На школьных уроках физики учителя всегда говорят, что физические явления повсюду в нашей жизни. Только мы частенько об этом забываем. Меж тем, удивительное рядом! Не думайте, что для организации физических опытов на дому вам потребуется что-то сверхъестественное. И вот вам несколько доказательств;)
Магнитный карандаш
Что необходимо приготовить?
- Батарейку.
- Толстый карандаш.
- Медную изолированную проволоку диаметром 0,2–0,3 мм и длиной несколько метров (чем больше, тем лучше).
- Скотч.
Проведение опыта
Намотайте проволоку вплотную виток к витку на карандаш, не доходя до его краев по 1 см. Кончился один ряд - наматывайте другой сверху в обратную сторону. И так, пока не закончится вся проволока. Не забудьте оставить свободными два конца проволоки по 8–10 см. Чтобы витки после намотки не разматывались, закрепите их скотчем. Зачистите свободные концы проволоки и подсоедините их к контактам батарейки.
Что произошло?
Получился магнит! Попробуйте поднести к нему маленькие железные предметы - скрепку, шпильку. Притягиваются!
Повелитель воды
Что необходимо приготовить?
- Палочку из оргстекла (например, ученическую линейку или обычную пластмассовую расчёску).
- Сухую тряпочку из шёлка или шерсти (например, шерстяной свитер).
Проведение опыта
Откройте кран, чтобы текла тонкая струйка воды. Сильно потрите палочку или расчёску о приготовленную тряпочку. Быстро приблизьте палочку к струйке воды, не касаясь её.
Что произойдёт?
Струя воды изогнётся дугой, притягиваясь к палочке. Попробуйте то же самое сделать с двумя палочками и посмотрите, что получится.
Волчок
Что необходимо приготовить?
- Бумагу, иголку и ластик.
- Палочку и сухую шерстяную тряпочку из предыдущего опыта.
Проведение опыта
Управлять можно не только водой! Вырежьте полоску бумаги шириной 1–2 см и длиной 10–15 см, изогните по краям и посередине, как показано на рисунке. Воткните иголку острым концом в ластик. Уравновесьте заготовку-волчок на иголке. Подготовьте «волшебную палочку», потрите её о сухую тряпочку и поднесите к одному из концов бумажной полоски сбоку или сверху, не касаясь её.
Что произойдёт?
Полоска станет раскачиваться вверх-вниз, как качели, или будет крутиться, как карусель. А если вы сможете вырезать из тонкой бумаги бабочку, то опыт будет ещё интереснее.
Лед и пламя
(опыт проводится в солнечный день)
Что необходимо приготовить?
- Небольшую чашку с круглым дном.
- Кусочек сухой бумажки.
Проведение опыта
Налейте в чашку воды и поставьте в морозилку. Когда вода превратится в лёд, выньте чашку и поставьте в ёмкость с горячей водой. Через некоторое время лёд отделится от чашки. Теперь выйдите на балкон, положите кусочек бумажки на каменный пол балкона. Куском льда сфокусируйте солнце на бумажке.
Что произойдёт?
Бумага должна обуглиться, ведь в руках уже не просто лед… Вы догадались, что сделали лупу?
Неправильное зеркало
Что необходимо приготовить?
- Прозрачную банку с плотно закрывающейся крышкой.
- Зеркало.
Проведение опыта
Налейте в банку воды с излишком и закройте крышкой, чтобы внутрь не попали пузыри воздуха. Приставьте банку к зеркалу крышкой вверх. Теперь можно смотреться в «зеркало».
Приблизьте лицо и посмотрите внутрь. Там будет уменьшенное изображение. Теперь начинайте наклонять банку в сторону, не отрывая от зеркала.
Что произойдёт?
Отражение вашей головы в банке, само собой, будет тоже наклоняться, пока не окажется перевёрнутым вниз, при этом ног так и не будет видно. Поднимите банку, и отражение вновь перевернётся.
Коктейль с пузырьками
Что необходимо приготовить?
- Стакан с крепким раствором поваренной соли.
- Батарейку от карманного фонарика.
- Два кусочка медной проволоки длиной примерно по 10 см.
- Мелкую наждачную бумагу.
Проведение опыта
Зачистите концы проволоки мелкой наждачной шкуркой. Подсоедините к каждому полюсу батарейки по одному концу проволочек. Свободные концы проволочек опустите в стакан с раствором.
Что произошло?
Вблизи опущенных концов проволоки будут подниматься пузырьки.
Батарейка из лимона
Что необходимо приготовить?
- Лимон, тщательно вымытый и насухо вытертый.
- Два кусочка медной изолированной проволоки примерно 0,2–0,5 мм толщиной и длиной 10 см.
- Стальную скрепку для бумаги.
- Лампочку от карманного фонарика.
Проведение опыта
Зачистите противоположные концы обеих проволок на расстоянии 2–3 см. Вставьте в лимон скрепку, прикрутите к ней конец одной из проволочек. Воткните в лимон в 1–1,5 см от скрепки конец второй проволочки. Для этого сначала проткните лимон в этом месте иголкой. Возьмите два свободных конца проволочек и приложи к контактам лампочки.
Что произойдёт?
Лампочка загорится!
