Занимательные опыты по физике
методическая разработка по физике (7 класс)

Занимательные опыты.

Внеклассное мероприятие по физике "Занимательные опыты".        

 Цели мероприятия: развивать познавательный интерес, интерес к физике;

 развивать грамотную монологическую речь с использованием физических терминов, развивать внимание, наблюдательность, умение применять знания  в новой ситуации;

 приучать детей к доброжелательному общению

 Сегодня мы Вам покажем занимательные опыты. Внимательно смотрите и попытайтесь их объяснить. Наиболее отличившиеся в объяснении получат призы – хорошие и отличные оценки  по физике.

Опыт 1 «Не замочив рук»

Оборудование: тарелка или блюдце, монета, стакан, бумага, спички.

Проведение: Положим на дно тарелки или блюдца монету и нальем немного воды. Как достать монету, не замочив даже кончиков пальцев?

Решение: Зажечь бумагу, внести ее на некоторое время в стакан. Нагретый стакан перевернуть вверх дном и  поставить на блюдце рядом с монетой.

Так как воздух в стакане нагрелся, то его давление увеличится  и часть воздуха выйдет. Оставшийся воздух через некоторое время охладится, давление уменьшится. Под действием атмосферного давления вода войдет в стакан, освобождая монету.

Опыт 2 «Подъем тарелки с мылом»

Оборудование: тарелка, кусок хозяйственного мыла.

Проведение: Налить  в тарелку воды и сразу слить. Поверхность тарелки будет влажной. Затем кусок мыла, сильно прижимая к тарелке, повернуть несколько раз и поднять вверх. При этом с мылом поднимется и тарелка. Почему?

Объяснение: Подъем тарелки с мылом объясняется притяжением молекул тарелки и мыла.

Опыт 3 «Волшебная вода»

Оборудование: стакан с водой, лист плотной бумаги.

Проведение: Этот опыт называется «Волшебная вода». Наполним до краев стакан с водой и прикроем листом бумаги. Перевернем стакан. Почему вода не выливается из перевернутого стакана?

Объяснение: Вода удерживается атмосферным давлением, т. е. атмосферное давление больше давления, производимого водой.

Замечания: Опыт лучше получается с толстостенным сосудом.

 При переворачивании стакана лист бумаги нужно придерживать рукой.

Опыт 4 «Тяжелая газета»

Оборудование: рейка длиной 50-70 см, газета, метр.

Проведение: Положим на стол рейку, на нее полностью развернутую газету. Если медленно оказывать давление на свешивающийся конец линейки, то он опускается, а противоположный поднимается вместе с газетой. Если же резко ударить по концу рейки метром или молотком, то она ломается, причем противоположный конец с газетой даже не поднимается. Как это объяснить?

Объяснение: Сверху на газету оказывает давление атмосферный воздух. При медленном нажатии на конец линейки воздух проникает под газету и частично уравновешивает давление на нее. При резком ударе воздух вследствие инерции не успевает мгновенно проникнуть под газету. Давление воздуха на газету сверху оказывается больше, чем внизу, и рейка ломается.

Замечания: Рейку нужно класть так, чтобы ее конец 10 см свешивался. Газета должна плотно прилегать  к рейке и столу.

Опыт 5 «Нервущаяся бумага»

Оборудование: два штативами с муфтами и лапками, два бумажных кольца, рейка, метр.

Проведение: Бумажные кольца подвесим на штативах на одном уровне. На них положим рейку. При резком ударе метром или металлическим стержнем посередине рейки она ломается, а кольца остаются целыми. Почему?

Объяснение: Время взаимодействия очень мало. Поэтому рейка не успевает передать полученный импульс бумажным кольцам.

Замечания: Ширина колец – 3 – см. Рейка длиной 1 метр, шириной 15-20 см и толщиной 0,5 см.

Опыт 6

Оборудование: штатив с двумя муфтами и лапками, два демонстрационных динамометра

Проведение: Укрепим на штативе два динамометра – прибора для измерения силы. Почему их показания одинаковы? Что это означает?

