровной поверхности покрутить яйцо, то вареное будет вращаться быстро, а сырое  медленно. Это происходит оттого, что  вареное яйцо вращается как единое целое, сырое же состоит из отдельных жидких частей: желтка и белка. При вращении сырого яйца эти части обладают разной линейной скоростью: чем дальше от оси вращения, тем эта скорость больше; поэтому между частями яйца возникает внутреннее трение, тормозящее движение. К тому же, если пальцем прикоснуться к вареному яйцу, то оно сразу остановится, а сырому яйцу помешает быстро остановиться всё та же жидкая субстанция внутри, которая будет продолжать какое-то время двигаться по инерции. (Демонстрирует это)

  Саша: - А я знаю ещё один способ: если выстрелить в варёное яйцо, то в нём останется отверстие, а сырое  от выстрела разлетится на куски…

  Маша:  - Это почему?

  Саша: - Всё очень просто! При выстреле в вареное яйцо пуля пробивает твердое тело, поэтому образуется отверстие по направлению полета, т.к. в этом направлении передается давление. А жидкое содержимое сырого яйца по закону Паскаля передаёт оказываемое на него давление во все стороны одинаково, и яйцо разлетается на куски.

  Коля: - Мне кажется, что такой способ нам не подходит, мы испортим все яйца. Можно просто их взвесить, если они, конечно, одинаковые. Варёное яйцо весит больше сырого. Или лучше опустим их в сосуд с насыщенным раствором соли. Варёное яйцо утонет, а сырое всплывёт. (Демонстрирует это).

  Маша: - Хорошо. Мы обнаружили все сырые яйца, и сейчас их нужно опустить в горячую воду. Для того чтобы скорлупа не треснула от неравномерного расширения при нагревании, я буду опускать яйца в воду, держа их на металлической ложке. При этом ложка примет часть тепла на себя и скорлупа не треснет. (Демонстрирует это).

  Саша: - А мама говорила, что высоко в горах яйца сварить невозможно. Почему?

  Коля: - Дело в том, что температура кипения жидкости зависит от давления на её поверхность. Высоко в горах давление ниже нормального атмосферного давления и вода кипит при температуре меньше 100 градусов. Например, самая высокая точка планеты – гора Эверест (8848 м над уровнем моря) на этой высоте  температура кипения воды всего +70°С. Сварить при этом яйца действительно невозможно. Хотя ещё до изобретения скороварки, пастухи, высоко в горах, чтобы сварить мясо, клали на крышку котла тяжёлые камни, увеличивая давление воздуха внутри него, тем самым, повышая температуру кипения воды.

  Маша: - Яйца сварились! Чтобы они легко чистились их нужно опустить в холодную воду. Скорлупа при быстром охлаждении резко сокращает свои размеры, и в ней образуются микротрещины, которые облегчают процесс снятия скорлупы.

  Саша: - Ещё нужно заварить чай. Кстати, заваривание чая происходит благодаря диффузии. Итак, завтрак  готов! Прошу всех к столу!

IV.            Ведущий 2: - Чайная тема для физика неисчерпаема и мы её продолжим, приглашая вас принять участие в викторине «Физика и стакан чая».                                    

Накрыт чайный стол.

 Ведущий 1: - Мы с вами часто сталкиваемся со многими привычными вещами, а знаем о них очень мало и подчас даже не можем ответить на самый простой вопрос о различных физических явлениях, которые с тем или иным предметом связаны. Посмотрите на стол. Здесь нет незнакомых вам вещей, а ведь о каждой из них можно было бы задать десятки вопросов. На некоторые из этих вопросов мы предлагаем вам  ответить.

Ведущий 2: - Итак, к столу. Мы начинаем физическое чаепитие. Включим в сеть самовар (предварительно сняв крышку).

1. Что нужно сделать для того, чтобы самовар быстрее закипел?

      Накрыть крышкой. Накрывая крышкой, мы уменьшаем теплообмен с окружающей средой и вода быстрее закипает.

