Проект по физике на тему «Занимательные опыты по физике»

Муниципальное казённое образовательное учреждение

Воскресенская средняя общеобразовательная школа

Районная ученическая конференция

«Мы и мир больших проблем»

Занимательные опыты по физике

Автор: Келарев Артём Николаевич,

Толуков Александр Максимович,

Корнев Дмитрий Владимирович,

МКОУ Воскресенская СОШ, 8 класс

Научный руководитель: Коновалова Марина Анатольевна, учитель физики

Список использованных источников. ………………………………….13

“Один опыт стоит тысячи слов”.
(арабская пословица)

Занимательные опыты по физике помогают увидеть много интересного и совсем нетрудного для понимания в данном предмете школьного курса. Физические законы действуют в окружающем нас мире повсюду. Мы испытываем и используем их действие постоянно, часто сами того не замечая.

Арабская пословица гласит: “Один опыт стоит тысячи слов”. Опыты проводят с определённой целью, по заранее обдуманному плану. Чтобы получить научные знания об окружающем нас мире, необходимо обдумать и объяснить результаты проведённых опытов. В ходе реализации нашего проекта мы проделали эксперименты, которые можно объяснить с точки зрения физики. Предлагаемые нами опыты помогают в более наглядной форме увидеть, запомнить и самое главное понять сущность физических законов и принципов, по которым устроен наш мир.

Опыты по физике – это возможность для человека более основательно разобраться в устройстве окружающего нас мира.

Известна легенда об итальянском учёном Г.Галилее. для того, чтобы изучить, как происходит падение тел, Галилей ронял разные шары с наклонной башни в г. Пиза. Проделав такие опыты, учёный получил подтверждение своей гипотезы и открыл закон падения тел. Таким образом, источником физических знаний являются наблюдения и опыты.

Цель данной работы — научиться показывать занимательные опыты и уметь объяснить их, пользуясь законами и понятиями физики.

Для достижения данной цели мы поставили следующие задачи:

1. Изучив интернет — ресурсы, выбрать наиболее интересные, увлекательные физические опыты, которые можно провести в домашних условиях.

2. Сформировать умение планировать и выполнять эксперименты. Углубить и расширить свой кругозор, совершенствовать свои знания и умения. Развивать навыки самостоятельного творческого труда и умения логически мыслить.

3. Снять видео с опытами, смонтировать и выложить полученный фильм в интернет на сайт https://www.youtube.com для общего просмотра.

4. Подготовить внеклассное мероприятие для обучающихся младшего звена «Этот удивительный мир физики» и провести его в ходе физико-математической недели.

5. Привлечь интерес обучающихся к физической науке.

Объект исследования — занимательные опыты по физике, основанные на изменении агрегатных состояний вещества, теплопроводности, равновесии тел (автоколебания), поверхностном натяжении, а также механике, оптике, магнетизме и электричестве, которые можно проводить в домашних условиях.

Методы и приемы исследования — изучение, анализ, эксперимент.

Актуальность работы — в занимательной форме познакомиться с применениями законов физики и повысить интерес к физике, как к науке.

— Полученный материал в ходе данного проекта можно использовать на уроках физики при прохождении тем: «Архимедова сила», «Магнитное поле», «Простые механизмы. Рычаг», «Реактивное движение»

— Полученный материал можно использовать в рамках внеклассной работы; для создания видеофильма «Занимательные опыты по физике»

К опытам, рассмотренным, в данном проекте прилагаются инструкции по проведению опытов. Все представленные физические эксперименты безопасны, не требуют специального оборудования и материалов.

В ходе работы над проектом, мы узнали, что существует много простых и эффектных опытов, которые не являются простой ловкостью рук, а построены на основных законах физики. Это вызвало у нас восторг, изумление, познавательный интерес и побудило к творческой деятельности. В результате у нас появилось желание участвовать в демонстрации занимательных опытов и изготовлении различных механизмов, выполненных из подручного материала.

Выбирая, какие опыты демонстрировать мы остановились на физических опытах, постановка которых была для нас интересной и неожиданной.

Описание опытов проводилось с использованием следующего алгоритма:

1) Название опыта.

2) Необходимые для опыта приборы и материалы.

3) Описание проведения опыта.

4) Объяснение опыта.

