Физические опыты с водой – Эксперименты с водой — 10 практических опытов

2. Сообщающиеся сосуды

Для демонстрации сообщающихся сосудов возьмем ряд сосудов различной формы, соединенных в нижней части трубками.

Рисунок 19

Рисунок 20

Будем наливать жидкость в один из них: мы сейчас же обнаружим, что жидкость перетечет по трубкам в остальные сосуды и установится во всех сосудах на одном уровне.

Объяснение этого опыта заключается в следующем. Давление на свободных поверхностях жидкости в сосудах одно и то же; оно равно атмосферному давлению. Таким образом, все свободные поверхности принадлежат одной и той же поверхности уровня и, следовательно, должны находиться в одной горизонтали плои верхняя кромка самого сосуда: иначе чайник нельзя будет налить доверху.

Рисунок 21

3.Шар Паскаля

Шар Паскаля – это прибор предназначен для демонстрации равномерной передачи давления, производимого на жидкость или газ в закрытом сосуде, а также подъёма жидкости за поршнем под влиянием атмосферного давления.

Для демонстрации равномерной передачи давления, производимого на жидкости в закрытом сосуде, необходимо, используя поршень, набрать в сосуд воды и плотно насадить на патрубок шар. Вдвигая поршень в сосуд, продемонстрировать истечение жидкости из отверстий в шаре, обратив внимание на равномерное истечение жидкости по всем направлениям.

Рисунок 22

2.04.2009

urok.1sept.ru

опыты с водой ☀ для детей ☀ Лучшие идеи как весело ☀ провести время

Начиная примерно с 4-5 лет, маленькие дети активно задают вопросы, касающиеся устройства нашей планеты, живой и неживой природы, и даже в 7 лет эта жажда познания не отступает. Подрастающему ребёнку жизненно важно изучить окружающий его мир и познать все возможности этой среды.

Вода – самое распространённое на Земле вещество. Опыты с водой для детей в четыре, пять, шесть или семь лет положат начало увлекательному знакомству с элементарной «бытовой» физикой.

В ходе экспериментов дети получат все необходимые знания о физических свойствах и законах окружающего мира.

Главное, что потребуется, так это интерес ребёнка (и родителя), а также, хорошее настроение.

Почему именно вода?

Эксперименты с водой лучше прочих манипуляций сформируют у малыша базовое представление о живой и неживой природе. Налицо сплошные плюсы:

1. Проведение опытов не отнимет много сил и не требует сложных навыков.
2. Специальное дорогостоящее оборудование не понадобится. Для опытов подойдут подручные средства.
3. Все опыты наглядные и простые для восприятия ребёнка.
4. Манипуляции с водой, наблюдение за её «превращением» и получение готового результата увлекут ребёнка, позабавят и приятно удивят его.
5. Во всех опытах используются только вода и нетоксичные вещества и материалы. Таким образом, проведение эксперимента полностью безопасно.

Детям до 7 лет объясните правила техники безопасности.

Совет родителям: перед проведением всех опытов с водой желательно поведать ребёнку о физических свойствах этой жидкости. Расскажите о трёх агрегатных состояниях вещества – твёрдом, жидком и газообразном.

Опыты для детей 4-5 лет

Пятый год жизни ребёнка подходит для того, чтобы начать знакомство с физикой.

В подобном возрасте интерес у детей велик, но пропадает он достаточно быстро, да и усидчивость ребёнка испаряется с каждой секундой. Приведённые ниже опыты адаптированы специально для детей 4-5 лет.

Форма воды

«Имеет ли вода форму?» — задайте этот вопрос ребёнку, прежде чем перейти к опыту. Вряд ли 4-летний малыш сможет дать ответ. Чтобы узнать истину, предложите маленькому экспериментатору взять стакан воды и переливать жидкость по очереди в различные сосуды: чашку, бутылку, резиновую перчатку. Мягкие сосуды (вроде перчатки или целлофанового пакета) можно завязать узелком и всячески деформировать. С изменением формы пакета будет меняться и «форма» воды.

Таким образом, ребёнок наглядно познакомится с одним из важнейших свойств воды (да и всех жидкостей в целом) – принимать форму того сосуда, в который она налита.

Контраст температур

«Можно ли определить температуру воды на ощупь?»

Для опыта понадобится три мисочки (в них должны свободно поместиться детские ручки).

1. В первую миску налейте горячую воду (следите за температурой: она должна быть комфортной для ребёнка). Во второй миске – вода комнатной температуры. В третьей – холодная.
2. Далее попросите вашего ребёнка погрузить одну ручку в миску с горячей водой, а вторую – в миску с холодной. По прошествии минуты дайте малышу опустить одновременно обе руки в ёмкость с водой комнатной температуры.
3. Спросите «подопытного» о его ощущениях и задайте тот самый вопрос: «Тёплая вода или прохладная?»
4. Руки в одной миске будут чувствовать разную температуру, что введёт ребёнка в заблуждение. В 5 лет юный учёный уже сможет самостоятельно оценить свои ощущения, поэтому опыт будет понятен каждому малышу.

Цветы лотоса

Вырежьте из бумаги цветки лотоса с длинными лепестками. С помощью карандаша или ножниц закрутите лепестки прямо к центру.

В широкий таз налейте воду, затем опустите на её поверхность цветки. «Лотос» будет распускаться прямо на глазах, что непременно удивит ребёнка. Объяснить это можно тем, что, намокая, бумага тяжелеет, и тяжёлые листики сами тянутся вниз.

Совет родителям: не делайте всё самостоятельно – включите детей в процесс творчества!

Пускай они сами вырезают и пускают на водную гладь цветки. Максимально вовлекайте своё чадо в ход каждого опыта – только тогда происходящее заинтересует и увлечёт малыша.

Лёд тает

Дети в 5 лет большую часть информации воспринимают визуально, поэтому привнесите в опыт больше яркости. Перед заморозкой налейте в формочку окрашенную воду (просто растворите в ней немного гуаши или акварели). Четыре разноцветных кубика льда поместите в разные условия:

• 1 – в тень;
• 2 – на солнышко;
• 3 – присыпьте солью;
• 4 – положите в пакет и заверните в полотенце.

По прошествии времени (полчаса-час) пронаблюдайте с ребёнком, где же лёд растаял быстрее.

Подобный эксперимент можно предложить и деткам шести лет, в таком случае будет уместна «научная беседа». Поинтересуйтесь мнением ребёнка: почему лёд быстрее тает в одних условиях и остаётся практически целым в других. Расскажите про удивительное свойство соли растворять ледышки. Объясните маленькому учёному, какие процессы происходили со льдом на солнце, в тени и в полотенце.

Опыты для детей 6 лет

Для детей 6-ти лет предыдущие опыты могут показаться простоватыми, хотя их тоже можно провести для общего развития. Ребёнку в таком возрасте свойственна любовь к более интересным и сложным экспериментам, которые требуют большего участия и времени.