Сотни тысяч физических опытов было поставлено за тысячелетнюю историю науки. Сложно отобрать несколько «самых-самых».Среди физиков США и Западной Европы был проведен опрос. Исследователи Роберт Криз и Стони Бук просили их назвать наиболее красивые за всю историю физические эксперименты. Об опытах, вошедших в первую десятку по итогам выборочного опроса Криза и Бука, рассказал научный работник Лаборатории нейтринной астрофизики высоких энергий, кандидат физико-математических наук Игорь Сокальский.
1. Эксперимент Эратосфена Киренского
Один из самых древних известных физических экспериментов, в результате которого был измерен радиус Земли, был проведен в III веке до нашей эры библиотекарем знаменитой Александрийской библиотеки Эрастофеном Киренским. Схема эксперимента проста. В полдень, в день летнего солнцестояния, в городе Сиене (ныне Асуан) Солнце находилось в зените и предметы не отбрасывали тени. В тот же день и в то же время в городе Александрии, находившемся в 800 километрах от Сиена, Солнце отклонялось от зенита примерно на 7°. Это составляет около 1/50 полного круга (360°), откуда получается, что окружность Земли равна 40 000 километров, а радиус 6300 километров. Почти невероятным представляется то, что измеренный столь простым методом радиус Земли оказался всего на 5% меньше значения, полученного самыми точными современными методами, сообщает сайт «Химия и жизнь».
2. Эксперимент Галилео Галилея
В XVII веке господствовала точка зрения Аристотеля, который учил, что скорость падения тела зависит от его массы. Чем тяжелее тело, тем быстрее оно падает. Наблюдения, которые каждый из нас может проделать в повседневной жизни, казалось бы, подтверждают это. Попробуйте одновременно выпустить из рук легкую зубочистку и тяжелый камень. Камень быстрее коснется земли. Подобные наблюдения привели Аристотеля к выводу о фундаментальном свойстве силы, с которой Земля притягивает другие тела. В действительности на скорость падения влияет не только сила притяжения, но и сила сопротивления воздуха. Соотношение этих сил для легких предметов и для тяжелых различно, что и приводит к наблюдаемому эффекту.
Итальянец Галилео Галилей усомнился в правильности выводов Аристотеля и нашел способ их проверить. Для этого он сбрасывал с Пизанской башни в один и тот же момент пушечное ядро и значительно более легкую мушкетную пулю. Оба тела имели примерно одинаковую обтекаемую форму, поэтому и для ядра, и для пули силы сопротивления воздуха были пренебрежимо малы по сравнению с силами притяжения. Галилей выяснил, что оба предмета достигают земли в один и тот же момент, то есть скорость их падения одинакова.
Результаты, полученные Галилеем, - следствие закона всемирного тяготения и закона, в соответствии с которым ускорение, испытываемое телом, прямо пропорционально силе, действующей на него, и обратно пропорционально массе.
3. Другой эксперимент Галилео Галилея
Галилей замерял расстояние, которое шары, катящиеся по наклонной доске, преодолевали за равные промежутки времени, измеренный автором опыта по водяным часам. Ученый выяснил, что если время увеличить в два раза, то шары прокатятся в четыре раза дальше. Эта квадратичная зависимость означала, что шары под действием силы тяжести движутся ускоренно, что противоречило принимаемому на веру в течение 2000 лет утверждению Аристотеля о том, что тела, на которые действует сила, движутся с постоянной скоростью, тогда как если сила не приложена к телу, то оно покоится. Результаты этого эксперимента Галилея, как и результаты его эксперимента с Пизанской башней, в дальнейшем послужили основой для формулирования законов классической механики.
4. Эксперимент Генри Кавендиша
После того как Исаак Ньютон сформулировал закон всемирного тяготения: сила притяжения между двумя телами с массами Мит, удаленных друг от друга на расстояние r, равна F=γ (mM/r2), оставалось определить значение гравитационной постоянной γ - Для этого нужно было измерить силу притяжения между двумя телами с известными массами. Сделать это не так просто, потому что сила притяжения очень мала. Мы ощущаем силу притяжения Земли. Но почувствовать притяжение даже очень большой оказавшейся поблизости горы невозможно, поскольку оно очень слабо.
Нужен был очень тонкий и чувствительный метод. Его придумал и применил в 1798 году соотечественник Ньютона Генри Кавендиш. Он использовал крутильные весы - коромысло с двумя шариками, подвешенное на очень тонком шнурке. Кавендиш измерял смещение коромысла (поворот) при приближении к шарикам весов других шаров большей массы. Для увеличения чувствительности смещение определялось по световым зайчикам, отраженным от зеркал, закрепленных на шарах коромысла. В результате этого эксперимента Кавендишу удалось довольно точно определить значение гравитационной константы и впервые вычислить массу Земли.
5. Эксперимент Жана Бернара Фуко
Французский физик Жан Бернар Леон Фуко в 1851 году экспериментально доказал вращение Земли вокруг своей оси с помощью 67-метрового маятника, подвешенного к вершине купола парижского Пантеона. Плоскость качания маятника сохраняет неизменное положение по отношению к звездам. Наблюдатель же, находящийся на Земле и вращающийся вместе с ней, видит, что плоскость вращения медленно поворачивается в сторону, противоположную направлению вращения Земли.
6. Эксперимент Исаака Ньютона
В 1672 году Исаак Ньютон проделал простой эксперимент, который описан во всех школьных учебниках. Затворив ставни, он проделал в них небольшое отверстие, сквозь которое проходил солнечный луч. На пути луча была поставлена призма, а за призмой - экран. На экране Ньютон наблюдал «радугу»: белый солнечный луч, пройдя через призму, превратился в несколько цветных лучей - от фиолетового до красного. Это явление называется дисперсией света.