ОПИСАНИЕ ОПЫТОВ

ОПЫТ № 1. «Огнеупорный шарик»

Приборы и материалы : Два воздушных шарика, свеча, спички, вода.

Описание проведения опыта. Надуваем и завязываем один из шариков. Во второй шарик наливаем немного воды, надуваем и тоже завязываем. Поджигаем свечу и подносим шарик с воздухом к пламени свечи. Он тут же лопается. Теперь подносим к пламени шарик с водой. Спустя время на нем остаются черные пятна от свечи, но он не лопается. ( Приложение 1 №1 ).

Объяснение опыта. Теплопроводность воды в 24 раза больше, чем у воздуха. Значит, вода проводит тепло в 24 раза быстрее, чем воздух. Пока вода не испарится внутри шарика – он не лопнет. Потому что вода будет забирать большую часть тепла пламени свечи.

ОПЫТ № 2. «Шарик в стакане с водой»

Приборы и материалы: Стакан, вода, мячик для настольного тенниса.

Описание проведения опыта. Бросаем шарик в стакан. Наливаем в стакан воду и пытаемся установить его по центру. Не получается. Доливаем воду до краев стакана и шарик сам устанавливается по центру. ( Демонстрация опыта )

Объяснение опыта. Когда мы добавили воду, поверхность воды стала выпуклой. Сила поверхностного натяжения выставила шарик по центру стакана.

ОПЫТ № 3. «Возгорание потухшей свечи»

Приборы и материалы : Свеча, спички или зажигалка.

Описание проведения опыта. Зажгите свечу. Через несколько секунд потушите ее. Теперь поднесите горящее пламя к дыму, исходящему от свечи. Свеча снова начнет гореть. ( Демонстрация опыта )

Объяснение опыта. Дым, поднимающийся вверх от погасшей свечи, содержит парафин, который быстро загорается. Горящие пары парафина доходят до фитиля, и свеча снова начинает гореть.

ОПЫТ № 4. «Парафиновый мотор».

Приборы и материалы . Свеча, зубочистка, 2 стакана, бумага, спички.

Описание проведения опыта. Свече придаем симметричную форму, с обеих сторон освобождаем фитиль. Воткните зубочистку в свечу посередине. Это будет ось нашего двигателя. Концы иглы должны выступать из цилиндрических боков свечи примерно на 1−2 см с каждой стороны. Теперь аккуратно, уравновешивая нашу конструкцию, устанавливаем ее на края двух стаканов. Поджигаем фитили с обеих сторон. Вначале свеча будет просто гореть, но через некоторое время начнет медленно раскачиваться из стороны в сторону, причем амплитуда будет со временем увеличиваться.

Объяснение опыта. Парафиновый мотор — это изначально равновесная система, которая раскачивает сама себя, типичный пример автоколебаний.

Изначально векторная сумма сил и моментов сил, действующих на систему, равна нулю. Когда с одного из концов падает первая капля парафина, его масса уменьшается; соответственно, вес (P ₁ ) также становится меньше, чем вес противоположного конца (P ₂ ), — это приводит к движению тяжелого конца вниз под действием силы тяжести. Колебания системы, которые в обычных условиях затухли бы, в данном случае поддерживаются за счет периодического изменения масс концов свечи. Постепенно колебания свечи будут увеличиваться всё больше и больше, т.к. пламя разгорается все сильней и сильней и парафин плавится быстрее. ( Приложение 1 № 2 )

ОПЫТ № 5. «Путешествие воды».

Приборы и материалы . 5 стеклянных стаканов, вода, краски, 4 бумажных салфетки.

Описание проведения опыта. Возьмем пять стаканов. Три из них заполняем водой и окрашиваем в желтый, синий и красный цвет, а два – оставляем пустыми. Один конец свернутой салфетки опускаем в стакан с окрашенной водой, а второй конец опускаем в пустой стакан. Соединяем таким образом все пять стаканов. Как только салфетки полностью пропитаются, пустые стаканы начнут медленно заполняться окрашенной водой с соседних стаканов, и цвета в них будут смешиваться, давая промежуточный цвет. Все это будет происходить до тех пор, пока уровни воды в пяти стаканах не сравняются. ( Приложение 1 №3 ).