Цвет растения

Этот опыт с водой призван продемонстрировать естественный процесс питания растений.

Для проведения возьмите две-три пол-литровых баночки (или стаканы), наполните их водой. Вместе с ребёнком растворите в жидкости по пакетику пищевого красителя – вода станет яркой и насыщенной. В каждую банку аккуратно поместите белые листья свежей капусты.

Спустя время листья примут окраску того раствора, в котором они находились. Этот опыт – наглядный пример тому, как растение получает влагу (и растворённые в ней минералы) из почвы в естественных условиях.

На этом примере объясните детям, что важнейшее свойство воды в природе – давать жизнь всем живым организмам.

Облако в банке

«Можно ли создать своё собственное облако?»

Конечно! Для этого наполните трёхлитровую банку так, чтобы уровень жидкости в ней составил 3-4 см. Вместо крышки накройте банку блюдцем (оно должно плотно прилегать к горлышку). На блюдце положите несколько кусочков льда (чем больше – тем лучше).

Спустя некоторое время в банке образуется облако!

Процесс объяснить нетрудно. Горячая вода испаряется, тёплый пар поднимается вверх и накапливается у блюдечка – получается маленькое облако. Соприкасаясь с холодной поверхностью, пар образует на стенках конденсат. Вскоре количество водяных капель на стенках ёмкости увеличится. Под собственной тяжестью они начнут скатываться вниз – получится импровизированный дождь.

Подобный эксперимент для детей станет возможностью создать собственное дождевое облако, а также познакомиться с природой формирования облаков.

Совет родителям: когда вы получите результат, задайте ребёнку несколько вопросов. Спросите, почему и как происходят эти процессы. Если юный учёный не ответит – объясните для него, что к чему. Комментируйте любой результат, и тогда обучение принесёт свои плоды.

Замерзание

Ещё один опыт, демонстрирующий интересный эффект взаимодействия воды и соли.

1. Налейте в два стакана воду. В первом пускай жидкость будет чистой, кипячёной и без примесей. В воду второго стакана добавьте соль, хорошо размешайте её до полного растворения.
2. Далее поместите стаканы в морозилку часа на три.
3. По истечению времени предложите ребёнку достать и сравнить образцы. Чистая вода замёрзнет, а вот подсоленная – нет. Результаты обсудите.

Такие опыты понравятся также и деткам 7 лет.

Опыты для детей 7 лет

Эксперименты для детей в возрасте 7 лет не отличаются от предыдущих большей сложностью, но здесь объясняются те законы физики, которых детям в 5 или 6 лет не понять. Возможно, в семь лет ваше чадо уже сможет самостоятельно делать некоторые выводы из опытов. В таком случае юного знатока стоит похвалить!

Оптика

В ходе следующего опыта вода станет своеобразным увеличительным стеклом!

Возьмите трёхлитровую банку, заполните примерно половину водой. В жидкость окуните предмет с чётко фиксированной формой (лучше всего взять яйцо). Рядом с банкой положите такой же предмет. Пускай ребёнок сравнит.

Конечно, маленьких экспериментатор сразу задаст вопрос: «Почему яйцо в банке больше чем то, что лежит на столе?»

Совет родителям: на этом этапе расскажите ребёнку о способностях воды преломлять лучи – вспомните школьный курс физики!

Продемонстрируйте то же свойство с другой стороны, например, поставьте карандаш в стакан с водой. Он уже не будет прямой линией – прямое свидетельство преломления.

Плотность воды

Демонстрацию можно проводить с использованием инвентаря из прошлого эксперимента. Нужны банка с водой, яйцо и поваренная соль.

Налейте чуть больше воды – примерно две трети сосуда. Поместите туда яйцо, оно опустится на дно банки. Далее попросите ребёнка досыпать несколько ложек соли в воду. По мере добавления соли в жидкость яйцо начнёт всплывать к верху.

Именно здесь родители должны рассказать ребёнку о том, что такое плотность воды и как она может меняться. Для детей 7 лет эта информация будет очень интересной.

Уже в 5-7 лет дети чувствуют жажду познания. Им важно знать, как происходят природные процессы.

7-летнего ребёнка (как и детей помладше) привлекают все манипуляции, которые можно проводить с водой.

Все перечисленные выше опыты для детей помогут вашему чаду познать окружающий мир и провести увлекательное знакомство со свойствами самой распространённой жидкости на Земле.

detki.guru

ЗАНИМАТЕЛЬНЫЕ ОПЫТЫ ПО ФИЗИКЕ

ЗАНИМАТЕЛЬНЫЕ ОПЫТЫ ПО ФИЗИКЕ

1

1

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. ВВЕДЕНИЕ………………………………………………….…………………4

2. ПРОВЕДЕНИЕ ОПЫТОВ

ОПЫТ № 1. «Мыльные пузыри при (- 20)⁰С»………………….………..6

ОПЫТ № 2. «Огнеупорный шарик»…………………………….………..6

ОПЫТ № 3. «Шарик в стакане с водой»…………………………………7

ОПЫТ № 4. «Возгорание потухшей свечи»…………………….………7

ОПЫТ № 5. «Парафиновый мотор»…………………………….……….7

ОПЫТ № 6. «Резка дерева бумажным диском»…………………..….…8

ОПЫТ № 7. «Магнитная пушка»…………………………………..…..…9

ОПЫТ № 8. «Электродвигатель»…………………………………..…….9

ОПЫТ № 9. «Магнитный парашют». …………………………….…….10

ОПЫТ № 10. «Свеча в воде»…………………………………………….11

ОПЫТ № 11. «Путешествие воды»…………………………………..…11

1. ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………13

2. СПИСОК ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ………………………..……14

3. ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Полученные фотографии при проведении опыта «Мыльные пузыри при (-20)⁰С».……………………………………….…..15

4. ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Полученные фотографии при проведении опыта «Огнеупорный шарик».……………………………………………………..16

5. ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Полученные фотографии при проведении опыта «Огнеупорный шарик».………………………………………………….…..17

6. ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Полученные фотографии при проведении опыта «Возгорание потухшей свечи».………………………………………………18

7. ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Полученные фотографии при проведении опыта «Парафиновый мотор».…………………… ……………………………….19

8. ПРИЛОЖЕНИЕ 6. Полученные фотографии при проведении опыта «Резка дерева бумажным диском»………………………………………….20

9. ПРИЛОЖЕНИЕ 7. Полученные фотографии при проведении опыта «Магнитная пушка».……… …………………………………………………21

10. ПРИЛОЖЕНИЕ 8. Полученные фотографии при проведении опыта «Электродвигатель».… ……………………………………………………..22

