Занимательная физика для школьников опыты. Опыты по физике

Можно применять на уроках физики на этапах постановки цели и задач урока, создании проблемных ситуаций при изучении новой темы, применении новых знаний при закреплении. Презентацию «Занимательные опыты» можно использовать учащимися для подготовки опытов в домашних условиях, при проведении внеклассных мероприятия по физике.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Предварительный просмотр:

Муниципальное Бюджетное Общеобразовательное Учреждение

"Гимназия № 7 имени Героя России С. В. Василева"

Научная работа

«Занимательные физические опыты

из подручных материалов»

Выполнил: ученик 7а класса

Корзанов Андрей

Учитель: Балесная Елена Владимировна

г. Брянск 2015 год

1. Введение «Актуальность темы» ……………………………3
2. Основная часть ………………………………………………...4

1. Организация исследовательской работы………………...4
2. Опыты по теме «Атмосферное давление»……………….6
3. Опыты по теме «Теплота»…………………………………7
4. Опыты по теме «Электричество и магнетизм»…………...7
5. Опыты по теме «Свет и звук»……………………………...8

1. Заключение ……………………………………………………...10
2. Список изученной литературы ……………………………….12

1. ВВЕДЕНИЕ.

Физика – это не только научные книги и сложные законы, не только огромные лаборатории. Физика – это еще интересные эксперименты и занимательные опыты. Физика – это фокусы, показанные в кругу друзей, это смешные истории и забавные игрушки-самоделки.

Самое главное, для физических опытов можно использовать любой подручный материал.

Физические опыты можно делать с шарами, стаканами, шприцами, карандашами, соломинками, монетами, иголками и т.д.

Опыты повышают интерес к изучению физики, развивают мышление, учат применять теоретические знания для объяснения различных физических явлений, происходящих в окружающем мире.

При проведении опытов приходится не только составлять план его осуществления, но и определять способы получения некоторых данных, самостоятельно собирать установки и даже конструировать нужные приборы для воспроизведения того или иного явления.

Но, к сожалению, из-за перегруженности учебного материала на уроках физики занимательным опытам уделяется недостаточное внимание, большое внимание уделяется теории и решению задач.

Поэтому было решено провести исследовательскую работу по теме «Занимательные опыты по физике из подручных материалов».

Цели исследовательской работы следующие:

1. Освоить методики физических исследований, овладеть навыками правильного наблюдения и техникой физического эксперимента.
2. Организация самостоятельной работы с различной литературой и другими источниками информации, сбор, анализ и обобщение материала по теме исследовательской работы.
3. Научить учащихся применять научные знания для объяснения физических явлений.
4. Привить любовь учащимся школы к физике, концентрация их внимания на понимании законов природы, а не на механическом их запоминании.
5. Пополнение кабинета физики самодельными приборами, изготовленными из подручных материалов.

При выборе темы исследования мы исходили из следующих принципов:

1. Субъективность – выбранная тема соответствует нашим интересам.
2. Объективность – выбранная нами тема актуальна и важна в научном и практическом отношении.
3. Посильность – задачи и цели, поставленные нами в работе, реальны и выполнимы.

1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ.

Исследовательская работа проводилась по следующей схеме:

1. Постановка проблемы.
2. Изучение информации из разных источников по данной проблеме.
3. Выбор методов исследования и практическое овладение ими.
4. Сбор собственного материала – комплектование подручных материалов, проведение опытов.
5. Анализ и обобщение.
6. Формулировка выводов.

В ходе исследовательской работы применялись следующие физические методики исследований :

I. Физический опыт

Проведение опыта состояло из следующих этапов:

1. Уяснение условий опыта.

Этот этап предусматривает знакомство с условиями проведения эксперимента, определение перечня необходимых подручных приборов и материалов и безопасных условий при проведении опыта.

1. Составление последовательности действий.

На этом этапе намечался порядок проведения опыта, в случае необходимости добавлялись новые материалы.

1. Проведение опыта.