Объяснение опыта. Плотность воды во всех стаканах одинаковая. Здесь используется принцип сообщающихся сосудов и капиллярного эффекта. Вода по капиллярным каналам в салфетке, с помощью сил поверхностного натяжения, поднимаясь вверх, пропитывает всю салфетку. Пустые стаканы заполняются водой в результате того что в сосудах разные давления уровней жидкости. При выравнивании давления уровни в стаканах становятся одинаковыми, и вода перестает перетекать. В сообщающихся сосудах любой формы и сечения поверхности однородной жидкости устанавливаются на одном уровне.

Опыт № 6 «Простейший электродвигатель»

Приборы и материалы: щелочная батарейка 1,5V, кусок медной проволоки, постоянный магнит.

Принцип работы электродвигателя очень прост: вращение вызывается силами магнитного притяжения и отталкивания, действующими между полюсами подвижного электромагнита (ротора) и соответствующими полюсами внешнего магнитного поля, создаваемого неподвижным электромагнитом (или постоянным магнитом) — статором.

В основе конструкции электрического двигателя лежит эффект, обнаруженный Майклом Фарадеем в 1821 году: что взаимодействие электрического тока и магнита может вызывать непрерывное вращение. ( Приложение 1 № 4, демонстрация опыта )

Опыт № 7 «Четыре этажа»

Приборы и материалы : бокал, бумага, ножницы, вода, соль, красное вино, подсолнечное масло, крашенный спирт.

Описание проведения опыта

Попробуем налить в стакан четыре разных жидкости так, чтобы они не смешались и стояли одна над другой в пять этажей. Впрочем, нам удобнее будет взять не стакан, а узкий, расширяющийся к верху бокал.

Налить на дно бокала солёной подкрашенной воды.

Свернуть из бумаги “Фунтик” и загнуть его конец под прямым углом; кончик его отрезать. Отверстие в “Фунтике” должно быть величиной с булавочную головку. Налить в этот рожок красного вина; тонкая струйка должна вытекать из него горизонтально, разбиваться о стенки бокала и по нему стекать на солёную воду.
Когда слой красного вина по высоте сравняется с высотой слоя подкрашенной воды, прекратить лить вино.

Из второго рожка налей таким же образом в бокал подсолнечного масла.

Из третьего рожка налить слой крашенного спирта.

Вот и получилось у нас четыре этажа жидкостей в одном бокале. Все разного цвета и разной плотности. ( Приложение 1 № 5)

Объяснение опыта: Жидкости в стакане расположились в следующем порядке: подкрашенная вода, красное вино, подсолнечное масло, подкрашенный спирт. Самые тяжёлые — внизу, самые лёгкие – вверху. Самая большая плотность у солёной воды , самая маленькая у подкрашенного спирта .

Опыт № 8 Удивительный подсвечник

Приборы и материалы : свеча, гвоздь, стакан, спички, вода.

Описание проведения опыта: Не правда ли, удивительный подсвечник – стакан воды? А этот подсвечник совсем не плох.

Утяжелить конец свечи гвоздём.

Рассчитать величину гвоздя так, чтобы свеча вся погрузилась в воду, только фитиль и самый кончик парафина должны выступать над водой.

Зажечь фитиль. ( Приложение 1 № 6 )

Объяснение опыта: — Позволь, — скажут тебе, — ведь через минуту свеча догорит до воды и погаснет!

— В том-то и дело, — ответишь ты, — что свеча с каждой минутой короче. А раз короче, значит и легче. Раз легче, значит, она всплывёт.

И, правда, свеча будет понемножку всплывать, причём охлаждённый водой парафин у края свечи будет таять медленней, чем парафин, окружающий фитиль. Поэтому вокруг фитиля образуется довольно глубокая воронка. Эта пустота, в свою очередь, облегчает свечу, потому-то наша свеча и догорит до конца.

Опыт № 9 Свеча за бутылкой

Приборы и материалы : свеча, бутылка, спички

Описание проведения опыта: Поставить зажженную свечу позади бутылки, а самому стань так, чтобы лицо отстояло от бутылки на 20-30 см.

Стоит теперь дунуть, и свеча погаснет, будто между тобой и свечёй нет никакой преграды.