Сэр Исаак был не первым, наблюдавшим это явление. Уже в начале нашей эры было известно, что большие монокристаллы природного происхождения обладают свойством разлагать свет на цвета. Первые исследования дисперсии света в опытах со стеклянной треугольной призмой еще до Ньютона выполнили англичанин Хариот и чешский естествоиспытатель Марци.
Однако до Ньютона подобные наблюдения не подвергались серьезному анализу, а делавшиеся на их основе выводы не перепроверялись дополнительными экспериментами. И Хариот, и Марци оставались последователями Аристотеля, который утверждал, что различие в цвете определяется различием в количестве темноты, «примешиваемой» к белому свету. Фиолетовый цвет, по Аристотелю, возникает при наибольшем добавлении темноты к свету, а красный - при наименьшем. Ньютон же проделал дополнительные опыты со скрещенными призмами, когда свет, пропущенный через одну призму, проходит затем через другую. На основании совокупности проделанных опытов он сделал вывод о том, что «никакого цвета не возникает из белизны и черноты, смешанных вместе, кроме промежуточных темных
количество света не меняет вида цвета». Он показал, что белый свет нужно рассматривать как составной. Основными же являются цвета от фиолетового до красного.
Этот эксперимент Ньютона служит замечательным примером того, как разные люди, наблюдая одно и то же явление, интерпретируют его по-разному и только те, кто подвергает сомнению свою интерпретацию и ставит дополнительные опыты, приходят к правильным выводам.
7. Эксперимент Томаса Юнга
До начала XIX века преобладали представления о корпускулярной природе света. Свет считали состоящим из отдельных частиц - корпускул. Хотя явления дифракции и интерференции света наблюдал еще Ньютон («кольца Ньютона»), общепринятая точка зрения оставалась корпускулярной.
Рассматривая волны на поверхности воды от двух брошенных камней, можно заметить, как, накладываясь друг на друга, волны могут интерферировать, то есть взаимогасить либо взаимоусиливать друг друга. Основываясь на этом, английский физик и врач Томас Юнг проделал в 1801 году опыты с лучом света, который проходил через два отверстия в непрозрачном экране, образуя, таким образом, два независимых источника света, аналогичных двум брошенным в воду камням. В результате он наблюдал интерференционную картину, состоящую из чередующихся темных и белых полос, которая не могла бы образоваться, если бы свет состоял из корпускул. Темные полосы соответствовали зонам, где световые волны от двух щелей гасят друг друга. Светлые полосы возникали там, где световые волны взаимоусиливались. Таким образом была доказана волновая природа света.
8. Эксперимент Клауса Йонссона
Немецкий физик Клаус Йонссон провел в 1961 году эксперимент, подобный эксперименту Томаса Юнга по интерференции света. Разница состояла в том, что вместо лучей света Йонссон использовал пучки электронов. Он получил интерференционную картину, аналогичную той, что Юнг наблюдал для световых волн. Это подтвердило правильность положений квантовой механики о смешанной корпускулярно-волновой природе элементарных частиц.
9. Эксперимент Роберта Милликена
Представление о том, что электрический заряд любого тела дискретен (то есть состоит из большего или меньшего набора элементарных зарядов, которые уже не подвержены дроблению), возникло еще в начале XIX века и поддерживалось такими известными физиками, как М.Фарадей и Г.Гельмгольц. В теорию был введен термин «электрон», обозначавший некую частицу - носитель элементарного электрического заряда. Этот термин, однако, был в то время чисто формальным, поскольку ни сама частица, ни связанный с ней элементарный электрический заряд не были обнаружены экспериментально. В 1895 году К.Рентген во время экспериментов с разрядной трубкой обнаружил, что ее анод под действием летящих из катода лучей способен излучать свои, Х-лучи, или лучи Рентгена. В том же году французский физик Ж.Перрен экспериментально доказал, что катодные лучи - это поток отрицательно заряженных частиц. Но, несмотря на колоссальный экспериментальный материал, электрон оставался гипотетической частицей, поскольку не было ни одного опыта, в котором участвовали бы отдельные электроны.
Американский физик Роберт Милликен разработал метод, ставший классическим примером изящного физического эксперимента. Милликену удалось изолировать в пространстве несколько заряженных капелек воды между пластинами конденсатора. Освещая рентгеновскими лучами, можно было слегка ионизировать воздух между пластинами и изменять заряд капель. При включенном поле между пластинами капелька медленно двигалась вверх под действием электрического притяжения. При выключенном поле она опускалась под действием гравитации. Включая и выключая поле, можно было изучать каждую из взвешенных между пластинами капелек в течение 45 секунд, после чего они испарялись. К 1909 году удалось определить, что заряд любой капельки всегда был целым кратным фундаментальной величине е (заряд электрона). Это было убедительным доказательством того, что электроны представляли собой частицы с одинаковыми зарядом и массой. Заменив капельки воды капельками масла, Милликен получил возможность увеличить продолжительность наблюдений до 4,5 часа и в 1913 году, исключив один за другим возможные источники погрешностей, опубликовал первое измеренное значение заряда электрона: е = (4,774 ± 0,009)х 10-10 электростатических единиц.