Объяснение: тела действуют друг на друга с силами равными по модулю и противоположными по направлению. (третий закон Ньютона)

Опыт 7

Оборудование: два одинаковых по размеру и массе листа бумаги (один из них скомканный)

Проведение: Одновременно отпустим оба листа с одной и той же высоты. Почему скомканный лист бумаги падает быстрее?

Объяснение: скомканный лист бумаги падает быстрее, так как на него действует меньшая сила сопротивления воздуха.

А вот в вакууме они падали бы одновременно.

Опыт 8 « Как быстро погаснет свеча»

Оборудование: стеклянный сосуд с водой, стеариновая свеча, гвоздь, спички.

Проведение: Зажжем свечу и опустим в сосуд  с водой. Как быстро погаснет свеча?

Объяснение: Кажется, что пламя зальется водой, как только сгорит отрезок свечи, выступающий над водой, и свеча погаснет.

Но, сгорая, свеча уменьшается в весе и под действием архимедовой силы всплывает.

Замечание: К концу свечи прикрепить снизу небольшой груз (гвоздь) так, чтобы она плавала в воде.

Опыт 9 «Несгораемая бумага»

Оборудование: металлический стержень, полоска бумаги, спички, свеча (спиртовка)

Проведение: Стержень плотно обернем полоской бумаги и внесем в пламя свечи или спиртовки. Почему бумага не горит?

Объяснение: Железо, обладая хорошей теплопроводностью, отводит тепло от бумаги, поэтому она не загорается.

Опыт 10 «Несгораемый платок»

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, спирт, носовой платок, спички

Проведение: Зажать в лапке штатива носовой платок (предварительно смоченный водой и отжатый), облить его спиртом и поджечь. Несмотря на пламя, охватывающее платок, он не сгорит. Почему?

Объяснение: Выделившаяся при горении спирта теплота полностью пошла на испарение воды, поэтому она не может зажечь ткань.

Опыт 11 «Несгораемая нитка»

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, перышко, обычная нить и нить вымоченная в насыщенном растворе поваренной соли.

Проведение: На нити подвесим перышко и подожжем ее. Нить сгорает, а перышко падает. А теперь подвесим перышко на волшебной нити и подожжем ее. Как видите, волшебная нить сгорает, но перышко остается висеть. Объясните секрет волшебной нити.

Объяснение: Волшебная нить была вымочена в растворе поваренной соли. Когда нить сгорела, перышко держится на сплавленных кристаллах поваренной соли.

Замечание: Нить должна быть вымочена 3-4 раза в насыщенном растворе соли.

Опыт 12 «Вода кипит в бумажной кастрюле»

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, бумажная кастрюля на нитках, спиртовка, спички.

Проведение: Подвесим бумажную кастрюлю на штативе.

Можно ли закипятить воду в этой кастрюле?

Объяснение: Вся теплота, выделяющаяся при горении, идет на нагревание воды. Кроме того, температура бумажной кастрюли не достигает температуры воспламенения.

Пока закипит вода, можно предложить залу вопросы:

1.                       Что растет вниз вершиной? (сосулька)

2.                       В воде купался, а сух остался. (Гусь, утка)

3.                       Почему водоплавающие птицы не намокают в воде? (Поверхность перьев у них покрыта тонким слоем жира, а вода не смачивает жирную поверхность.)

4.                       С земли и ребенок поднимет, а через забор и силач не перекинет.(Пушинка)

5.                       Днем окно разбито, на ночь вставлено. (Прорубь)

 Опыт 13 «Картофельные весы»

Оборудование:  штатив с муфтой и лапкой, металлический стержень, нить, две картофелины одинаковой массы, спички, спиртовка.

Проведение: Укрепим картофелины на концах стержня. Подвесим стержень на нити на штативе. Уравновесим рычаг, передвигая картофелины.

Нагреем один конец стержня в пламени спиртовки. Почему нарушилось равновесие?

Объяснение: При нагревании длина стержня увеличивается. А значит, и плечо этой силы стало больше. По правилу Архимеда рычаг не может находиться в равновесии, если силы равны, а плечи не равны.