II. Наблюдение

При наблюдении за явлениями, происходящими в опыте, мы обращали особое внимание на изменение физических характеристик (давления, объема, площади, температуры, направления распространения света и т.д.), при этом мы получали возможность обнаруживать закономерные связи между различными физическими величинами.

III. Моделирование.

Моделирование является основой любого физического исследования. При проведении опытов мы моделировали изотермическое сжатие воздуха, распространение света в различных средах, отражение и поглощение электромагнитных волн, электризацию тел при трении.

Всего нами моделировано, проведено и научно объяснено 24 занимательных физических опытов.

По итогам научно-исследовательской работы можно сделать следующие выводы:

1. В различных источниках информации можно найти и самим придумать много занимательных физических опытов, выполняемых с помощью подручного оборудования.
2. Занимательные опыты и самодельные физические приборы увеличивают спектр демонстраций физических явлений.
3. Занимательные опыты позволяют проверить законы физики и теоретические гипотезы, имеющие принципиальное значение для науки.

ТЕМА «АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ»

Опыт №1. «Шарик не сдувается»

Материалы: Трехлитровая стеклянная банка с крышкой, соломинка для коктейля, резиновый шар, нитка, пластилин, гвоздик.

Последовательность действий

С помощью гвоздика сделай в крышке банки 2 отверстия – одно центральное, другое на небольшом расстоянии от центрального. Через центральное отверстие пропусти соломинку и заделай отверстие пластилином. К концу соломинки с помощью нитки привяжи резиновый шар, закрой крышкой стеклянную банку, при этом конец соломинки с шаром должен быть внутри банки. Для устранения перемещения воздуха место контакта крышки и банки заделай пластилином. Надуй резиновый шарик через соломинку, шарик сдувается. А теперь надуй шарик и закрой второе отверстие в крышке пластилином, шарик сначала сдувается, а потом перестает сдуваться. Почему?

Научное объяснение

В первом случае при открытом отверстии давление внутри банки равно давлению воздуха внутри шара, поэтому под действием силы упругости растянутой резины шарик сдувается. Во втором случае при закрытом отверстие воздух не выходит из банки, по мере сдувания шарика объем воздуха увеличивается, давление воздуха уменьшается и становится меньше давления воздуха внутри шара, сдувание шарика прекращается.

По данной теме проведены следующие опыты:

Опыт №2. «Равновесие давления».

Опыт №3. «Воздух брыкается»

Опыт №4. «Приклеенный стакан»

Опыт №5. «Подвижный банан»

ТЕМА «ТЕПЛОТА»

Опыт №1. «Мыльный пузырь»

Материалы: Маленький флакон из-под лекарства с пробкой, чистый стержень от шариковой ручки или соломинка от коктейля, стакан с горячей водой, пипетка, мыльная вода, пластилин.

Последовательность действий

В пробке флакона из-под лекарства проделай тонкое отверстие и вставь в него чистый стержень шариковой ручки или соломинку. Место, где стержень вошел в пробку, облепи пластилином. Пипеткой наполни стержень мыльной водой, опусти флакон в стакан с горячей водой. С наружного конца стержня начнут подниматься мыльные пузырьки. Почему?

Научное объяснение

При нагревании флакончика в стакане с горячей водой, воздух внутри флакона нагревается, его объем увеличивается, при этом надуваются мыльные пузыри.

По теме «Теплота» проведены следующие опыты:

Опыт №2. «Несгораемый платок»

Опыт №3. «Лед не плавится»

ТЕМА «ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ»

Опыт №1. «Измеритель тока – мультиметр»

Материалы: 10 метров изолированного медного провода 24 калибра (диаметр 0,5мм, сечение 0,2 мм 2 ), машинка для зачистки проводов, широкая липкая лента, швейная игла, нитка, сильный стержневой магнит, банка из-под сока, гальванический элемент «D».