10. Эксперимент Эрнста Резерфорда
К началу XX века стало понятно, что атомы состоят из отрицательно заряженных электронов и какого-то положительного заряда, благодаря которому атом остается в целом нейтральным. Однако предположений о том, как выглядит эта «положительно-отрицательная» система, было слишком много, в то время как экспериментальных данных, которые позволили бы сделать выбор в пользу той или иной модели, явно недоставало. Большинство физиков приняли модель Дж.Дж.Томсона: атом как равномерно заряженный положительный шар диаметром примерно 108 см с плавающими внутри отрицательными электронами.
В 1909 году Эрнст Резерфорд (ему помогали Ганс Гейгер и Эрнст Марсден) поставил эксперимент, чтобы понять действительную структуру атома. В этом эксперименте тяжелые положительно заряженные а-частицы, движущиеся со скоростью 20 км/с, проходили через тонкую золотую фольгу и рассеивались на атомах золота, отклоняясь от первоначального направления движения. Чтобы определить степень отклонения, Гейгер и Марсден должны были с помощью микроскопа наблюдать вспышки на пластине сцинтиллятора, возникавшие там, где в пластину попадала а-частица. За два года было сосчитано около миллиона вспышек и доказано, что примерно одна частица на 8000 в результате рассеяния изменяет направление движения более чем на 90° (то есть поворачивает назад). Такого никак не могло происходить в «рыхлом» атоме Томсона. Результаты однозначно свидетельствовали в пользу так называемой планетарной модели атома - массивное крохотное ядро размерами примерно 10-13 см и электроны, вращающиеся вокруг этого ядра на расстоянии около 10-8 см.
Современные физические эксперименты значительно сложнее экспериментов прошлого. В одних приборы размещают на площадях в десятки тысяч квадратных километров, в других заполняют объем порядка кубического километра. А третьи вообще скоро будут проводить на других планетах.
БОУ «Косковская СШ»
Кичменгско-Городецкого муниципального района
Вологодской области
Учебный проект
«Физический эксперимент в домашних условиях»
Выполнили:
ученики 7 класса
Коптяев Артем
Алексеевская Ксения
Алексеевская Таня
Руководитель:
Коровкин И.Н.
Март-апрель-2016 год.
Содержание
Введение
В жизни нет ничего лучше собственного опыта.
Скотт В.
В школе и дома мы познакомились со множеством физических явлений и нам захотелось изготовить самодельные приборы, оборудование и провести опыты. Все проводимые нами опыты позволяют глубже познать окружающий мир и в частности физику. Мы описываем процесс изготовления оборудования для эксперимента, принцип работы и физический закон или явление демонстрируемое данным прибором. Проводимые эксперименты заинтересовали учащихся из других классов.
Цель: изготовить прибор из имеющихся подручных средств для демонстрации физического явления и с его помощью рассказать о физическом явлении.
Гипотеза: изготовленные приборы, демонстрации помогут познать физику глубже.
Задачи:
Изучить литературу по проведению опытов своими руками.
Просмотреть видео по демонстрации опытов
Изготовить оборудование для опытов
Провести демонстрацию
Рассказать о демонстрируемом физическом явлении
Улучшить материальную базу кабинета физика.
ОПЫТ 1. Модель фонтана
Цель : показать простейшую модель фонтана.
Оборудование : пластиковая бутылка, трубочки от капельницы, зажим, воздушный шар, кювета.
Готовое изделиеХод проведения опыта:
В пробке проделаем 2 отверстия. Вставим трубочки, к концу одной прикрепим шарик.
Наполним воздухом шарик и закроем зажимом..
Нальем в бутылку воды и поставим ее в кювету.
Пронаблюдаем за струей воды.
Результат: наблюдаем образование фонтана воды.
Анализ: на воду в бутылке действует сжатый воздух, находящийся в шарике. Чем больше воздуха в шарике, тем выше будет фонтан.
ОПЫТ 2. Картезианский водолаз
(Закон Паскаля и Архимедова сила.)
Цель: продемонстрировать закон Паскаля и силу Архимеда.
Оборудование: пластиковая бутылка,
пипетка(сосуд закрытый с одного конца)
Готовое изделиеХод проведения опыта:
Возьмите пластиковую бутылку емкостью 1,5-2 л.
Возьмите маленький сосуд (пипетку)и огрузите ее медной проволокой.
Бутылку заполните водой.
Надавите руками на верхнюю часть бутылки.
Наблюдайте явление.
Результат : наблюдаем погружение пипетки и всплытие при надавливании на пластиковую бутылку..
Анализ : сила сжимет воздух над водой,давление передается воде.
По закону Паскаля давление сжимает воздух в пипетке. В результате Архимедова сила уменьшается. Тело тонет.Прекращаем сжатие. Тело всплывает.
ОПЫТ 3. Закон Паскаля и сообщающиеся сосуды.
Цель: продемонстрировать действие закона Паскаля в гидравлических машинах.
Оборудование: два шприца разного объема и пластиковая трубка от капельницы.
Готовое изделие.
Ход проведения опыта:
1.Возьмите два шприца разного размера и соедените трубочкой от капельницы.
2.Заполните несжимемой жидкостью (водой или маслом)
3.Надавите на поршень меньшего шприца.Наблюдайте премещение поршня большего шприца.
4.Надавите на поршень больше шприца.Наблюдайте премещение поршня меньшего шприца.
Результат : Фиксируем различие прилагаемых сил.