Объяснение опыта: Свеча гаснет потому, что бутылка воздухом “Обтекается”: струя воздуха разбивается бутылкой на два потока; один обтекает её справа, а другой – слева; а встречаются они примерно там, где стоит пламя свечи. ( Приложение 1 № 7 , демонстрация опыта )

Опыт № 10 Пятнадцать спичек на одной

Приборы и материалы : 15 спичек.

Этапы проведения опыта

Положить одну спичку на стол, а на неё поперёк 14 спичек так, чтобы головки их торчали кверху, а концы касались стола.

Как поднять первую спичку, держа её за один конец, и вместе с нею все остальные спички? ( Приложение 1 № 8 )

Для этого нужно только поверх всех спичек, в ложбинку между ними, положить ещё одну, пятнадцатую спичку

Опыт № 11 Подставка для кастрюли

Приборы и материалы: тарелка, 3 вилки, кольцо для салфетки, кастрюля.

Этапы проведения опыта

Поставить три вилки в кольцо.

Поставить на данную конструкцию тарелку.

На подставку поставить кастрюлю с водой.

( Приложение 1 № 8 , демонстрация опыта )

Данный опыт объясняется правилом рычага и устойчивым равновесием.

Опыт № 12 Опыт с яйцом

Приборы и материалы: два сырых яйца, два стакана, чистая вода, соленная вода.

Этапы проведения опыта

Возьми два стеклянных стакана и один из них наполним чистой водой. Опустим в него сырое яйцо. Оно утонет, пойдет ко дну.

Во второй стакан нальем крепкого раствора поваренной соли. На пол-литра воды достаточно двух столовых ложек соли, чтобы яйцо плавало.

( Приложение 1 № 9 )

Ты, конечно, понимаешь, почему так получается. Соленая вода плотнее. Со стороны солёной воды будет действовать большая выталкивающая сила. Так, в Красном море, где соленость воды самая высокая, можно лежать на воде и читать книгу.

Опыт № 13 Шар-ракета

Приборы и материалы: надувной шарик, крючок, скотч, проволока, два стула.

Этапы проведения опыта

Поставьте стулья на 2,5 метра друг от друга.

Как можно туже натяните проволоку и привяжите ее к спинкам стульев.

Надуйте шарик и закрутите отверстие.

Передвиньте крючок к одному из стульев и прикрепите к ней воздушный шарик отверстием в сторону этого стула.

5. Развяжите шарик. ( Приложение 1 № 7 )

Крючок вместе с прикрепленным к нему шариком выстреливает вдоль по бечевке и перестает двигаться только в самом ее конце, либо только тогда, когда шарик окончательно сдувается. Вы наблюдали реактивное движение. Так называют движение тела, которое возникает, когда от него с какой-то скоростью отделяется его часть. Когда мы отпустили шарик, его стенки вытолкнули воздух наружу. Воздух вырвался из шарика назад, а сам шарик устремился вперед и потащил за собой крючок.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполняя эти простые, но увлекательные опыты, самостоятельно или вместе с друзьями, а иногда с помощью родителей, мы окунаемся в удивительный мир физики.

Занимательные опыты вызывали у нас восторг, изумление, познавательный интерес и побуждали к творческой деятельности. Конечно, стимулом для нас является, в первую очередь, желание докопаться до сути, самим что-то изобрести.

На протяжении всей работы:

— Мы узнал много интересных фактов из раздела физики.

— Увидели, что занимательных опытов великое множество.

— Выбрали наиболее интересные, увлекательные физические опыты, которые можно провести в домашних условиях.

— Углубили и расширили свой кругозор, совершенствовали свои знания и умения.

— Снимали на видео свои опыты, в дальнейшем планируем смонтировать фильм и выложить его в интернет на сайт https://www.youtube.com .

— Планируем принять участие в открытом мероприятии для младших школьников, которое традиционно проводится в нашей школе в ходе физико-математической недели.

Нам хочется чаще проводить подобные работы с экспериментальной частью. Опыт не только учит: он увлекает, заставляет лучше понимать то явление, которое с помощью этого опыты демонстрируется. Ведь известно, что человек, заинтересованный в конечном результате, добивается успеха. Считаем, что сейчас как никогда актуальны слова писателя Кларка: «Мало знать, надо и применять. Мало очень хотеть, надо и делать!». Эти слова считаем девизом научно-исследовательской деятельности.