Последовательность действий

Зачисти провод с обоих концов от изоляции. Намотай провод вокруг банки плотными витками, оставив свободными концы провода на 30 см. Сними получившуюся катушку с банки. Чтобы катушка не разваливалась, в нескольких местах обмотай ее липкой лентой. Прикрепи катушку вертикально к столу с помощью большого куска липкой ленты. Намагнить швейную иголку, проведя ей по магниту, по крайней мере, четыре раза в одном направлении. Обвяжи иголку ниткой посередине так, чтобы иголка висела в равновесии. Свободный конец нитки прилепи внутрь катушки. Намагниченная игла должна спокойно висеть внутри катушки. Присоедини свободные концы провода к положительной и отрицательной клеммам гальванического элемента. Что произошло? А теперь поменяй полярность. Что произошло?

Научное объяснение

Вокруг катушки с током возникает магнитное поле, вокруг намагниченной иголки, также возникает магнитное поле. Магнитное поле катушки с током действует на намагниченную иголку и поворачивает ее. Если поменять полярность, то направление тока меняется на противоположное, иголка поворачивается в противоположную сторону.

Кроме того, по данной теме проведены следующие опыты:

Опыт №2. «Статический клей».

Опыт №3. «Фруктовая батарейка»

Опыт №4. «Антигравитационные диски»

ТЕМА «СВЕТ И ЗВУК»

Опыт №1. «Мыльный спектр»

Материалы: Мыльный раствор, ершик для чистки курительной трубки (или кусок толстой проволоки), глубокая тарелка, карманный фонарик, липкая лента, лист белой бумаги.

Последовательность действий

Согни ершик для трубки (или кусок толстой проволоки) так, чтобы он образовал петлю. Не забудь сделать небольшую ручку, чтобы удобнее было держать. Налей мыльный раствор в тарелку. Погрузи петлю в мыльный раствор и дай ей как следует пропитаться мыльным раствором. Через несколько минут аккуратно вынь ее. Что ты видишь? Видны ли цвета? Прикрепи лист белой бумаги к стене с помощью липкой ленты. Выключи свет в комнате. Включи фонарь и направь его луч на петлю с мыльной пеной. Расположи фонарь так, чтобы петля отбрасывала тень на бумагу. Опиши полнившуюся тень.

Научное объяснение

Белый свет является сложным светом, он состоит из 7 цветов – красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Это явление называется интерференцией света. При прохождении через мыльную пленку, белый свет распадается на отдельные цвета, различные световые волны на экране образуют радужную картину, которая называется сплошным спектром.

По теме «Свет и звук» были проведены и описаны следующие опыты:

Опыт №2. «На краю пропасти».

Опыт №3. «Шутки ради»

Опыт №4. «Пульт дистационного управления»

Опыт №5. «Копировальное устройство»

Опыт №6. «Появление из ниоткуда»

Опыт №7. «Цветная юла»

Опыт №8. «Прыгающие зерна»

Опыт №9. «Наглядный звук»

Опыт №10. «Выдуваем звук»

Опыт №11. «Переговорное устройство»

Опыт №12. «Кукарекающий стакан»

1. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализируя результаты занимательных опытов, мы убедились, что школьные знания вполне применимы для решения практических вопросов.

С помощью опытов, наблюдений и измерений были исследованы зависимости между различными физическими величинами

Объемом и давлением газов

Давлением и температурой газов

Числом витков и величиной магнитного поля вокруг катушки с током

Силой тяжести и силой атмосферного давления

Направлением распространения света и свойствами прозрачной среды.

Все явления, наблюдаемые при проведении занимательных опытов, имеют научное объяснение, для этого мы использовали фундаментальные законы физики и свойства окружающей нас материи – II закон Ньютона, закон сохранения энергии, закон прямолинейности распространения света, отражение, преломление, дисперсия и интерференция света, отражение и поглощение электромагнитных волн.

В соответствии с поставленной задачей все опыты проведены с использованием только дешевых, малогабаритных подручных материалов, при их проведении изготовлено 8 самодельных приборов, в том числе магнитная стрелка, копировальное устройство, фруктовая батарейка, измеритель тока – мультиметр, переговорное устройство, опыты безопасные, наглядные, простые по конструкции.