Анализ : По закону Паскаля давление создаваемое поршнями одинаково.Следовательно: во сколько раз больше поршень во столька раз и больше создаваемая им сила.
ОПЫТ 4.Сухим из воды.
Цель : показать расширение нагретого воздуха и сжатие холодного..
Оборудование : стакан, тарелка с водой, свеча, пробка.
Готовое изделие.
Ход проведения опыта:
1. наливаем воду в тарелку и помещаем на дно монету и на воду поплавок.
2. предлагаем зрителям достать монетку не замочив руку.
3.зажигаем свечку и ставим ее в воду.
4. накрываем прогретым стаканом.
Результат: наблюдаем перемещение воды в стакан..
Анализ: при нагревании воздуха он расширяется. Когда свеча гаснет. Воздух охлаждается, его давление понизится. Атмосферное давление втолкнет воду под стакан.
ОПЫТ 5.Инерция.
Цель : показать проявление инерции.
Оборудование : Бутылка с широким горлышком,картонное кольцо, монеты.
Готовое изделие.
Ход проведения опыта:
1. На горлышко бутылки ставим бумажное кольцо.
2. на кольцо помещаем монетки.
3.резким ударом линейки выбиваем кольцо
Результат: наблюдаем падение монеток в бутылку.
Анализ: инертность это способность тела сохранять свою скорость. При ударе по кольцу монетки не успевают изменить скорость и падают в бутылку.
ОПЫТ 6.Вверх дном.
Цель : Показать поведение жидкости во вращающейся бутылке.
Оборудование : Бутылка с широким горлышком и веревка.
Готовое изделие.
Ход проведения опыта:
1. На горлышко бутылки привязываем веревку.
2. наливаем воду.
3.вращаем бутылку над головой.
Результат: вода не выливается.
Анализ: в верхней точке на воду действует сила тяжести и центробежная сила. Если центробежная сила больше силы тяжести, то вода не выльется.
ОПЫТ 7.Неньютонова жидкость.
Цель : Показать поведение неньютоновой жидкости.
Оборудование : миска.крахмал. вода.
Готовое изделие.
Ход проведения опыта:
1. в миске разводим крахмал и воду в равных пропорциях.
2. демонстрируем необычные свойства жидкости
Результат: субстанция имеет свойства твердого тела и жидкости.
Анализ: при резком воздействии проявляются свойства твердого тела а при медленном-жидкости.
Вывод
В результате работы мы:
провёли опыты, доказывающие существование атмосферного давления;
создали самодельные приборы, демонстрирующие зависимость давления жидкости от высоты столба жидкости, закона Паскаля.
Нам понравилось изучать давление, делать самодельные приборы, проводить опыты. Но в мире много интересного, что можно ещё узнать, поэтому в дальнейшем:
Мы будем продолжать изучение этой интересной науки
Мы надеемся, что наши одноклассники заинтересуются этой проблемой, а постараемся помочь им.
В дальнейшем мы будем проводить новые эксперименты.
Заключение
Наблюдать за опытом проводимым учителем, интересно. Проводить его самому интереснее вдвойне.
А проводить опыт с прибором, сделанным и сконструированным своими руками, вызывает очень большой интерес у всего класса. В таких опытах легко установить взаимосвязь и сделать вывод как работает данная установка.
Проводить данные опыты не сложно и интересно. Они безопасны, просты и полезны. Новые исследования впереди!
Литература
Вечера по физике в средней школе/ Сост. Э.М. Браверман. М.: Просвещение, 1969.
Внеурочная работа по физике/ Под ред. О.Ф. Кабардина. М.: Просвещение, 1983.
Гальперштейн Л. Занимательная физика. М.: РОСМЭН, 2000.
Г орев Л.А. Занимательные опыты по физике. М.: Просвещение, 1985.
Горячкин Е.Н. Методика и техника физического эксперимента. М.: Просвещение. 1984 г.
Майоров А.Н. Физика для любознательных, или о чем не узнаешь на уроке. Ярославль: Академия развития, Академия и К, 1999.
Макеева Г.П., Цедрик М.С. Физические парадоксы и занимательные вопросы. Минск: Народная асвета, 1981.
Никитин Ю.З. Потехе час. М.: Молодая гвардия, 1980.
Опыты в домашней лаборатории // Квант. 1980. №4.
Перельман Я.И. Занимательная механика. Знаете ли вы физику? М.: ВАП, 1994.
Перышкин А.В., Родина Н.А. Учебник физики для 7 класса. М.: Просвещение. 2012 г
Перышкин А.В. Физика. – М.: Дрофа, 2 012
И вместе с ними познавать мир и чудеса физических явлений? Тогда приглашаем в нашу "экспериментальную лабораторию", в которой мы расскажем, как создавать простые, но очень интересные эксперименты для детей.
Эксперименты с яйцом
Яйцо с солью
Яйцо опустится на дно, если Вы поместите его в стакан с обычной водой, но что произойдет, если в воду добавить соль? Результат очень интересен и может наглядно показать интересные факты о плотности.
Вам понадобятся:
- Поваренная соль
- Высокий стакан.
Инструкция:
1. Половину стакана наполняем водой.
2. Добавляем в стакан много соли (около 6 столовых ложек).
3. Мешаем.
4. Осторожно опускаем яйцо в воду и наблюдаем за происходящим.
