Добавлен: 06.12.2023
Просмотров: 33
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Журнал на тему:
«
Наглядная физика»Содержание.
-
Введение. -
Опыт №1 «Слоёный». -
Опыт №2 «Ёлочка». -
Опыт №3 «Сила воды». -
Опыт №4 «Непроливайка». -
Опыт №5 «Огнеупорный». -
Опыт №6 «Водяной купол». -
Опыт №7 «Полёт». -
Опыт №8 «Попробуй надуть». -
Опыт №9 «Волшебный шар». -
Опыт №10 «Электризация».
Введение.
Ф
изика — это наука о природе (естествознание) в самом общем смысле (часть природоведения). Предмет её изучения составляет материя (в виде вещества и полей) и наиболее общие формы её движения, а также фундаментальные взаимодействия природы, управляющие движением материи. Некоторые закономерности являются общими для всех материальных систем (например сохранение энергии), — их называют физическими законами. Физику иногда называют «фундаментальной наукой», поскольку другие естественные науки, — биология, геология, химия и др. — описывают только некоторый класс материальных систем, подчиняющихся законам физики. Например, химия изучает атомы, состоящие из них вещества и превращения одного вещества в другое. Химические же свойства вещества однозначно определяются физическими свойствами атомов и молекул, описываемыми в таких разделах физики, как термодинамика, электромагнетизм и квантовая физика. Физика тесно связана с математикой: математика предоставляет аппарат, с помощью которого физические законы могут быть точно сформулированы. Физические теории почти всегда формулируются в виде математических уравнений, причём используются более сложные разделы математики, чем обычно в других науках. И наоборот, развитие многих областей математики стимулировалось потребностями физической науки.Ф
изика очень сложная наука, поэтому и с школьным предметом физика у учеников часто возникают проблемы. При чем проблемы эти связаны по статистике не с тем что не смог что ты выучить или запомнить, а с тем что ты не понимаешь как работает та или иная формула, почему она работает так и как следствие не знаешь ей или еще чему угодно применения, проще говоря не можешь применить знания из за недопонимания. Физика – это тот предмет который мало учить, его надо понимать, без этого у вас ничего не получится. Для этого я создал этот журнал. С помощью него вы можете подкреплять изучение физики наглядностью, выполняя эксперименты. К каждому эксперименту дана пошаговая инструкция выполнения и выписано оборудование. А после него формула или некое свойство, явление, закон которое вы только что собственноручно доказали. Так запоминать, а главное понимать материал становится намного проще. Так же большим плюсом всех включенных экспериментов в том, что их можно проводить дома и они не требуют многого оборудования для исполнения.
Законы физики основаны на фактах, установленных опытным путем. Причем нередко истолкование одних и тех же фактов меняется в ходе исторического развития физики. Факты накапливаются в результате наблюдений. Но при этом только ими ограничиваться нельзя. Это только первый шаг к познанию. Дальше идет эксперимент, выработка понятий, допускающих качественные характеристики. Чтобы из наблюдений сделать общие выводы, выяснить причины явлений, надо установить количественные зависимости между величинами. Если такая зависимость получается, то найден физический закон. Если найден физический закон, то нет необходимости ставить в каждом отдельном случае опыт, достаточно выполнить соответствующие вычисления. Изучив экспериментально количественные связи между величинами, можно выявить закономерности. На основе этих закономерностей развивается общая теория явлений. Следовательно, без эксперимента не может быть рационального обучения физике. Изучение физики предполагает широкое использование эксперимента, обсуждение особенностей его постановки и наблюдаемых результатов.
Опыт №1 «Слоёный».
-
П
риборыи материалы: бокал бумага, ножницы, вода, соль. красное вино, подсолнечное масло, подкрашенный спирт. -
Этапы проведения опыта:
Попробуем налить в стакан четыре разных жидкости так, чтобы они не смешались и стояли одна над другой в пять этажей.
1)Налить на дно бокала солёной подкрашенной воды.
2)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.
3)Из второго рожка налей таким же образом в бокал подсолнечного масла.
4)Из третьего рожка налить подкрашенного спирта.
У нас получилось четыре слоя жидкостей в одном бокале. Все разного цвета и разной плотности.
-
Объяснение опыта и принцип действия.
Жидкости в бакалее расположились в следующем порядке: подкрашенная вода, красное вино, подсолнечное масло, подкрашенный спирт. Самые тяжёлые - внизу, самые лёгкие – вверху. Самая большая плотность у солёной воды (1300 кг/м
3) , самая маленькая у подкрашенного спирта (700 кг/м3). Плотность - скалярная физическая величина, определяемая как отношение массы тела к занимаемому этим телом объёму. То есть если объемы тел одинаковы, то тяжелее всего будет то тело, у которого больше плотность и следовательно оно пойдет вниз. P = m/v – плотность равна массе, делёной на объем.
О
пыт №2 «Ёлочка».-
Приборы и материалы: плотная бумага, свеча, ножницы. -
Этапы проведения опыта:
1)Из плотной бумаги вырезаем спираль, растягиваем её немного и вешаем ее на нитку через проделанное отверстие.
2)Держать эту спираль над свечкой в восходящем потоке воздуха, ёлочка будет вращаться.
-
Объяснение опыта:
Ёлочка начинает вращаться, так как происходит расширение воздуха под действием тепла, а точнее теплого воздуха от свечки. Мы наблюдаем превращение теплой энергии в движение. Расстояние между атомами веществ, как правило, увеличивается при нагревании, поэтому теплый воздух становится легче холодного и движется вверх, взаимодействуя со спиралью (нашей ёлочкой) раскручивает ее. На этом же принципе, за счет теплого воздуха, ввысь устремляются когда то популярные дирижабли и воздушные шары.