СПИСОК ИЗУЧЕННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

* - Поля обязательные к заполнению.

Уже скоро начнется зима, а вместе с ней и долгожданное время . А пока предлагаем вам занять ребенка не менее увлекательными опытами в домашних условиях, ведь чудес хочется не только на Новый год, но и каждый день.

В этой статье речь пойдет об опытах, наглядно демонстрирующих детям такие физические явления как: атмосферное давление, свойства газов, движение воздушных потоков и от разных предметов.

Эти вызовут у малыша удивление и восторг, а повторить их под вашим присмотром сможет даже четырехлетка.

Как наполнить бутылку водой без рук?

Нам понадобятся:

• миска с холодной и подкрашенной для наглядности водой;
• горячая вода;
• стеклянная бутылка.

В бутылку наливаем несколько раз горячую воду, чтобы она хорошо прогрелась. Пустую горячую бутылку переворачиваем горлышком вниз и опускаем в миску с холодной водой. Наблюдаем как вода из миски набирается в бутылку и вопреки закону сообщающихся сосудов – уровень воды в бутылке значительно выше чем в миске.

Почему так происходит? Изначально хорошо прогретая бутылка наполнена теплым воздухом. По мере остывания газ сжимается, заполняя все меньший объем. Таким образом, в бутылке образуется среда пониженного давления, куда направляется вода для восстановления равновесия, ведь на воду снаружи давит атмосферное давление. Цветная вода будет поступать в бутылку до тех пор, пока давление внутри стеклянного сосуда и вне его не выровняется.

Танцующая монетка

Для этого опыта нам понадобятся:

• стеклянная бутылка с узким горлышком, которое может полностью перекрыть монета;
• монета;
• вода;
• морозильная камера.

Пустую открытую стеклянную бутылку оставляем в морозильной камере (или зимой на улице) на 1 час. Достаем бутылку, монетку смачиваем водой и кладем на горлышко бутылки. Через несколько секунд монетка начнет подскакивать на горлышке и издавать характерные щелчки.

Такое поведение монетки объясняется способностью газов расширяться при нагревании. Воздух – это смесь газов, а когда мы достали бутылку из холодильника она была наполнена холодным воздухом. При комнатной температуре газ внутри стал нагреваться и увеличиваться в объеме, при этом монетка закрывала ему выход. Вот теплый воздух и стал выталкивать монетку, а та в свое время стала подпрыгивать на бутылке и щелкать.

Важно чтобы монета была мокрой и плотно прилегала к горлышку, иначе фокуса не получится и теплый воздух будет беспрепятственно покидать бутылку без подбрасывания монетки.

Стакан – непроливайка

Предложите ребенку перевернуть наполненный водой стакан так, чтобы вода из него не вылилась. Наверняка малыш откажется от такой аферы или при первой же попытке выльет воду в таз. Научите его следующему фокусу. Нам понадобятся:

• стакан с водой;
• кусочек картона;
• таз/раковина для подстраховки.

Накрываем стакан с водой картоном, и придерживая последний рукой — переворачиваем стакан, после чего руку убираем. Этот опыт лучше проводить над тазом/раковиной, т.к. если стакан держать перевернутым долго — картон в конце концов промокнет и вода прольется. Бумагу вместо картона лучше не использовать по той же причине.

Обсудите с ребенком: почему картон препятствует вытеканию воды из стакана, ведь он не приклеен к стакану, да и почему картон тут же не падает под действием силы тяжести?

Хотите играть с ребенком легко и с удовольствием?

В момент намокания – молекулы картоны взаимодействуют с молекулами воды, притягиваясь друг к другу. С этого момента вода и картон взаимодействуют как одно целое. Кроме того, намокший картон препятствует попаданию воздуха в стакан, что не дает измениться давлению внутри стакана.