Объяснение
Соленая вода имеет большую плотность, чем обычная водопроводная. Именно соль поднимает яйцо на поверхность. А если добавлять в уже имеющуюся соленую воду пресную, то яйцо будет постепенно опускаться на дно.
Яйцо в бутылке
Знаете ли Вы, что вареное цельное яйцо можно легко поместить в бутылку?
Вам понадобятся:
- Бутылка с диаметром горлышка меньшим диаметра яйца
- Вареное яйцо вкрутую
- Спички
- Немного бумаги
- Растительное масло.
Инструкция:
1. Смажьте горлышко бутылки растительным маслом.
2. Теперь поджигайте бумагу (можно просто несколько спичек) и сразу кидайте в бутылку.
3. Положите на горлышко яйцо.
Когда огонь погаснет, яйцо окажется внутри бутылки.
Объяснение
Огонь провоцирует нагревание воздуха в бутылке, который выходит наружу. После того, как погаснет огонь, воздух в бутылке начнет охлаждаться и сжиматься. Поэтому в бутылке образуется низкое давление, а наружное давление заталкивает яйцо в бутылку.
Эксперимент с шариком
Этот опыт показывает, как взаимодействуют между собой резина и апельсиновая цедра.
Вам понадобятся:
- Воздушный шарик
- Апельсин.
Инструкция:
1. Надуйте воздушный шарик.
2. Почистите апельсин, но апельсиновую шкурку (цедру) не выбрасывайте.
3. Выжмите апельсиновую цедру над шариком, после чего он лопнет.
Объяснение.
Цедра апельсина содержит вещество лимонен. Он способен растворять резину, что и происходит с шариком.
Эксперимент со свечой
Интересный эксперимент, показывающий возгорание свечи на расстоянии.
Вам понадобятся:
- Обычная свеча
- Спички или зажигалка.
Инструкция:
1. Зажгите свечу.
2. Через несколько секунд потушите ее.
3. Теперь поднесите горящее пламя к дыму, исходящему от свечи. Свеча снова начнет гореть.
Объяснение
Дым, поднимающийся вверх от погасшей свечи, содержит парафин, который быстро загорается. Горящие пары парафина доходят до фитиля, и свеча снова начинает гореть.
Сода с уксусом
Шарик, который сам надувается, это очень интересное зрелище.
Вам понадобятся:
- Бутылка
- Стакан уксуса
- 4 чайных ложки соды
- Воздушный шарик.
Инструкция:
1. Наливаем стакан уксуса в бутылку.
2. Засыпаем соду в шарик.
3. Надеваем шарик на горлышко бутылки.
4. Медленно ставим шарик вертикально, высыпая при этом соду в бутылку с уксусом.
5. Наблюдаем за тем, как надувается шарик.
Объяснение
Если добавлять соду в уксус, то происходит процесс, называемый гашение соды. Во время данного процесса выделяется углекислый газ, который и надувает наш шарик.
Невидимые чернила
Поиграйте со своим ребенком в секретного агента и создайте свои невидимые чернила.
Вам понадобятся:
- Половина лимона
- Ложка
- Миска
- Ватный тампон
- Белая бумага
- Лампа.
Инструкция:
1. Выжмите немного лимонного сока в миску и добавьте столько же воды.
2. Опустите ватный тампон в смесь и напишите что-нибудь на белой бумаге.
3. Подождите, пока сок высохнет, и полностью станет невидимым.
4. Когда вы будете готовы, чтобы прочитать секретное сообщение или показать его кому-то еще, нагрейте бумагу, держа ее близко к лампочке или к огню.
Объяснение
Лимонный сок является органическим веществом, которое окисляется и становится коричневым при нагревании. Разбавленный лимонный сок в воде делает его трудно заметным на бумаге, и никто не будет знать, что там есть лимонный сок, пока он не нагреется.
Другие вещества, которые работают по такому же принципу:
- Апельсиновый сок
- Молоко
- Луковый сок
- Уксус
- Вино.
Как сделать лаву
Вам понадобятся:
- Подсолнечное масло
- Сок или пищевой краситель
- Прозрачный сосуд (можно стакан)
- Какие-либо шипучие таблетки.
Инструкция:
1. Сперва наливаем сок в стакан так, чтобы он заполнил примерно 70% объема тары.
2. Оставшуюся часть стакана заполняем подсолнечным маслом.
3. Теперь ждем, пока сок отделится от подсолнечного масла.
4. Бросаем в стакан таблетку и наблюдаем эффект, похожий на лаву. Когда таблетка растворится, то можно бросить еще одну.
Объяснение
Масло отделяется от воды, так как оно имеет меньшую плотность. Растворяясь в соке, таблетка выделяет углекислый газ, который захватывает части сока и поднимает его наверх. Газ выходит полностью из стакана, когда достигает вершины, при этом частицы сока падают обратно вниз.
Таблетка шипит за счет того, что содержит лимонную кислоту и соду (бикарбонат натрия). Оба эти ингредиента вступают в реакцию с водой с образованием цитрата натрия и газообразного диоксида углерода.
Эксперимент со льдом
На первый взгляд можно подумать, что кубик льда, находясь сверху, в конечном итоге плавится, за счет чего и должен заставить воду разлиться, но так ли это на самом деле?
Вам понадобятся:
- Стакан
- Кубики льда.
Инструкция:
1. Заполните стакан теплой водой до самого края.
2. Осторожно опустите кубики льда.
3. Наблюдайте внимательно за уровнем воды.