11. ПРИЛОЖЕНИЕ 9. Полученные фотографии при проведении опыта «Возгорание потухшей свечи».………………………………………………23

12. ПРИЛОЖЕНИЕ 10. Полученные фотографии при проведении опыта «Свеча в воде».…… ………………………………………………………….24

13. ПИЛОЖЕНИЕ 11. Полученные фотографии при проведении опыта «Путешествие воды».…… …………………………………………………..25

14. ПРИЛОЖЕНИЕ 12. Фотография страницы интернет сайта https://www.youtube.com………………………………………………………………………26

ВВЕДЕНИЕ

Опыты.… Как это интересно!Их готова творить я везде и повсеместно.Я одно хочу лишь вам сказать:Физику надо учить и всем знать! [1]

Занимательные опыты по физике помогают увидеть много интересного и совсем нетрудного для понимания в этом предмете школьного курса. Физические законы действуют в нашей окружающей жизни повсюду. Мы испытываем и используем их действие постоянно, часто сами того не замечая. Занимательные опыты помогают в увлекательной форме узнать то, что не знаешь и не понимаешь. Также с их помощью можно углубить и оживить уже имеющиеся основные сведения из физики, научиться сознательно ими распоряжаться и разносторонне их применять.

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

Для достижения данной цели я поставила следующие задачи:

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

2. Сформировать умение проводить наблюдения, 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. Принять участие во внеклассных мероприятиях, проведенных на неделе физики.

5. Привлечь интерес к физической науке.

6. Сделать выводы.

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, а в следствии практическое применение интернет — ресурсов.

Актуальность работы — физические опыты в занимательной форме знакомят нас с разнообразными применениями законов физики.

Новизна данной работы:

• Выйти за рамки школьной программы и немногим больше узнать о материале, поверхностно излагаемом в учебнике.

• Повысить интерес к науке физике.

Я узнала, что существует много простых и эффектных опытов, которые не являются простой ловкостью рук, а построены на основных законах физики. Это вызвало у меня восторг, изумление, познавательный интерес и побудило к творческой деятельности. В результате у меня появилось желание участвовать в изготовлении и демонстрации занимательных опытов, которые можно провести в домашних условиях, так как их проведение не требует всякого физического оборудования. В ходе работы я решила снять на видео мои опыты, смонтировать и выложить полученный фильм в интернет на сайт https://www.youtube.com для общего просмотра. Выбирая, какие опыты демонстрировать я остановилась на физических опытах, постановка которых была для меня интересной и неожиданной с моей точки зрения.

Описание опытов проводилось с использованием следующего алгоритма:

1) Название опыта.

2) Необходимые для опыта материалы.

3) Описание проведения опыта.

4) Объяснение опыта.

ПРОВЕДЕНИЕ ОПЫТОВ.

ОПЫТ № 1. «Мыльные пузыри при (- 20)⁰С».

Необходимые для опыта материалы. Мыльные пузыри, пластмассовая трубка.

Описание проведения опыта. Выносим баночку с мыльным раствором на сильный мороз и выдуваем при помощи пластмассовой трубки мыльный пузырь. Наблюдаем замерзание мыльного пузыря. Сразу в разных точках поверхности возникают мелкие кристаллики, которые быстро разрастаются и сливаются в единую картину, образуя красивые узоры. Стенки пузыря на морозе становятся хрупкими и мягкими, как тончайшая пленка. Как только пузырь полностью замерзнет, в его верхней части, вблизи конца трубки, образуется вмятина, которая со временем может разорваться, но шарик будет сохранять шарообразную форму. (Приложение 1).

Объяснение опыта.Вода начинает замерзать при 0 ⁰С. Так как мыльный пузырь состоит из воды и поверхностно — активного вещества, то он должен замерзнуть при отрицательных температурах. Толщина мыльной пленки составляет несколько микрон. Поэтому при большом морозе — от (-15) ⁰С, происходит быстрое замерзание воды, которая находится в мыльных пузырях. Стенки становятся хрупкими и мягкими, как тончайшая пленка. Воздух в пузыре и оболочка пузыря оказываются более охлажденными в нижней части, так как в вершине пузыря находится менее охлажденная трубка. Кристаллизация распространяется снизу вверх. Менее охлажденная и более тонкая (из-за отекания раствора) верхняя часть оболочки пузыря под действием атмосферного давления прогибается. Чем сильнее охлаждается воздух внутри пузыря, тем больше становится вмятина. [2]

ОПЫТ № 2. «Огнеупорный шарик».

Необходимые для опыта 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 2).

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. [3]

ОПЫТ № 3. «Шарик в стакане с водой».

Необходимые для опыта 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. (Приложение 3).

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

ОПЫТ № 4. «Возгорание потухшей свечи».

Необходимые для опыта материалы. Обычная 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. (Приложение 4).

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 № 5. «Парафиновый мотор».

Необходимые для опыта 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. (Приложение 5).

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 (P₁) также становится меньше, чем вес противоположного конца (P₂), — 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. [4]

ОПЫТ № 6. «Резка дерева бумажным диском».

Необходимые для опыта материалы. Болгарка или шлифовальный станок, спички, бумага А4, картон, ножницы, карандаш.

Описание проведения опыта. Снимаем точильный диск с болгарки. Положив на лист бумаги, обводим контуры диска. Вырезаем с помощью ножниц бумажный диск. Закрепляем его на болгарке с помощью прижимной гайки. Осторожно включаем болгарку. Подносим спичку и распиливаем. Можно попробовать распилить сам карандаш. (Приложение 6).

Объяснение опыта. Рассмотрим неинерциальную вращающуюся систему отсчета. В этой системе отсчета бумажный диск натягивает центробежные силы инерции, обеспечивая его устойчивость. [5]

ОПЫТ № 7. «Магнитная пушка».

Необходимые для опыта материалы. Четыре круглых неодимовых магнита диаметром 1 см, четыре металлических шарика диаметром 1 см, узкий скотч, маленькие игрушечные человечки из детского конструктора «LEGO», направляющая рейка.

Описание проведения опыта. Закрепляем на рейке с помощью скотча четыре соединенных между собой неодимовых магнита. Справа от магнитов располагаем три металлических шарика. Четвертый шарик подносим к левому краю рейки и отпускаем. После того как он притянется к магнитам, произойдет выстрел крайнего правого шарика и создастся впечатление, что мы стреляем из пушки. (Приложение 7).

Объяснение опыта.Рейка играет роль ствола пушки, три шарика – роль заряда, а один шарик – роль пороха.Попав в поле притяжения магнита, металлический шарик начинает потихоньку притягиваться. Сила притяжения магнита увеличивается по мере приближения металлического шарика, и он незаметно разгоняется. То есть магнит, притягивая шарик, превращает его потенциальную энергию в кинетическую и упруго передает энергию другому шарику. Происходит выстрел. …[6]

ОПЫТ № 8. «Электродвигатель».