При этом на картон давит не только вода из стакана, но и воздух снаружи, который формирует силу атмосферного давления. Именно атмосферное давление прижимает картон к стакану, образуя своеобразную крышку, и не дает воде выливаться.

Опыт с феном и полоской бумаги

Продолжаем удивлять ребенка. Сооружаем конструкцию из книжек и крепим к ним сверху полоску бумаги (мы это делали с помощью скотча). Бумага свисает с книг, как показано на фото. Ширину и длину полоски выбираете, ориентируясь на мощность фена (мы брали 4 на 25 см).

Теперь включаем фен и направляем струю воздуха параллельно лежащей бумаги. Не смотря на то, что воздух дует не на бумагу, а рядом с ней – полоска поднимается со стола и развивается как на ветру.

Почему так происходит и что заставляет полоску двигаться? Изначально на полоску действует сила тяжести и давит атмосферное давление. Фен создает сильный поток воздуха вдоль бумаги. В этом месте образуется зона пониженного давления в сторону которого и отклоняется бумага.

Задуем свечу?

Начинаем учить малыша дуть мы еще до годика, готовя его к первому дню рождения. Когда ребенок подрос и в полной мере освоил этот навык – предложите ему через воронку. В первом случае располагая воронку таким образом, чтобы ее центр соответствовал уровню пламени. А во второй раз, чтобы пламя находилась вдоль края воронки.

Наверняка ребенок удивится, что все его старания в первом случае не дадут должного результата в виде погасшей свечи. При этом во втором случае – эффект будет моментальным.

Почему? Когда воздух попадает в воронку — он равномерно распределяется вдоль ее стенок, поэтому максимальная скорость потока наблюдается у края воронки. А в центре скорость воздуха маленькая, что не дает свече погаснуть.

Тень от свечи и от огня

Нам понадобятся:

• свеча;
• фонарик.

Зажигаем сечу и расположив ее у стены или другого экрана подсветим фонариком. На стене появится тень от самой свечи, а вот от огня тени не будет. Спросите ребенка, почему так получилось?

Все дело в том, что огонь сам по себе является источником света и пропускает через себя другие световые лучи. А так как тень появляется при боковом освещении предмета, не пропускающего лучи света, то огонь не может давать тень. Но не все так просто. В зависимости от сгораемого вещества – огонь может наполняться различными примесями, сажей и т.п. В этом случае можно увидеть размытую тень, которую как раз и дают эти включения.

Понравилась подборка опытов для проведения в домашних условиях? Поделитесь с друзьями, нажав на кнопочки социальных сетей, чтобы и другие мамы порадовали своих малышей интересными экспериментами!

Десятки и сотни тысяч физических экспериментов было поставлено за тысячелетнюю историю науки. Непросто отобрать несколько "самых-самых", чтобы рассказать о них. Каков должен быть критерий отбора?

Четыре года назад в газете "The New York Times" была опубликована статья Роберта Криза и Стони Бука. В ней рассказывалось о результатах опроса, проведенного среди физиков. Каждый опрошенный должен был назвать десять самых красивых за всю историю физических экспериментов. На наш взгляд, критерий красоты ничем не уступает другим критериям. Поэтому мы расскажем об экспериментах, вошедших в первую десятку по результатам опроса Криза и Бука.

1. Эксперимент Эратосфена Киренского

Один из самых древних известных физических экспериментов, в результате которого был измерен радиус Земли, был проведен в III веке до нашей эры библиотекарем знаменитой Александрийской библиотеки Эрастофеном Киренским.

Схема эксперимента проста. В полдень, в день летнего солнцестояния, в городе Сиене (ныне Асуан) Солнце находилось в зените и предметы не отбрасывали тени. В тот же день и в то же время в городе Александрии, находившемся в 800 километрах от Сиена, Солнце отклонялось от зенита примерно на 7°. Это составляет примерно 1/50 полного круга (360°), откуда получается, что окружность Земли равна 40 000 километров, а радиус 6300 километров.