По мере таяния льда уровень воды совершенно не меняется.
Объяснение
Когда вода замерзает, превращаясь в лед, она расширяется, увеличивая свой объем (вот почему зимой могут разрываться даже отопительные трубы). Вода из растаявшего льда занимает меньше места, чем сам лед. Поэтому когда кубик льда тает, уровень воды остается примерно такой же.
Как сделать парашют
Узнайте о сопротивлении воздуха, сделав небольшой парашют.
Вам понадобятся:
- Полиэтиленовый пакет или другой легкий материал
- Ножницы
- Маленький груз (возможно, какая-либо фигурка).
Инструкция:
1. Вырезаем большой квадрат из полиэтиленового пакета.
2. Теперь обрезаем края так, чтобы получился восьмиугольник (восемь одинаковых сторон).
3. Теперь привязываем 8 отрезков нитей к каждому углу.
4. Не забудьте сделать небольшое отверстие в середине парашюта.
5. Другие концы нитей привяжите на маленький груз.
6. Используем стул или находим высокую точку, чтобы запустить парашют и проверить, как он летает. Помните, что парашют должен лететь как можно медленнее.
Объяснение
Когда выпускается парашют, груз тянет его вниз, но при помощи строп парашют занимает большую площадь, которая сопротивляется воздуху, за счет чего груз медленно опускается. Чем больше площадь поверхности парашюта, тем больше сопротивляется эта поверхность падению, и тем медленнее будет опускаться парашют.
Небольшое отверстие в середине парашюта позволяет воздуху медленно проходить через него, а не заваливать парашют на одну сторону.
Как сделать торнадо
Узнайте, как сделать торнадо в бутылке с этим веселым научным экспериментом для детей. Использованные в эксперименте предметы легко найти в обиходе. Сделанный домашний мини-торнадо намного безопаснее торнадо, который показывают по телевидению в степях Америки.
Из книги "Мои первые опыты."
Объём лёгких
Для опыта нужны:
взрослый помощник;
большая пластиковая бутылка;
таз для стирки;
вода;
пластмассовый шланг;
мерный стакан.
1. Сколько воздуха вмещают твои лёгкие? Чтобы выяснить это, тебе понадобится помощь взрослого. Наполни таз и бутылку водой. Попроси взрослого держать бутылку вверх дном под водой.
2. Вставь в бутылку пластмассовый шланг.
3. Глубоко вдохни и подуй в шланг изо всех сил. В бутылке появятся поднимающиеся вверх пузырьки воздуха. Зажми шланг, как только воздух в лёгких кончится.
4. Вытащи шланг и попроси своего помощника, закрыв горлышко бутылки ладонью, перевернуть её в правильное положение. Для того чтобы узнать, сколько газа ты выдохнул, доливай воду в бутылку измерительным стаканчиком. Посмотри, сколько воды потребуется долить.
Вызови дождь
Для опыта нужны:
взрослый помощник;
холодильник;
электрический чайник;
вода;
металлическая ложка;
блюдце;
прихватка для горячего.
1. Положи металлическую ложку в холодильник на полчаса.
2. Попроси взрослого помочь тебе проделать эксперимент с начала до конца.
3. Вскипяти полный чайник воды. Подставь блюдце под носик чайника.
4. Прихваткой осторожно поднеси ложку к пару, поднимающемуся из носика чайника. Попадая на холодную ложку, пар конденсируется и проливается «дождём» на блюдце.
Сделай гигрометр
Для опыта нужны:
2 одинаковых термометра;
вата;
круглые резинки;
пустой стаканчик из-под йогурта;
вода;
большая картонная коробка без крышки;
спица.
1. Проткни спицей две дырки в стенке коробки на расстоянии 10 см друг от друга.
2. Оберни два термометра одинаковым количеством ваты и закрепи резинками.
3. Каждый термометр обвяжи сверху резинкой и продень резинки в дырки наверху коробки. Просунь в резиновые петельки спицу, как показано на рисунке, чтобы термометры висели свободно.
4. Под один термометр подставь стаканчик с водой так, чтобы вода смачивала вату (но не термометр).
5. Сравнивай показания термометров в разное время суток. Чем больше разность температур, тем меньше влажность воздуха.
Вызови тучу
Для опыта нужны:
прозрачная стеклянная бутылка;
горячая вода;
кубик льда;
темно-синяя или чёрная бумага.
1. Осторожно наполни бутылку горячей водой.
2. Через 3 минуты вылей воду, оставив немного на самом дне.
3. Положи сверху на горлышко открытой бутылки кубик льда.
4. Поставь за бутылкой лист тёмной бумаги. Там, где поднимающийся со дна горячий воздух соприкасается с охлаждённым воздухом у горлышка, образуется белое облачко. Водяной пар, содержащийся в воздухе, конденсируется, образуя облако мельчайших водяных капель.
Под давлением
Для опыта нужны:
прозрачная пластмассовая бутылка;
большая миска или глубокий поднос;
вода;
монеты;
полоска бумаги;
карандаш;
линейка;
клейкая лента.
1. Наполни миску и бутылку водой до половины.
2. Нарисуй на полоске бумаги шкалу и приклей её к бутылке клейкой лентой.
3. Положи на дно миски две или три небольшие стопки монет так, чтобы на них можно было установить горлышко бутылки. Благодаря этому горлышко бутылки не будет упираться в дно, и вода сможет свободно вытекать из бутылки и затекать в неё.