Опыт 14 «Загадочная картофелина»

Оборудование: два стеклянных сосуда с водой, картофелина.

Проведение: Поместим одну и ту же картофелину в сосуды с равным количеством воды. В одном сосуде картофелина тонет, а в другом плавает. Объясните загадку картофелины.

Объяснение. В одном из сосудов находится насыщенный раствор поваренной соли. Плотность соленой воды больше, чем чистой. Плотности соленой воды и картофелины примерно одинаковы, поэтому она плавает в растворе соли. Плотность чистой воды меньше плотности картофелины, поэтому она тонет в воде. Занимательные опыты.

Груз на блоке

Допустим, человек может поднять с пола груз в 100 кг (1ц). Желая поднять еще больший груз, он перекинул привязанную к грузу веревку через блок, неподвижно прикрепленный к потолку. Какой груз удастся ему поднять с помощью этого приспособления?

С помощью неподвижного блока можно поднять нисколько не больше, чем непосредственно, руками, а даже меньше. Когда я тяну за веревку, перекинутую через неподвижный блок, я могу поднять груз, не превышающий веса моего тела. Если я вешу меньше 100 кг, то поднять такой груз с помощью блока я не в силах.

Квашеная капуста

Рассмотрим еще один несложный расчет давления.

Две кадки с квашеной капустой покрыты лежащими на капусте деревянными кругами с камнями. В одной кадке круг имеет в поперечнике 24 см и груз на нем 10 кг; в другой бочке поперечник круга равен 32 см, а груз равен 16 кг.

В какой кадке капуста находится под большим давлением?

Давление, очевидно, больше в той кадке, где на каждый квадратный сантиметр площади приходится больший груз. В первой кадке груз в 10 кг22 г. Во второй кадке давление на 16000/804 то есть менее 20 г. Следовательно, в первой кадке капуста сдавлена сильнее. распределяется на площадь в 3,14X12X12 = 452 кв. см, и, значит, на 1 кв. см приходится 10000/452 , то есть около

Шило и зубило

Почему шило вонзается глубже, чем зубило, когда на оба орудия напирают одинаково?

Причина та, что при напоре на шило вся сила сосредоточивается на очень небольшом пространстве его острия. При надавливании же на зубило та же самая сила распределяется на гораздо большую поверхность. Пусть, например, шило соприкасается с материалом на поверхности в 1 кв. мм, а зубило — на пространстве в 1 кв. см. Если напор на каждый инструмент равен килограмму, то под лезвием зубила материал испытывает давление в 1 кг на 1 кв. см, а под шилом — в 1 :0,001 = 100, то есть 100 кг на 1 кв. см (потому что 1 кв. мм = 0,01 кв. см). Давление под шилом в сотню раз сильнее, чем под зубилом; ясно, почему шило вонзается глубже, чем зубило.

Вы поймете теперь, что, надавливая пальцем на иглу при шитье, вы производите очень сильное давление, нисколько не меньшее, чем давление пара в ином паровом котле. В этом же и секрет режущего действия бритвы: легкий напор руки создает на тонком острие бритвы давление в сотни килограммов на 1 кв. см — и волос срезается.

Лошадь и трактор

Тяжелый гусеничный трактор хорошо держится нередко на таком рыхлом грунте, в котором увязают ноги лошадей и людей. Это кажется многим непонятным — ведь трактор гораздо тяжелее лошади и куда тяжелее человека. Отчего же ноги лошади вязнут в рыхлой почве, а трактор не увязает?

Чтобы понять это, надо снова вспомнить различие между весом  и  давлением.

Глубже должна увязнуть не та вещь, что тяжелее, а та, у которой на каждый квадратный сантиметр опоры приходится большая нагрузка. Огромный вес гусеничного трактора распределяется на большую поверхность его гусениц. Поэтому на каждый квадратный сантиметр опоры трактора приходится всего какая-нибудь сотня граммов. А вес лошади распределяется на маленькую площадь под ее подковами, и оттого на 1 кв. см опоры приходится у нее более 1000 г — вдесятеро больше, чем для трактора. Неудивительно, что ноги лошади вдавливаются в почву и вязнут глубже, чем тяжелый гусеничный трактор. Многие из вас, наверное, видели, как для поездок по вязким, топким местам лошадям на копыта надеваются широкие «башмаки», которые увеличивают площадь опоры копыт, и лошадь вязнет гораздо меньше.