Почти невероятным представляется то, что измеренный столь простым методом радиус Земли оказался всего на 5% меньше значения, полученного самыми точными современными методами.

2. Эксперимент Галилео Галилея

В XVII веке господствовала точка зрения Аристотеля, который учил, что скорость падения тела зависит от его массы. Чем тяжелее тело, тем быстрее оно падает. Наблюдения, которые каждый из нас может проделать в повседневной жизни, казалось бы, подтверждают это.

Попробуйте одновременно выпустить из рук легкую зубочистку и тяжелый камень. Камень быстрее коснется земли. Подобные наблюдения привели Аристотеля к выводу о фундаментальном свойстве силы, с которой Земля притягивает другие тела. В действительности на скорость падения влияет не только сила притяжения, но и сила сопротивления воздуха. Соотношение этих сил для легких предметов и для тяжелых различно, что и приводит к наблюдаемому эффекту. Итальянец Галилео Галилей усомнился в правильности выводов Аристотеля и нашел способ их проверить. Для этого он сбрасывал с Пизанской башни в один и тот же момент пушечное ядро и значительно более легкую мушкетную пулю. Оба тела имели примерно одинаковую обтекаемую форму, поэтому и для ядра, и для пули силы сопротивления воздуха были пренебрежимо малы по сравнению с силами притяжения.

Галилей выяснил, что оба предмета достигают земли в один и тот же момент, то есть скорость их падения одинакова. Результаты, полученные Галилеем. - следствие закона всемирного тяготения и закона, в соответствии с которым ускорение, испытываемое телом, прямо пропорционально силе, действующей на него, и обратно пропорционально массе.

3. Другой эксперимент Галилео Галилея

Галилей замерял расстояние, которое шары, катящиеся по наклонной доске, преодолевали за равные промежутки времени, измеренный автором опыта по водяным часам. Ученый выяснил, что если время увеличить в два раза, то шары прокатятся в четыре раза дальше. Эта квадратичная зависимость означала, что шары под действием силы тяжести движутся ускоренно, что противоречило принимаемому на веру в течение 2000 лет утверждению Аристотеля о том, что тела, на которые действует сила, движутся с постоянной скоростью, тогда как если сила не приложена к телу, то оно покоится.

Результаты этого эксперимента Галилея, как и результаты его эксперимента с Пизанской башней, в дальнейшем послужили основой для формулирования законов классической механики.

4. Эксперимент Генри Кавендиша

После того как Исаак Ньютон сформулировал закон всемирного тяготения: сила притяжения между двумя телами с массами Мит, удаленных друг от друга на расстояние r, равна F=G(mM/r2), оставалось определить значение гравитационной постоянной G. Для этого нужно было измерить силу притяжения между двумя телами с известными массами. Сделать это не так просто, потому что сила притяжения очень мала.

Мы ощущаем силу притяжения Земли. Но почувствовать притяжение даже очень большой оказавшейся поблизости горы невозможно, поскольку оно очень слабо. Нужен был очень тонкий и чувствительный метод. Его придумал и применил в 1798 году соотечественник Ньютона Генри Кавендиш. Он использовал крутильные весы - коромысло с двумя шариками, подвешенное на очень тонком шнурке. Кавендиш измерял смещение коромысла (поворот) при приближении к шарикам весов других шаров большей массы.

Для увеличения чувствительности смещение определялось по световым зайчикам, отраженным от зеркал, закрепленных на шарах коромысла. В результате этого эксперимента Кавендишу удалось довольно точно определить значение гравитационной константы и впервые вычислить массу Земли.

5. Эксперимент Жана Бернара Фуко

Французский физик Жан Бернар Леон Фуко в 1851 году экспериментально доказал вращение Земли вокруг своей оси с помощью 67-метрового маятника, подвешенного к вершине купола парижского Пантеона. Плоскость качания маятника сохраняет неизменное положение по отношению к звездам. Наблюдатель же, находящийся на Земле и вращающийся вместе с ней, видит, что плоскость вращения медленно поворачивается в сторону, противоположную направлению вращения Земли.