Необходимые для опыта материалы. Батарейка АА, тонкогубцы, круглый неодимовый магнит, медная проволока.

Описание проведения опыта. Ставим батарейку минусом на магнит. Делаем из медной проволоки фигуры в форме сердца, спирали, рамки и т.д., концы проволоки не должны соединятся. Главное чтобы проволочная конструкция находилась в равновесии. Делаем тонкогубцами или шилом углубление в батарейке на плюсе (т.е. в точке опоры нашей конструкции). «Одеваем» конструкцию из проволоки на батарейку. Главное чтобы верх конструкции был в углублении батарейки, а низ касался магнита. (Приложение 8).

Объяснение опыта.

Батарейка служит источником питания, увесистым статором и опорой для ротора.

Магнит — хорошо проводит электрический ток. Он является в нашем случае и источником постоянного магнитного поля, и крепежным элементом, и щеточно-коллекторным узлом.

Проволочная рамка — это отличный ротор со встроенными щетками.

За счет источника электричества (батарейки) заряженные частицы в проводнике (проволоке) упорядоченно движутся. На проводник электрического тока, находящийся в магнитном поле постоянного магнита, действует сила Ампера, заставляющая его перемещаться. Когда направление силы тока перпендикулярно направлению силовых линий магнитного поля, частицы двигаются по окружности.

Опыт позволяет наблюдать и побочный эффект, свойственный всем электродвигателям, — выделение тепла: достаточно дать моторчику поработать несколько минут, и батарейка станет горячей.[7]

ОПЫТ № 9. «Магнитный парашют».

Необходимые для опыта материалы. Неодимовый цилиндрический магнит, обычная металлическая труба из немагнитного материала, но проводящего, например медь или алюминий. Внутренний диаметр трубы должен быть чуть больше (скажем, в полтора-два раза), чем внешний диаметр магнита.

Описание проведения опыта. Попробуйте просто уронить магнит на пол — вне трубы. Магнит сразу упадет на пол. Теперь поднимите магнит с пола и бросьте его внутрь ориентированной вертикально трубы. Заглядываем в трубу через верхний торец и смотрим, как магнит очень медленно падает. (Приложение 9).

Объяснение опыта. Причиной тому неразрывная связь магнетизма и электричества. Движение магнита порождает изменение магнитного поля, которое, в свою очередь, наводит в трубе циркулирующие круговые токи.

А эти токи порождают магнитные поля, которые взаимодействуют с полем магнита, замедляя его падение. Над падающим магнитом магнитный поток уменьшается. Направление тока при этом таково, что магнитное поле этого тока притягивает магнит сверху, затормаживая падение. Под падающим магнитом магнитный поток нарастает. Направление тока при этом таково, что магнитное поле этого тока отталкивает магнит снизу, тоже затормаживая падение. [8]

ОПЫТ № 10. «Свеча в воде».

Необходимые для опыта материалы. Свеча, стеклянный прозрачный кувшин, вода, плоское стекло (5050 см).

Описание проведения опыта. Поджигаем свечу. Свеча находится в стеклянном кувшине. Наливаем в кувшин воду. Свеча не гаснет. (Приложение 10).

Объяснение опыта. Между большим плоским стеклом располагаем с одной стороны свечу, а с другой — кувшин. Смотрим со стороны свечи через зеркало на кувшин. Расстояние между кувшином и свечей должны быть одинаковыми, чтобы добиться эффекта горения свечи в кувшине. В плоском стекле мнимое изображение предмета (свечи) находится на таком же расстоянии от стекла, на каком находится предмет, а так же размеры изображения равны размерам предмета. Таким образом, мы добиваемся иллюзии горения свечи в воде. [9]

ОПЫТ № 11. «Путешествие воды».

Необходимые для опыта 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 11).

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.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Занимательные опыты вызвали у меня восторг, изумление, познавательный интерес и побудили к творческой деятельности. На протяжении всей работы:

Я прочитала много интересных фактов из раздела физики.

Увидела что занимательных опытов великое множество.

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

Я научилась проводить наблюдения, планировать и выполнять эксперимент. Углубила и расширила свой кругозор, совершенствовала свои знания и умения.

Имела возможность снять на видео свои опыты, смонтировать фильм с помощью программы «Киностудия Windows Live Movie Marker» и выложить его в интернет на сайт https://www.youtube.com . Адрес для просмотра видео: http://www.youtube.com/watch?v=IjXnKBVXDTc&spfreload=10

(Приложение 12).

Принимала участие во внеклассных мероприятиях, которые проводились в нашей школе на неделе физики.

Я считаю, что данная работа выполнена, не зря и будет интересна для изучения другими учащимся.

Мне хочется чаще проводить подобные работы с экспериментальной частью. Опыт не только учит: он увлекает, заставляет лучше понимать то явление, которое он демонстрирует. Ведь известно, что человек, заинтересованный в конечном результате, добивается успеха.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ

1. Таничева Александра. Стихотворение о физике.

http://ja-pozdravljaju.ru/prazdniki/704-stikhi-pro-shkolnye-predmety.html

1. Электронная библиотека. Наука и техника. Научные развлечения. Мыльные пузыри на морозе. Дата публикации: 17 февраля 2000 года. http://n-t.ru/tp/nr/mp.htm

2. Денис Мохов. Автор книги «Простая наука». http://simplescience.ru/video/balloon_and_candle_experiments_with_heat_conductivity/

3. Статья «А вместо сердца – парафиновый мотор» опубликована в журнале «Популярная механика» №148, февраль 2015. Сделай сам. http://www.popmech.ru/diy/55406-a-vmesto-serdtsa-parafinovyy-motor/#full

4. НИЯУ МИФИ. Механика. Бумажная пила. http://www.youtube.com/watch?v=FBky553KDuE

5. Игорь Белецкий. Занимательная физика. магниты. Магнитная пушка. http://www.youtube.com/watch?v=U7vUcfMmgAA

6. Статья «Спорим, она вертится?» опубликована в журнале «Популярная механика». №132. Октябрь 2013. Сделай сам.

http://www.popmech.ru/diy/14761-sporim-ona-vertitsya/

1. Статья «Магнитный парашют» опубликована в журнале «Популярная механика». №131. Сентябрь 2013.

http://www.popmech.ru/diy/14582-magnitnyy-parashyut/#full

1. Единая коллекция образовательных ресурсов. http://school-collection.edu.ru/catalog/rubr/8f5d7210-86a6-11da-a72b-0800200c9a66/21944/

ПРИЛОЖЕНИЕ 1.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4.

ПРИЛОЖЕНИЕ 5.

ПРИЛОЖЕНИЕ 6.

ПРИЛОЖЕНИЕ 7.

ПРИЛОЖЕНИЕ 8.

ПРИЛОЖЕНИЕ 9.