4. Заткни горлышко бутылки большим пальцем и осторожно установи бутылку на монеты вверх дном.
Твой водяной барометр позволит тебе наблюдать за изменением атмосферного давления. Когда давление растёт, уровень воды в бутылке будет подниматься. Когда давление падает, уровень воды понизится.
Сделай воздушный барометр
Для опыта нужны:
банка с широким горлом;
воздушный шарик;
ножницы;
круглая резинка;
соломинка для питья;
картон;
ручка;
линейка;
клейкая лента.
1. Разрежь воздушный шарик и туго натяни на банку. Закрепи резинкой.
2. Заостри конец соломинки. Второй конец приклей к натянутому шарику клейкой лентой.
3. Нарисуй на картонной карточке шкалу и поставь картонку у конца стрелки. Когда атмосферное давление растёт, воздух в банке сжимается. Когда оно падает, воздух расширяется. Соответственно стрелка будет двигаться вдоль шкалы.
Если давление поднимается, погода будет хорошей. Если падает - плохой.
Из каких газов состоит воздух
Для опыта нужны:
взрослый помощник;
стеклянная банка;
свеча;
вода;
монеты;
большая стеклянная миска.
1. Попроси взрослого зажечь свечу и капнуть на дно миски парафином, чтобы закрепить свечу.
2. Осторожно наполни миску водой.
3. Накрой свечу банкой. Под банку подложи стопки монет, чтобы её края были лишь немного ниже уровня воды.
4. Когда весь кислород в банке выгорит, свеча погаснет. Вода поднимется, заняв тот объём, где раньше был кислород. Так можно увидеть, что в воздухе около 1/5 (20%) кислорода.
Сделай батарейку
Для опыта нужны:
прочное бумажное полотенце;
пищевая фольга;
ножницы;
медные монеты;
соль;
вода;
два изолированных медных провода;
маленькая лампочка.
1. Раствори в воде немного соли.
2. Нарежь бумажное полотенце и фольгу на квадратики чуть крупнее монет.
3. Намочи бумажные квадратики в солёной воде.
4. Положи друг на друга стопкой: медную монету, кусочек фольги, кусочек бумаги, снова монету, и так далее несколько раз. Сверху стопки должна быть бумага, внизу - монета.
5. Зачищенный конец одного провода подсунь под стопку, второй конец присоедини к лампочке. Один конец второго провода положи на стопку сверху, второй тоже присоедини к лампочке. Что получилось?
«солнечный» вентилятор
Для опыта нужны:
пищевая фольга;
чёрная краска или маркер;
ножницы;
клейкая лента;
нитки;
большая чистая стеклянная банка с крышкой.
1. Вырежи из фольги две полоски размером примерно 2,5x10 см каждая. Одну сторону закрась чёрным маркером или краской. Сделай в полосках прорези и вставь их одну в другую, загнув концы, как показано на рисунке.
2. С помощью нитки и клейкой ленты прикрепи солнечные панели к крышке банки. Поставь банку в солнечное место. Чёрная сторона полосок нагревается сильнее, чем блестящая. Из-за разницы температур возникнет разница в давлении воздуха, и вентилятор начнёт вращаться.
Какого цвета небо?
Для опыта нужны:
стеклянный стакан;
вода;
чайная ложка;
мука;
белая бумага или картон;
фонарик.
1. Размешай половину чайной ложки муки в стакане воды.
2. Поставь стакан на белую бумагу и посвети на него фонариком сверху. Вода кажется светло-голубой или серой.
3. Теперь поставь бумагу за стаканом и посвети на него сбоку. Вода кажется бледно-оранжевой или желтоватой.
Мельчайшие частицы в воздухе, как мука в воде, меняют цвет световых лучей. Когда свет падает сбоку (или когда солнце стоит низко над горизонтом), голубой цвет рассеивается, и глаза видят избыток оранжевых лучей.
Сделай мини-микроскоп
Для опыта нужны:
маленькое зеркало;
пластилин;
стеклянный стакан;
алюминиевая фольга;
игла;
клейкая лента;
капля волы;
маленьким цветок
1. В микроскопе для преломления луча света используется стеклянная линза. Эту роль может выполнить капля воды. Установи зеркало под углом на кусочке пластилина и накрой стаканом.
2. Сложи алюминиевую фольгу гармошкой, чтобы получилась многослойная полоска. В центре аккуратно проделай маленькую дырочку иглой.
3. Изогни фольгу над стаканом, как показано на рисунке. Края закрепи клейкой лентой. Кончиком пальца или иглы капни водой на дырочку.
4. Положи маленький цветок или другой небольшой предмет на донышко стакана под водяную линзу. Самодельный микроскоп может увеличить его почти в 50 раз.
Вызови молнию
Для опыт нужны:
металлический противень;
пластилин;
целлофановый пакет;
металлическая вилка.
1. Большой кусок пластилина прижми к противню так, чтобы получилась ручка. Теперь не прикасайся к самому противню - только к ручке.
2. Держа противень за пластилиновую ручку, три его круговыми движениями о пакет. При этом на противне накапливается статический электрический заряд. Противень не должен выходить за края пакета.
3. Немного приподними противень над пакетом (всё ещё держась за пластилиновую ручку) и поднеси к одному углу зубцы вилки. Искра проскочит от противня к вилке. Именно так молния проскакивает от облака к громоотводу.
Загрузка...