6. Эксперимент Исаака Ньютона

В 1672 году Исаак Ньютон проделал простой эксперимент, который описан во всех школьных учебниках. Затворив ставни, он проделал в них небольшое отверстие, сквозь которое проходил солнечный луч. На пути луча была поставлена призма, а за призмой - экран.

На экране Ньютон наблюдал "радугу": белый солнечный луч, пройдя через призму, превратился в несколько цветных лучей - от фиолетового до красного. Это явление называется дисперсией света. Сэр Исаак был не первым, наблюдавшим это явление. Уже в начале нашей эры было известно, что большие монокристаллы природного происхождения обладают свойством разлагать свет на цвета. Первые исследования дисперсии света в опытах со стеклянной треугольной призмой еще до Ньютона выполнили англичанин Хариот и чешский естествоиспытатель Марци.

Однако до Ньютона подобные наблюдения не подвергались серьезному анализу, а делавшиеся на их основе выводы не перепроверялись дополнительными экспериментами. И Хариот, и Марци оставались последователями Аристотеля, который утверждал, что различие в цвете определяется различием в количестве темноты, "примешиваемой" к белому свету. Фиолетовый цвет, по Аристотелю, возникает при наибольшем добавлении темноты к свету, а красный - при наименьшем. Ньютон же проделал допол¬нительные опыты со скрещенными призмами, когда свет, пропущенный через одну призму, проходит затем через другую. На основании совокупности проделанных опытов он сделал вывод о том, что "никакого цвета не возникает из белизны и черноты, смешанных вместе, кроме промежуточных темных; количество света не меняет вида цвета". Он показал, что белый свет нужно рассматривать как составной. Основными же являются цвета от фиолетового до красного. Этот эксперимент Ньютона служит замечательным примером того, как разные люди, наблюдая одно и то же явление, интерпретируют его по-разному и только те, кто подвергает сомнению свою интерпретацию и ставит дополнительные опыты, приходят к правильным выводам.

7. Эксперимент Томаса Юнга

До начала XIX века преобладали представления о корпускулярной природе света. Свет считали состоящим из отдельных частиц - корпускул. Хотя явления дифракции и интерференции света наблюдал еще Ньютон ("кольца Ньютона"), общепринятая точка зрения оставалась корпускулярной. Рассматривая волны на поверхности воды от двух брошенных камней, можно заметить, как, накладываясь друг на друга, волны могут интерферировать, то есть взаимогасить либо взаимоусиливать друг друга. Основываясь на этом, английский физик и врач Томас Юнг проделал в 1801 году опыты с лучом света, который проходил через два отверстия в непрозрачном экране, образуя, таким образом, два независимых источника света, аналогичных двум брошенным в воду камням. В результате он наблюдал интерференционную картину, состоящую из чередующихся темных и белых полос, которая не могла бы образоваться, если бы свет состоял из корпускул. Темные полосы соответствовали зонам, где световые волны от двух щелей гасят друг друга. Светлые полосы возникали там, где световые волны взаимоусиливались. Таким образом была доказана волновая природа света.

8. Эксперимент Клауса Йонссона

Немецкий физик Клаус Йонссон провел в 1961 году эксперимент, подобный эксперименту Томаса Юнга по интерференции света. Разница состояла в том, что вместо лучей света Йонссон использовал пучки электронов. Он получил интерференционную картину, аналогичную той, что Юнг наблюдал для световых волн. Это подтвердило правильность положений квантовой механики о смешанной корпускулярно-волновой природе элементарных частиц.

9. Эксперимент Роберта Милликена

Представление о том, что электрический заряд любого тела дискретен (то есть состоит из большего или меньшего набора элементарных зарядов, которые уже не подвержены дроблению), возникло еще в начале XIX века и поддерживалось такими известными физиками, как М.Фарадей и Г.Гельмгольц. В теорию был введен термин "электрон", обозначавший некую частицу - носитель элементарного электрического заряда. Этот термин, однако, был в то время чисто формальным, поскольку ни сама частица, ни связанный с ней элементарный электрический заряд не были обнаружены экспериментально.