Ползком по льду

Если лед на реке или озере ненадежен, опытные люди передвигаются по нему не на ногах, а ползком. Почему они так делают?

Когда человек ложится, вес его, конечно, не изменяется, но площадь опоры увеличивается и на каждый квадратный ее сантиметр приходится меньшая нагрузка. Другими словами, давление человека на опору уменьшается.

Теперь понятно, почему по тонкому льду безопаснее передвигаться ползком,— при этом уменьшается давление на лед. Применяют также широкую доску, на которую ложатся при передвижении по тонкому льду.

Какой же груз способен выдержать лед, оставаясь целым? Величина груза, конечно, зависит от толщины льда. Лед толщиной 4 см выдерживает вес идущего человека.

Интересно, какая толщина льда нужна для устройства на реке или озере катка. Для этого достаточна толщина льда в 10—12 см.

Надорванная полоска

Полоска бумаги с ладонь длиной и в палец шириной может представить материал для забавной задачи. Надрежьте или надорвите полоску в двух местах  и спросите товарища, что сделается с ней, если тянуть за ее  концы в разные стороны.

— Разорвется в местах, где надорвано,— ответит он.

— На сколько частей? — спросите.

Обычно отвечают, что на три части, конечно. Получив такой ответ, предложите товарищу проверить догадку на опыте.С удивлением убедится он в своей ошибке: полоска разорвется только на две части.

Можно сколько угодно раз проделывать этот опыт, беря полоски различной величины и делая надрывы различной глубины, и никогда не удастся получить больше двух кусков. Полоска рвется там, где она слабее, подтверждая пословицу: «Где тонко, там и рвется». Дело в том, что из двух надрывов или надрезов, как ни стараться их сделать одинаковыми, один неизбежно будет хоть немного глубже другого — пусть незаметно для глаз, но все же глубже. Это место полоски, как самое слабое, начнет рваться первым. А раз начало рваться, дорвется до конца, потому что делается все слабее.

Вы, вероятно, с удовлетворением узнаете, что, проделывая этот пустячный опыт, вы побывали в области серьезной и . важной для техники науки, которая называется «сопротивление материалов».

Крепкий спичечный коробок

Что сделается с пустым спичечным коробком, если с размаху ударить по нему кулаком?

Я уверен, из 10 читателей девять скажут, что коробок от такого обращения сломается. Десятый — тот, кто сам проделывал этот опыт или слышал о нем от других,— будет другого мнения: коробок уцелеет.

Опыт надо проделать следующим образом. Поместим обе части пустого коробка одну на другую, как показано на рис. 79. По этому сооружению ударим резко и отрывисто кулаком. То, что произойдет, вас удивит: обе части разлетятся в стороны, но, подняв их, вы убедитесь, что каждая целехонька. Коробок сильно пружинит, и это его спасает: он сгибается, но не ломается.

Приблизить дуновением

Положите на стол пустой спичечный коробок и предложите кому-нибудь отодвинуть его от себя дуновением. Это, конечно, будет исполнено без труда.

Тогда предложите сделать обратное: дуновением же заставить коробок приблизиться к дующему. При этом выставлять вперед голову, чтобы дунуть на коробок сзади, не разрешается.

Едва ли многие догадаются, как это сделать. Некоторые будут стараться сдвинуть коробок, втягивая в себя воздух, но, конечно, безуспешно. Секрет все же довольно прост. В чем он состоит? Попросите кого-либо поставить руку ребром позади коробка. Начните дуть на руку. Струя воздуха, отразившись от руки, ударит в коробок и увлечет его по направлению к вам.

Опыт удается, что называется, «без отказа». Надо только проделывать его на достаточно гладком столе (хотя бы и неполированном), но, конечно, не покрытом скатертью.