Научные развлечения.
методическая разработка по физике (7 класс) по теме

«Это интересно, или как разнообразить уроки физики опытами, предложенными еще в 19 веке».

Уроки физики немыслимы без опытов. Еще в XVII в. Известный французский математик Жак Озанам, академик и автор многих серьезных сочинений, издал книгу под названием «Досуги, посвященные изучению математики и физики». «Упражнения ума, - говорит Озанам, - необходимы для всех возрастов и удобны во всякое время. Занятия естественными науками обогащают ум юности, примиряют с жизнью старость и доступны даже при самых маленьких средствах». По его пути пошел и известный популяризатор науки Гастон Тиссандье – французский химик, метеоролог, авиатор, писатель и издатель. В 1880 году вышла в свет его книга «Научные развлечения», целью которой было «познакомить читателя с природой во всех ее проявлениях», предлагая такие опыты, «которые, объясняясь научным путем, могут быть приведены как точные выводы науки».

Вот несколько цитат из этой книги ( Тиссандье, Гастон «Научные развлечения: знакомство с законами природы путем игр, забав и опытов: пер. с фр./ -М.: Астрель. 2008),  которые позволят разнообразить уроки и вызвать интерес у учеников.

«Уровень воды и атмосферное давление

Наливаю воду в тарелку, зажигаю бумажку, положенную на маленький поплавок из пробки, и пламя прикрываю опрокинутым стаканом. Что же происходит? Вода поднимается в стакане. Почему? Потому что бумага, сгорая. Поглотила часть воздуха; с уменьшением же объема газа в сосуде. Давление наружного воздуха втесняет в него жидкость.

Опрокинутый стакан

Вот еще опыт: наливается вода в стакан до краев и прикрывается листом бумаги. Но так. Чтобы лист плотно пристал к стенкам стакана и к жидкости; когда это сделано стакан быстро переворачиваю кверху дном: листок бумаги, поддерживаемый атмосферным давлением, мешает вытекать воде. Случается, что этот опыт не удается по неловкости юного естествоиспытателя, поэтому советую опрокидывать стакан над тазом.

Воздушный насос

Дополняя наши приборы графином. Возьмем яйцо: мы получаем возможность устроить воздушный насос.

Открытый графин, понятно, наполнен воздухом. Зажигаю бумагу. Опускаю ее в графин и через несколько секунд ее горения прикрываю отверстие графина яйцом. Сваренным вкрутую. Предварительно очистив его от скорлупы. Таким образом, яйцо как пробка закупоривает горлышко графина. Бумага при горении поглощает часть воздуха из графина. И яйцо втягивается в горло графина. Оно опускается довольно медленно и как только войдет все в графин. Мы слышим нечто вроде хлопка. Когда внешний воздух врывается в сосуд. Вот вам дешевые опыты. Вполне объясняющие давление атмосферы.

Монета и бумажный кружок

Законы тяготения и тяжести, как мы сейчас увидим, легко усвоить себе, производя соответствующие опыты относительно падения тел, силы притяжения и инерции. Все эти опыты могут быть выполнены без больших издержек, так сказать домашним образом.

Возьмем, например, монету и равный ей по величине бумажный кружок и бросим то и другое на пол. Оказывается, монета падает несравненно быстрее бумажного кружка. Законы тяготения одинаковы для всех тел. Но тут, очевидно, многое зависит т плотности тела и различного вследствие этого сопротивления воздуха. Попробуйте положить бумажный кружок на монету – и оба кружка упадут разом на землю. В данном случае монета предохраняет бумажный кружок от действия на него воздуха.

Взаимодействие шариков

Очень интересен следующий опыт. В сосуд с водой бросают два маленьких шарика из пробки. Если их приблизить один к другому так, что между ними оставалось расстояние не более полутора сантиметров. То они быстро притягиваются друг к другу, как железо к магниту. Еще лучше насадить такой же шарик на острие ножа и им притягивать остальные, плавающие в воде. Если шарики покрыть легким слоем сала. Они. Вместо взаимного притяжения. Будут отталкиваться друг от друга. Если сближенные шарики смачиваются жидкостью, то она в промежутке между ними принимает вогнутую форму, и наоборот – выпуклую, когда этому смачиванию препятствует сало.

Рюмки прочнее палки?

Один из моих друзей…показал мне … опыт. На два раздвинутые стула ставят рюмки и на них кладут палку с воткнутыми в ее концы иглами, чтобы на краях рюмок лежали одни лишь иглы. Если теперь ударить ее по самой середине другой толстой и крепкой палкой, то первая из них переломается пополам, рюмки же останутся целы, и чем сильнее удар, тем точнее опыт. Явление это объясняется инерцией. При быстром ударе толчок не успевает сообщиться от непосредственно претерпевающих его частиц соседним. Они разделяются прежде, чем движение передается крайним частицам.

Шарик на шнурке

К потолку подвешен на не очень крепком шнурке деревянный шарик, от которого спускается вниз небольшой отрезок шнура; если сильно дернуть за его конец, он оборвется. Но это движение не передается шару; если же тянуть потихоньку, то оборвется верхний шнурок, так как он сдерживает всю тяжесть шара.

Выбитая из столбика монета или шашка

Много можно привести опытов. Уясняющих то же явление, например. Пуля, пущенная из ружья в оконное стекло, пробьет в нем круглое отверстие, тогда как та же пуля, кинутая рукой, разобьет стекло вдребезги. Стебель гибкого растения можно подрезать простым прутом. Если ударить им сильно и быстро. Здесь большую роль играет быстрота. Это подтверждается еще следующим опытом: из монет выкладывают столбик и быстрым, подкашивающим ударом линейки вышибают одну из них (нижнюю), не разрушая всего столбика. Необходимо только, чтобы удар был силен, быстр и строго горизонтален. Тот же опыт можно произвести с шашками.

Опыт с монетами

Разложите на столе несколько монет, так чтобы они касались одна другой и лежали бы ровной линией. Возьмите еще монету и ею ударьте весь ряд. Ровность его не расстроится. Но монет а на другом конце вследствие  удара, передаваемого упругостью промежуточных монет, отлетит прочь. Произведите такой же скользящий удар двумя монетами, - с противоположной стороны отскочат тоже две и т.д.

Действие центробежной силы

Поговорим теперь о другой силе, а именно о центробежной. Чтобы уяснить себе ее действие, всего лучше произвести следующий опыт. Возьмем простой стакан  и опустим его в картонную коробку, к краям которой нужно привязать шнурочки. Нальем в стакан воды и станем вертеть его. Как мечут пращой. К общему удивлению оказывается, что вода при этом не выливается из стакана даже в том его положении. Когда он обращен кверху дном».