ПРИЛОЖЕНИЕ 10.

ПРИЛОЖЕНИЕ 11.

ПРИЛОЖЕНИЕ 12.

Фотография страницы интернет сайта https://www.youtube.com

Имела возможность снять на видео свои опыты, смонтировать фильм с помощью программы «Киностудия Windows Live Movie Marker» и выложить его в интернет на сайт https://www.youtube.com «Одиннадцать занимательных опытов по физике», для того чтобы привлечь интерес к физической науке.

Адрес для просмотра видео: http://www.youtube.com/watch?v=IjXnKBVXDTc&spfreload=10

Просмотров работы: 21754

school-science.ru

10 интересных экспериментов для детей

Хотите занять детей 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:

• Яйцо
• Вода
• 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.

Читайте также: Как сделать светящуюся жидкость и другие фокусы

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
• Вода
• 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
• Мед
• Молоко
• Луковый сок
• Уксус
• Вино.

Как сделать лаву

Далее мы расскажем, как создать домашнюю лаву для детей.

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
• Вода
• 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
• Нить
• 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.

Читайте также: Интересные аппликации для детей

Вам понадобятся:

• Две пластиковые бутылки с крышками
• Клей (клеящий пластмассу)
• Вода
• Нож
• Скотч.

Инструкция:

1. Заполните пластиковую бутылку водой, но не полностью.

2. Аккуратно сделайте отверстия в крышках с помощью ножа.

3. Теперь приклейте крышки друг к другу со стороны отверстий.

4. Прикручиваем обе бутылки к крышкам.

Заполненную водой бутылку переворачиваем наверх. Раскручиваем бутылку с водой круговыми движениями и наблюдаем интересное явление торнадо.

Объяснение

Круговое вращение бутылки создает вихрь воды, который выглядит как торнадо. Вода быстро вращается вокруг центра вихря за счет центробежной силы. Следует отметить, что вихри в природе бывают в виде смерчей и ураганов.

Распространение молекул

При помощи этого эксперимента мы наглядно будем наблюдать тот факт, что молекулы горячей воды действительно двигаются быстрее, чем холодной.

Вам понадобятся:

• Стакан с горячей водой
• Стакан с холодной водой
• Любой краситель (например, марганцовка)
• Пипетка.

Инструкция:

1. Стаканы заполняем водой одинаково. Капаем краситель с помощью пипетки одновременно в стакан с горячей и холодной водой.

2. Наблюдаем, что происходит.

Горячая вода окрашивается быстрее холодной.

Объяснение

Пищевой краситель распространяется в горячей воде быстрее, чем в холодной. Это называется диффузией. Этот опыт также подтверждает существование так называемого броуновского движения.  

www.infoniac.ru

10 удивительных экспериментов с жидкостями

Наука

В домашних условиях можно сделать множество интересных научных экспериментов. В этой статье мы поговорим об экспериментах с разными жидкостями.

Чтобы вы могли попробовать некоторые опыты с жидкостями в домашних условиях, вам понадобится несколько простых ингредиентов, которые можно найти дома или купить в любом магазине.

На подготовку этих экспериментов вам не понадобится много времени, но результаты вас поразят.

Вот эти эксперименты:

Интересные эксперименты и опыты

(Детальное описание нужных ингредиентов и опытов после видео)

1. Эксперимент в домашних условиях: замедленный шар

Вам понадобится:

— мед

— металлический шарик

— пластиковый контейнер в виде шарика.

1. Положите металлический шарик в пластиковый круглый контейнер.

2. Налейте в контейнер немного меда.

3. Закройте контейнер и пустите его с горки.

Глядите, как шарик медленно опускается, будто в замедленном действии.

2. Простой эксперимент: огонь с помощью воды.

Вам понадобится:

— черный маркер

— лист бумаги

— вода

— бутылка округлой формы.

1. Сложите лист бумаги пополам, и еще раз пополам.

2. Нарисуйте на сложенном листке бумаги черный прямоугольник.

3. Налейте в бутылку воды.

4. При солнечном свете наведите бутылку с водой на черный прямоугольник так, чтобы она действовала как лупа, и вы заметите, как бумага быстро поджигается.

3. Эксперимент с водой: волшебный не рвущийся пакет

Вам понадобится:

— заточенные карандаши

— плотный полиэтиленовый пакет (желательно с застежкой)

— вода.

 

1. Налейте в пакет воды и закройте его.

2. Держа пакет с водой, начните протыкать его карандашами, и вы заметите, что из пакета не выливается вода.

Читайте также: 7 экспериментов с яйцами, которые можно сделать дома

4. Домашние опыты: радуга из жидкостей

Вам понадобится:

— пустая ровная бутылка

— жидкость для мытья посуды (в данном примере синего цвета)

— растительное масло

— темный кукурузный сироп

— изопропиловый спирт

— вода

— 2 пищевых красителей (желтый и красный).

Начните наливать жидкости в бутылку в следующей последовательности: 1. темный кукурузный сироп, 2. жидкость для мытья посуды, 3. Вода, покрашенная в желтый цвет, 4. Растительное масло, 5. Покрашенный в красный цвет изопропиловый спирт.

У вас получится радуга из жидкостей, налитых в одну емкость. Из-за разной плотности жидкости не сливаются.

Читайте также: 10 интересных экспериментов для детей

5. Опыт в домашних условиях: невидимая бутылка

Вам понадобится:

— стеклянная емкость

— глицерин

— маленькая стеклянная бутылка.

1. Наполните стеклянную емкость глицерином.

2. Вставьте в нее бутылку, и вы заметите, как она исчезает.

Все это связанно со светом и детальное объяснение данного феномена вы найдете в видео:

6. Физический опыт: танцующая жидкость

Вам понадобится:

— кукурузный крахмал

— динамик (колонка)

— полиэтиленовый пакет

— вода

— миска.

1. Насыпьте в миску 1/2 стакана кукурузного крахмала.

2. Добавьте 1/4 стакана воды и размешайте.

3. Постелите полиэтиленовую пленку на динамик.

4. Налейте в пакет содержимое миски.

5. Включите музыку, чтобы динамик заработал, и смотрите, как «танцует» ваша смесь.

7. Простой эксперимент: волшебное препятствие для воды

Вам понадобится:

— горячая и холодная вода

— два пищевых красителя (в данном примере синий и желтый)

— 2 маленьких стакана

— пластмассовая доска или карточка.

1. Налейте в оба стакана холодную воду.

2. В одном стакане окрасьте воду в синий цвет, а в другом в желтый.

3. Поставьте пластмассовую доску на один стакан, переверните его и поставьте поверх другого стакана.

4. Аккуратно уберите пластмассовый барьер и наблюдайте, как смешиваются жидкости, становясь одной зеленой водой.