2. Что произойдет если воду в самовар налить до самых краев?

 При нагревании вода расширяется и выливается через край.

3. Почему самовар «поет» перед тем, как закипеть?

При нагревании вода превращается в пар, который образует в воде небольшие пузырьки. Они поднимаются вверх и попадают в воду, температура которой ниже. Пар в пузырьках охлаждается, сжимается, и стенки пузырьков под давлением окружающей воды с легким треском смыкаются. От этих многочисленных потрескиваний и происходит шум, который мы слышим перед закипанием.

4. Почему из только что поданного самовара стаканы наполняются быстрее, чем потом, когда воды в самоваре убавится?

Вода вытекает из крана под влиянием давления жидкости на боковую стенку самовара. Чем меньше воды в сосуде, тем меньше давление, испытываемое частицами воды, находящимися у крана, и тем с меньшей силой вода вытекает из сосуда.

5. Почему ручки у самовара деревянные?

Дерево - плохой проводник тепла, а металл - хороший. Если бы ручки у самовара были металлическими, они бы, когда вода в самоваре закипает, нагревались так, что до них невозможно было бы дотронуться рукой.

6. Почему самовар распаивается, когда его начинают разогревать, забыв предварительно налить в него воды?

Вода, которая налита в самовар, для своего нагревания требует известного количества теплоты, получаемой от раскаленных углей, если же воды в самоваре нет, то все это количество теплоты идет на нагревание металлических частей самовара. При кипении воды температура не превышает 100 градусов. Без воды температура становится выше 100 градусов и самовар расплавится.

7. Отчего крышка чайника иногда начинает на нем подпрыгивать?

Когда давление пара в чайнике с кипящей водой достигает такой величины, что будет в состоянии преодолеть вес крышки чайника, то последняя приподнимается и дает выход пару. Затем это явление будет повторяться.

8. Когда в чайнике начинает кипеть вода, то сам чайник несколько увеличивается в объеме от нагревания. Увеличивается ли в это время дырочка в его крышке?

Дырочка на крышке чайника увеличится, так как отверстия при нагревании металлических предметов увеличиваются в той же мере, как и окружающий их материал.

9. Почему электрические чайники делают блестящими?

Блестящая поверхность испускает меньше тепловых лучей. Поэтому в чайниках с такой поверхностью вода быстрее нагревается и медленнее остывает.

10. Стаканы часто трескаются, когда в них наливают горячую воду. Какой стакан скорее треснет, граненый или гладкий?

Граненые стаканы имеют более толстые стенки, чем гладкие. Стаканы ж с толстыми стенками при наливании в них горячей воды лопаются чаще, так как внутренняя и внешняя стороны их стенок расширяются неравномерно.

11. Зачем в стакан кладут ложечку, когда наливают горячий чай или кипяток?

Металлическая ложка (особенно серебряная), будучи прекрасным проводником тепла, поглощает значительное количество теплоты, которое должно быть сообщено стеклу стакана, поэтому стакан с положенной в него ложечкой нагревается не так быстро и не так сильно.

12. Какая вода, сырая или кипяченая, скорее закипит, если перед нагреванием температура их была одинаковой?

Раньше закипит вода сырая, так как она содержит в растворе воздух, который ускоряет кипение. Вода, из которой предварительным кипячением выгнан весь растворенный в ней воздух, закипит позднее.

13. Почему, чтобы остудить горячий чай, на него дуют?

Когда мы дуем на горячую воду, то воздух над ней все время сменяется, испарение происходит более интенсивно и вода остывает быстрее.

14. Почему чай в блюдце, как правило, остывает быстрее, чем в стакане?

Как правило, блюдца имеют, больший диаметр, чем стакан, поэтому испарение жидкости в них происходит с большей поверхности и жидкость остывает быстрее.

 15. Почему чайник для заварки, перед тем как заварить в нем чай, споласкивают кипятком?