Опыт №3 «Сила воды».
-
Приборы и материалы: ванна, либо любой другой вместительный сосуд для воды (но это может быть и море, бассейн, река если вы не дома), любой тяжелый объект (желательно чтобы вы его могли поднять, но делали это с трудом), вода в нужном объеме. -
Этапы проведения опыта:
1) Попробуйте поднять себя 1 рукой от пола, поднять тяжелый объект, примерно оцените то, сколько вы на это тратите сил.
2)Проделайте то же самое, только в воде.
-
Объяснение опыта:
Вы можете наблюдать, что поднять себя одной рукой или же поднять тяжелый объект стало намного легче, чем без жидкости. Нужно приметь гораздо меньше усилий чтобы поднять тот или иной объект. Чем же мы можем объяснить это явление? Оно объясняется так называемым «Законом Архимеда» Закон Архимеда - один из законов статики жидкостей (гидростатики) и газов (аэростатики): на тело, погружённое в жидкость или газ, действует выталкивающая или подъёмная сила, равная весу объёма жидкости или газа, вытесненного частью тела, погружённой в жидкость или газ. Закон открыт Архимедом в III веке до н. э. Выталкивающая сила также называется архимедовой или гидростатической подъёмной силой. Проще говоря на любое тело погруженное в газ или воду действует выталкивающая сила направленная из жидкости или газа, в нашем случае сонаправленная с нашей приложенной к телу силой. Так как они сонаправлены, то они складываются и тело соответственно становится легче поднять. Находится эта сила по формуле: FA = ρgV. Где ρ — плотность жидкости (газа) , g —
ускорение свободного падения, а V — объём погружённого тела (или часть объёма тела, находящаяся ниже поверхности). Если тело плавает на поверхности или равномерно движется вверх или вниз, то выталкивающая сила (называемая также архимедовой силой) равна по модулю (и противоположна по направлению) силе тяжести, действовавшей на вытесненный телом объём жидкости (газа) , и приложена к центру тяжести этого объёма.
Опыт №4 «Непроливайка».
-
Приборы и материалы: плотный листок бумаги, вода, стакан (горло должно быть не слишком широким). -
Этапы проведения опыта:
1) Налейте в стакан воды, оставив половину скатана пустой.
2) Накройте горло стакана целиком плотной бумагой и резко переверните его, придерживая бумагу рукой.
-
Объяснение опыта:
Мы можем наблюдать что вода не выливается из стакана и листок не падает. Почему же так происходит? Вода не выливается из стакана и листок не падает из за того, что на них действует атмосферное давление. Оно удерживает листок бумаги в таком положении, давя на него с наружи больше, чем вес воды давит на него изнутри стакана. Так же тут нельзя обойтись без закона Паскаля, по которому давление в жидкостях и газах распределяется равномерно, поэтому жидкость внутри стакана давит не на 1 какую то либо точку листа, а равномерно на всю поверхность. Атмосфера простирается на несколько тысяч километров над нашей планетой. Вследствие действия силы тяжести, верхние слои воздуха, подобно воде в океане, сжимают нижние слои, в результате этого земная поверхность и тела, находящиеся на ней, испытывают давление всей толщи воздуха. Атмосферное давление – давление, оказываемое атмосферой Земли на все находящиеся на ней предметы. Прибор для измерения атмосферного давления называется барометром, а само д
авление, как и любое измеряется в паскалях (Pa).
Опыт №5 «Огнеупорный».
-
Приборы и материалы: холодная вода, 2 шарика, свечка, спички. -
Этапы проведения опыта:
1) Надуйте шарик и поднесите к свече, он начнет коптиться и вскоре лопнет.
2) Наберите во второй шарик воды, чтобы она заполняла примерно 1/5 шарика, надуйте его и поднесите к огню.
-
Объяснение опыта:
Даже спустя время шарик с водой не лопается над пламенем, а только начинает понемногу копиться и чернеть. Почему же так происходит? Почему первый шарик лопнул сразу, а второй нет? Вода, находящаяся в шарике, поглощает тепло, выделяемое свечой. Поэтому сам шарик гореть не будет и, следовательно, не лопнет. Вода обладает очень хорошей теплоёмкостью и теплопроводностью, благодаря которым быстро перенимает тепло у шарика и тот практически не греется, в отличие от воды, температура которой растет. Но и этот шарик лопнет когда вода впитает максимальное количество тепла, так как теплоемкость воды не безгранична.
Опыт №6 «Водяной купол».
-
П
риборы и материалы: монетки (около 10 штук), стакан, вода. -
Этапы проведения опыта:
1) Налейте в стакан столько воды, чтобы она заполнила весь стакан и чуть ли не выливалась из него.
2) Аккуратно по 1 монетке плавно кладите в стакан до тех пор, пока вода не выльется.
-
Объяснение опыта:
П
еред тем как вы бросили последнюю монетку вы могли наблюдать, что вода образовала горку, над стаканом, так называемый водяной купол. Из за чего же вода ведет себя так? Почему не выливается? Всему виной поверхностное натяжение воды. Поверхностное натяжение - это один из самых важных параметров воды. Оно определяет силу сцепления между молекулами жидкости, а также форму ее поверхности на границе с воздухом. Именно вследствие поверхностного натяжения формируется капля, лужица, струя и пр. Летучесть (испаряемость) любой жидкости тоже зависит от сил сцепления молекул. Чем меньше поверхностное натяжение, тем более летуча жидкость. Самым низким поверхностным натяжением обладают спирты и другие органические растворители. Молекулы воды в нашем стакане сцеплены и формируют гладкую поверхность воды, они растягиваются не желая разрывать связь, в результате чего появляется водный купол.