Но если в один стакан налить горячую воду и проделать шаги 1-4, то жидкости не будут смешиваться, оставаясь каждая своего цвета.

Читайте также: 10 занимательных научных экспериментов для детей и взрослых

8. Эффект Лейденфроста

Вам понадобится:

— кастрюля

— вода

— горячая плита.

 

1. Поставьте кастрюлю на холодную плиту и налейте воду — ничего не происходит.

2. Нагрейте плиту до средней температуры и добавьте холодную воду — вода начинает бурлить.

3. Нагрейте плиту до максимальной температуры и добавьте немного холодной воды — вы заметите, как капли воды скользят по дну кастрюли, соединяясь в одну большую каплю, которая не бурлит, а спокойно скользит по кастрюле.

9. Простой опыт с водой: обратная иллюзия

Вам понадобится:

— рисунок или надпись на бумаге

— стакан

— вода.

1. посмотрите на рисунок или надпись на бумаге через стакан.

2. теперь добавьте воду в стакан и снова посмотрите — изображение перевернулось.

10. Интересный эксперимент дома: возвращение жидкости

Вам понадобится:

— 3 пипетки

— широкая стеклянная емкость

— узкая стеклянная емкость

— 3 стакана

— кукурузный сироп

— пищевые красители

— офисные зажимы.

1. Наполните широкую и узкую стеклянную емкость кукурузным сиропом.

2. Вставьте узкую емкость внутрь широкой.

3. Прикрепите несколько офисных зажимов к краю широкой стеклянной емкости, чтобы они придерживали узкую емкость.

4. Налейте на дно каждого из трех маленьких стаканов кукурузный сироп, и окрасьте жидкость в каждом из них разными пищевыми красителями.

5. Возьмите 3 пипетки и наберите в каждую из них по одной окрашенной жидкости.

6. Из каждой пипетки выдавите по 1 капле жидкости внутрь кукурузного сиропа, находящегося в широкой стеклянной емкости.

 

7. Начните медленно поворачивать узкую емкость по часовой стрелке и следите за тем, как ведут себя капли раскрашенной жидкости — кажется, что они смешались и теперь образовывают размытые линии.

8. Теперь начните поворачивать узкую емкость в обратном направлении и следите за цветными полосками.

Описание данного феномена:

Некоторые считают жидкости нестабильными, и если их перемешать, то их больше невозможно вернуть в прежнее состояние.

Но если мы говорим о ламинарном течении, то все иначе. Если созданы определенные условия, то жидкости в одной емкости не перемешиваются, двигаясь параллельно, имея возможность вернуться в первоначальное состояние.

Главным показателем в этом случае является число Рейнольдса. В случае если данное число мало, то жидкости двигаются в параллельных слоях и не перемешиваются.

Автор: Филипенко Д. С.

www.infoniac.ru

Опыты и эксперименты по физике на тему: Занимательные опыты с водой в домашних условиях

Вода

       Человек каждый день пользуется водой – она нужна ему постоянно, чтобы его организм был здоровым, способным к любой деятельности. Известно, что человеческий организм не может существовать без воды – тело младенца в возрасте от рождения до года состоит на 85% из воды, при достижении 18 лет её содержание уменьшается до 65-70%, а в престарелом возрасте содержание воды может доходить до 25%.

        Вода в том или ином виде находится всюду. Громадными массами снега и льда она покрывает полярные страны и вершины высоких гор. Обращаясь в мельчайшие капельки, вода образует облака, из которых выпадают дожди. Замёрзшие капельки воды падают в виде снега.

       Вода необходима для хозяйственной деятельности людей: она используется для приготовления пищи, стирки белья, уборки жилья, других гигиенических процедур. Вода необходима и для организации различных производств – бумаги и книг, тканей и текстиля, для обогащения руды.

        Как и любое другое вещество, вода состоит из мельчайших частиц – молекул. Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Молекулы воды находятся в постоянном беспорядочном движении.

         Вода – это самое распространённое вещество на нашей планете. На первый взгляд, её свойства известны всем. Вода в природе существует в трёх агрегатных состояниях: твёрдом (лёд), жидком (вода), газообразном (пар).

         Вода в газообразном состоянии обладает такими же свойствами, что и любой газ, — не имеет постоянного объёма и формы. Пар приобретает форму и объём того сосуда, который он занимает. Объясняется это тем, что молекулы воды находятся в непрерывном хаотическом движении. Расстояние между ними достаточно большое – частицы находятся в разряжённом состоянии.

         Вода в жидком состоянии обладает свойствами любой жидкости – имеет постоянный объём и непостоянную форму. Один литр воды в шарообразном аквариуме при переливании её в кубический аквариум будет иметь объём 1 литр. Объясняется это тем, что молекулы воды находятся в хаотическом движении. Расстояние между ними меньше, чем в газообразном состоянии.

         Вода в твёрдом состоянии обладает свойствами твёрдых тел – имеет постоянный объём и постоянную форму, приобретённую при застывании. Объясняется это тем, что молекулы воды при охлаждении движутся не так интенсивно, как в жидком состоянии, и расположены очень близко – образуют кристаллическую решётку.

          Плотность воды зависит от массы её атомов и от плотности их упаковки (от того, как близко расположены атомы относительно друг друга). Плотность воды в разных агрегатных состояниях разная. Обычно в твёрдом состоянии атомы и молекулы любого вещества прочно связаны друг с другом и очень близко расположены друг около друга (плотно упакованы). Поэтому вещества в твёрдом состоянии имеют наибольшую плотность.

         В жидком состоянии плотность упаковки атомов и молекул также высока, поэтому плотность вещества в жидком состоянии не сильно отличается от плотности его в твёрдом состоянии.

        В газообразном состоянии атомы и молекулы вещества имеют очень слабую связь друг с другом и удаляются друг от друга на значительное расстояние. Плотность упаковки их очень низкая, и вещество в газообразном состоянии обладает наименьшей плотностью. Обычно твёрдые тела тонут в своих расплавах. Однако вода является исключением – лёд не тонет в воде.

       Плотность воды при нормальных условиях составляет 1000 кг на один кубический метр. Плотность льда составляет 900 кг на кубический метр. При таянии его плотность увеличивается и достигает максимума при 4 градусах выше нуля. При такой плотности вода не замерзает. Этим объясняется, почему рыбы спокойно выживают в зимний период.

        Известно, что вода, как и все жидкости, не имеет постоянной формы, а приобретает форму того сосуда, в который она налита.

        Так, вытекающая из трубы цилиндрической формы струя воды приобретает форму цилиндра. Перекрыв кран, можно наблюдать, как вытекают остатки воды в виде капель. Капли имеют форму шарика. Почему именно эту форму приобретает вода в жидком состоянии? Как это происходит?

        Такое превращение объясняется наличием поверхностного натяжения в воде.