При споласкивании чайника кипятком он нагревается, и вода, налитая в него во второй раз, бывает более горячей, что способствует лучшему завариванию чая.

16. Почему не обжигает рук вынутое из кипятка яйцо?

Вынутое из кипятка яйцо влажно и горячо. Вода, испаряясь с горячей поверхности яйца, охлаждает скорлупу, и рука не ощущает жара. Так происходит лишь в первое мгновение, пока яйцо не обсохнет, после чего его высокая температура становится ощутимой.

        V. Подведение итогов

Ведущий 1: - Пока подводятся итоги викторины и раздаются призы участникам, мы предлагаем вам прослушать следующую интересную информацию:

Богатырь в стакане чая

l  Стакан чая был горяч, а теперь остыл. Теплота вышла из него и рассеялась кругом. Вы и не подозреваете, какой могучий богатырь вышел вместе с теплотой из этого чая. Он невидим, этот богатырь, но о его могуществе вам может рассказать несложный расчет.

l  В нашем стакане было примерно четверть килограмма горячей воды, значит, при остывании на каждый градус она теряла четверть калории. А так как чай остыл со 100оС до 20оС (от температуры кипения до комнатной), т. е. на 80оС, то всего чай потерял 1/4×80=20 калорий.

l  Двадцатью калориями можно сделать очень много, если превратить всю эту теплоту в механическую работу. Одна калория, превращаясь полностью в работу, могла бы поднять груз в 1 кг на высоту 427 м, округляя – на 430 м. Значит, та теплота, которая вышла из нашего чая (20 калорий), могла бы поднять на 430 м 20 кг, или на 1 м огромный груз – 8600 кг. Такую же работу совершает молотобоец, делая 400 ударов, или огромный

   5-тонный паровой молот, падающий с высоты человеческого роста. Разве не богатырская мощь скрывается в стакане горячего чая?

l  Вот еще более поразительное сопоставление. Та же самая энергия заключается в 20 ружейных пулях, летящих со скоростью 700 м в секунду. Залп из 20 винтовок – вот мощность, скрытая в стакане горячего чая!

l  Можно было бы заставить этого богатыря выполнять другую работу, например, светить в электрической лампочке. Тогда он сможет в течение целого часа посылать вам свет 25-ваттной лампочки. Это тоже очень почтенная работа.

l  Не так-то просто, однако, заставить этого богатыря работать нам на пользу. Теплоту вообще трудно превратить в механическую работу; человеческой изобретательности удается пока заставить теплоту выполнять только часть – меньшую часть – той механической работы, на которую она способна.

Из книги «Физика на каждом шагу» (автор Яков Перельман)

Правила заваривания чая

l  Воду для чая надо снимать с огня в тот момент, когда она закипит “белым ключом”, то и совершенно побелеет от массы бегущих со дна пузырьков, но ещё не успеет забурлить. В передержанном на огне кипятке разрушается чайный букет.

l  Вкус чая зависит от температуры, при которой он заварен. Чем выше температура в момент заварки, тем чай вкуснее, его букет более полный, поэтому перед заваркой чайник один-два раза в час ополаскивают кипятком. Однако перегревать его не надо – от этого чай горчит.

l  Лучше использовать чайник из фарфора, а не из металла. Фарфоровый чайник обладает меньшей теплопроводностью, поэтому остывает медленней и лучше сохраняет тепло.

l  Черного чая следует брать полную (с верхом) чайную ложку, т.е. два-три грамма на два стакана кипятка. Всыпав чай, в чайник наливают кипяток, закрывают крышкой и укутывают грелкой, чтобы она закрывала отверстие на носике и крышке. Это нужно в основном не для тепла, а для уменьшения утечки с паром ароматических веществ. Наполнять чайник можно сразу доверху.

l  Настаивать чай нужно четыре-пять минут. Все ароматические вещества и экстракты переходят за это время в настой. Долго настаивать чай не следует - в него попадают и вредные вещества, ухудшается вкус, теряется аромат.

Спасибо за внимание!