В 1895 году К.Рентген во время экспериментов с разрядной трубкой обнаружил, что ее анод под действием летящих из катода лучей способен излучать свои, Х-лучи, или лучи Рентгена. В том же году французский физик Ж.Перрен экспериментально доказал, что катодные лучи - это поток отрицательно заряженных частиц. Но, несмотря на колоссальный экспериментальный материал, электрон оставался гипотетической частицей, поскольку не было ни одного опыта, в котором участвовали бы отдельные электроны. Американский физик Роберт Милликен разработал метод, ставший классическим примером изящного физического эксперимента.

Милликену удалось изолировать в пространстве несколько заряженных капелек воды между пластинами конденсатора. Освещая рентгеновскими лучами, можно было слегка ионизировать воздух между пластинами и изменять заряд капель. При включенном поле между пластинами капелька медленно двигалась вверх под действием электрического притяжения. При выключенном поле она опускалась под действием гравитации. Включая и выключая поле, можно было изучать каждую из взвешенных между пластинами капелек в течение 45 секунд, после чего они испарялись. К 1909 году удалось определить, что заряд любой капельки всегда был целым кратным фундаментальной величине е (заряд электрона). Это было убедительным доказательством того, что электроны представляли собой частицы с одинаковыми зарядом и массой. Заменив капельки воды капельками масла, Милликен получил возможность увеличить продолжительность наблюдений до 4,5 часа и в 1913 году, исключив один за другим возможные источники погрешностей, опубликовал первое измеренное значение заряда электрона: е = (4,774 ± 0,009)х10-10 электростатических единиц.

10. Эксперимент Эрнста Резерфорда

К началу XX века стало понятно, что атомы состоят из отрицательно заряженных электронов и какого-то положительного заряда, благодаря которому атом остается в целом нейтральным. Однако предположений о том, как выглядит эта "положительно-отрицательная" система, было слишком много, в то время как экспериментальных данных, которые позволили бы сделать выбор в пользу той или иной модели, явно недоставало.

Большинство физиков приняли модель Дж.Дж.Томсона: атом как равномерно заряженный положительный шар диаметром примерно 10-8см с плавающими внутри отрицательными электронами. В 1909 году Эрнст Резерфорд (ему помогали Ганс Гейгер и Эрнст Марсден) поставил эксперимент, чтобы понять действительную структуру атома. В этом эксперименте тяжелые положительно заряженные а-частицы, движущиеся со скоростью 20 км/с, проходили через тонкую золотую фольгу и рассеивались на атомах золота, отклоняясь от первоначального направления движения. Чтобы определить степень отклонения, Гейгер и Марсден должны были с помощью микроскопа наблюдать вспышки на пластине сцинтиллятора, возникавшие там, где в пластину попадала а-частица. За два года было сосчитано около миллиона вспышек и доказано, что примерно одна частица на 8000 в результате рассеяния изменяет направление движения более чем на 90° (то есть поворачивает назад). Такого никак не могло происходить в "рыхлом" атоме Томсона. Результаты однозначно свидетельствовали в пользу так называемой планетарной модели атома - массивное крохотное ядро размерами примерно 10-13 см и электроны, вращающиеся вокруг этого ядра на расстоянии около 10-8 см.

Занимательные опыты.
Внеклассное мероприятие для средних классов.

Внеклассное мероприятие по физике для средних классов «Занимательные опыты»

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.

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

(учащиеся 9 класса показывают опыты, а учащиеся 7-8 классов объясняют)

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 «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 5 «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 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.

Занимательные вопросы.

Учитель: Пока закипит вода, можно предложить залу вопросы:

Что растет вниз вершиной? (сосулька)

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

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

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

Днем окно разбито, на ночь вставлено. (Прорубь)

Подводятся итоги опытов.

Выставление оценок.

2015 год-