        Поверхностное натяжение – это способность и стремление жидкости, в том числе и воды, при соприкосновении с воздухом, другими жидкостями или твёрдыми телами, принять такую форму, чтобы как можно больше сократить поверхность соприкосновения с этим веществом. Из математики известно, что такой формой, при которой касание с другими веществами будет наименьшим, точечными (касание в одной точке), является шар. Именно поэтому капельки росы на растениях и земле имеют форму шариков.

         Процесс проявления поверхностного натяжения можно наблюдать при скатывании ватного шарика, размер которого необходимо уменьшит. Такую задач можно решить, если уминать вату – уменьшать промежутки между её частичками. При этом комочек становится более жёстким, более плотным. Такой же процесс происходит в жидкостях, в том числе и в воде.

        Вода может переходить из одного состояния в другое – из жидкого в твёрдое состояние, из твёрдого состояния в газообразное и обратно.

       Это можно увидеть, если проследить круговорот воды в природе: вода (жидкое состояние) испаряется из водоёма и в виде капель (газообразное состояние) поднимается в небо, где воздух имеет более низкую температуру, чем на поверхности земли. В результате капельки воды превращаются в снежинки и льдинки (твёрдое состояние). Постепенно льдинки увеличиваются в размере и под действием собственного веса падают вниз. При приближении к тёплой поверхности земли льдинки превращаются в капли дождя, которые, попав в водоём или на поверхность земли, повторяют пройденный путь.

         Такой водоворот возможен в результате действия конвекции.

Конвекция – это вид передачи тепла (теплопередачи) струями и потоками. Существует ещё два вида передачи тепла: тепловое излучение и теплопроводность.

        Тепловое излучение – это передача теплового электромагнитного излучения нагретым телом.

        Теплопроводность – это перенос внутренней энергии (тепла) от более нагретого тела или части его к менее нагретому телу или части его. Все эти способы теплопередачи можно наблюдать в повседневной жизни.

        Тепловое излучение можно наблюдать, греясь у костра.

        Теплопроводность используется при передаче тепла горячей воды радиаторам в системе отопления.

        Именно из-за конвекции не рекомендуется поливать комнатные растения холодной водой, особенно зимой. Холодная вода очень медленно проникает в растение, например, вода при 0 градусов по Цельсию поступает в корень растения приблизительно в 7 раз медленнее, чем вода температурой 20 градусов. При этом растение не получает вовремя нужные питательные вещества. Холодная вода, застоявшаяся в горшке с растением, может закиснуть, и тогда оно погибает.

       В водных растворах молекулы растворяемого вещества распределяются между молекулами воды. Свойства исходных веществ (растворителя и растворимого) сохраняются в растворе, который не отстаивается, а остаётся всё время однородным.

         В воде могут растворяться твёрдые вещества, жидкие, газы.

         Процесс растворения можно ускорить перемешиванием растворимых веществ (жидкостей, твёрдых веществ, газов). При помешивании увеличивается скорость движения частиц растворяемого вещества внутри жидкости, что приводит к увеличению скорости заполнения пространства между молекулами воды.

         Кроме того, ускорение растворения вещества происходит при нагревании жидкости. Можно ускорить растворение вещества, если растворимое вещество поместить на поверхности растворителя (воды). Плотность раствора (заполнение пространства между молекулами воды и растворяемого вещества) больше плотности окружающей воды. Поэтому, образовавшись около помещённого на поверхности воды вещества, раствор струйками падает вниз и растворение ускоряется.

         Процесс растворения зависит от размера частиц растворяемого вещества, тем быстрее идёт процесс растворения.

         Водные смеси – это раствор воды и твёрдых частиц, которые практически взаимно не растворяются, так как очень сильно отличаются друг от друга по характеру молекул. Например, частичка песка и воды. В смесях свойства исходных веществ сохраняются.

         Эмульсия – это раствор, состоящий из двух практически взаимно нерастворимых жидкостей, которые очень сильно отличаются друг от друга по характеру молекул. Например, частички маслянистых жидкостей и воды. Известно, что растительные жиры и бензин плохо растворяются в воде.

        Раствор, в котором данное вещество при данной температуре уже больше не растворяется, называется насыщенным.

        Растворимость вещества показывает, какая масса его может раствориться в определённом объёме воды при заданной температуре, чтобы раствор стал насыщенным.

       Обычно растворимость вещества измеряется в килограммах на кубический метр или в граммах на литр. Растворимость большинства веществ не безгранична. Например, при температуре 20 градусов в 1 литре воды может раствориться 2000 г сахара, 259 г соли. (хлорида натрия)

       Эксперименты и демонстрации с водой позволяют познакомиться со многими физическими явлениями и свойствами, такими как теплопередача (конвекция), изменение объёма вещества при повышении и понижении их температуры, способом измерения плотности вещества.

 

Опыт №1.

«Сжатие бутылки»

Выполняется только с родителями. Время выполнения 20 минут.

Для опыта потребуется:

1. Холодная вода;
2. Горячая вода;
3. Ёмкость из термостекла;
4. Полулитровая пластиковая бутылка;
5. Пластиковая воронка.

      Кажется, что сжать обыкновенную пластиковую бутылку без усилий невозможно. Однако, это не так: немного смекалки, знание физических законов и опыт, описанный ниже, помогут тебе справиться с этой задачей.

   

Выполнение опыта:

1. В пустую пластиковую бутылку налей горячей воды (100-200 мл).
2. Герметично закрой бутылку пробкой. Поставь бутылку в ёмкость из термостекла и начни осторожно поливать её холодной водой. Наблюдай за тем, что происходит с бутылкой.

    Горячая вода в бутылке под действием холодной воды начнёт остывать. Расстояние между её молекулами начнёт уменьшаться, что приведёт к уменьшению объёма воды и давления её молекул на стенки бутылки. Стенки бутылки начнут деформироваться, изменять её форму, сжиматься. Бутылка, закрытая пробкой, стремится принять форму, которая компенсирует изменение объёма.

                                         

Опыт №2.

«Перевёрнутая банка с водой»

       

Можно выполнять самостоятельно. Время выполнения 15 минут.

Для опыта потребуется:

1. Стеклянная банка с пластмассовой крышкой
2. Ножницы
3. Резинка
4. Вода
5. Кусок москитной сетки или марли
6. Лист картона
7. Миска

Инструкция по выполнению:

1. Налей в банку столько воды, чтобы она начала выливаться.
2. Отрежь кусок марли, чтобы он был примерно в два раза больше горлышка банки
3. Закрепи марлю на банке резинкой. Накрой банку листом картона и подставь пустую миску.
4. Переверни банку над миской, придерживая картон рукой.
5. Медленно убери лист картона, потянув за одну из его сторон строго по горизонтали. Что ты наблюдаешь в этом случае?

          В первом случае вода из сосуда не выливается, потому что при переворачивании банки между её дном и слоем воды образуется пустота (вакуум). Давление в этой области ниже, чем атмосферное давление снаружи. Вода словно засасывает лист бумаги внутрь внутрь. Он нужен для того, чтобы в воду не попал воздух снаружи и не выровнял давление в сосуде с атмосферным. Во втором случае, если убрать лист картона, вода также не выливается из банки вследствие действия силы взаимодействия молекул воды друг с другом и поверхностью решётки.

        Возможно ты не раз замечал, что вода из тонкого сосуда не выливается, даже если его перевернуть вверх дном. Каждая мелкая ячейка марли представляет собой своеобразное отверстие узкого сосуда, вода в котором удерживается благодаря силам межмолекулярного взаимодействия.

                               

Опыт №3

«Измеритель плотности»

Опыт можно выполнять самостоятельно. Время выполнения 30 мин.

Для опыта потребуется:

1. Сырое яйцо.
2. Металлические гайки
3. Вода
4. Проволока или нитка
5. Шило
6. Миска
7. Пластилин
8. Ножницы
9. Банка или большой стакан
10.  Шприц
11. Лист бумаги
12. Термометр
13. Карандаш

        Задумывался ли ты, почему даже после самой холодной зимы и лютых морозов в глубоководных водоёмах: реках, озёрах и морях – остаются живыми их обитатели – рыбы, раки и лягушки? Объясняется это тем, что плотность воды изменяется в зависимости от её температуры. Убедись в этом, проделав следующий эксперимент.

            Инструкция по выполнению:

1. На остром конце сырого яйца шилом аккуратно проделай небольшое отверстие.
2. С помощью шприца удали содержимое.
3. Залепи отверстие пластилином.
4. Прикрепи к нему на проволоке или нитке небольшой груз, например несколько металлических гаек.
5. Опусти скорлупу с грузом в стакан или банку с водой комнатной температуры. Скорлупа должна едва касаться дна. Если не получилось, нужно отрегулировать или заменить груз.
6. На листе бумаги начерти таблицу

Температура	Положение относительно дна
Комнатная температура
+4 градуса
+10 градусов

7. Измерь температуру воды. Запиши показания. Поставь банку в холодильник. Спустя 20-30 минут посмотри, как ведёт себя скорлупа с грузом. В момент, когда она поднимается, измерь показания. Заполни таблицу. После того, как яйцо опустилось, достань банку из холодильника. Понаблюдай, что происходит, не забывая снимать показания термометра и записывать, в каком положении относительно дна находится скорлупа. Проанализируй данные.

        На морозе вода начала остывать, её плотность увеличилась – яичная скорлупа поднялась вверх. Когда температура опустилась до отметки 4 градуса, скорлупа находится к поверхности ближе всего. Температура воды продолжает понижаться, вместе с ней уменьшается плотность – скорлупа опускается на дно. В помещении остывшая вода начинает нагреваться, её температура быстро достигает отметки +4 градуса – скорлупа снова поднимается к поверхности. Дальнейшее нагревание воды сопровождается понижением плотности – скорлупа опускается на дно.

         Когда вода охлаждается в холодильнике, прибор всплывает на непродолжительное время. При температуре +4 градуса прибор поднимается на максимальную высоту.

Опыт №4.

«Огнеупорный воздушный шарик».

Выполняется только с родителями. Время выполнения 15 минут.

Для опыта потребуется:

1. 2 воздушных шарика.
2. Свеча
3. Зажигалка или спички
4. Вода

          И дети, и взрослые любят играть с воздушными шарами. Маленькие дети радостно резвятся с шариками в виде животных, автомобилей, сказочных героев. Ребята постарше увлечённо соревнуются, выдувая огромные мыльные пузыри. Взрослые не прочь полетать на воздушном шаре или попробовать покататься в зобре. Однако все эти разновидности шаров не долговечны.

       Как ты думаешь, воздушные шарики всегда лопаются? Чтобы доказать окружающим, что они могут быть огнеустойчивыми, тебе вовсе не потребуется специальное научное оборудование. Интересно? Тогда приступай к выполнению следующего эксперимента!

Инструкция по выполнению:

1. Налей в воздушный шарик воды. Завяжи его в узел, чтобы жидкость не могла просочиться.
2. Зажги свечу.
3. Поднеси шарик, наполненный водой, к пламени свечи, держа его за узел. Подержи его над пламенем несколько секунд, а затем убери.
4. Надуй второй шарик. Повтори опыт с шариком, наполненным воздухом. Не забудь потушить свечу, когда закончишь эксперимент.

        В первой части эксперимента наблюдается физический процесс поглощения энергии пламени жидкостью: энергия излучения превращается во внутреннюю энергию жидкости. При этом температура воды повышается. Во второй части эксперимента, когда вместо жидкости шарик наполнили воздухом, такого поглощения не происходит (теплоёмкость воздуха ниже теплоёмкости воды). Пламя прожигает резину, и шарик не может больше сдерживать давление воздуха.

        В первом случае шарик останется невредимым, а во втором случае лопнет.

Опыт №5

«Лава в бутылке»

Можно выполнять самостоятельно в тёмное время суток.

Время выполнения 15 минут.

Для опыта потребуется:

1. Чистая пластиковая бутылка объёмом 1 литр.
2. Шипучая таблетка.
3. Пищевой краситель любого цвета.
4. Вода.
5. Нож
6. Воронка
7. Растительное масло
8. Большой фонарь.

    Наверное, для тебя не секрет, что растительное масло и вода – две жидкости, которые ни при каких условиях нельзя смешать друг с другом. Воспользуйся этим свойством, чтобы провести необычный эксперимент!

Инструкция по выполнению опыта:

1. В пластиковую бутылку объёмом 1 литр налей воды. Воспользуйся для этого воронкой. Всыпь в воду немного пищевого красителя любого цвета. Хорошенько взболтайте бутылку.
2. Влей растительное масло – столько, чтобы до горлышка оставалось 2-3 см. Оставь бутылку на несколько минут, чтобы жидкость расслоилась.
3. Раздели шипучую таблетку на две равные части. Брось одну часть в бутылку.
4. Возьми бутылку в руку и понаблюдай за происходящим волшебством! Особенно эффектно эта картина будет выглядеть, если посветить сквозь бутылку фонариком.

        Достигнув водяного слоя, таблетка начинает растворяться. Этот процесс сопровождается выделением газа. Пузырьки газа поднимаются вверх и увлекают за собой капельки окрашенной воды, которые вместе с ними проделывают путь через слой масла. Когда воздушный пузырёк выходит из бутылки, капельки цветной жидкости снова опускаются на дно, поскольку не могут раствориться в масле. Если опыт тебе понравился, добавь в бутылку вторую половинку таблетки.

 

nsportal.ru

No related posts.