Исследовательский проект Секция: физика Тема «Путешествие в волшебный мир физики»

МКОУ «Ульдючинская сельская национальная гимназия имени О.Д. Мукаевой»

Районный конкурс проектных и исследовательских работ по математике, физике, информатике образовательных учреждений Приютненского района

Исследовательский проект

Секция: физика

Тема

«Путешествие в волшебный мир физики».

Подготовили работу:

учащиеся 2 класса

руководитель:

Кармашова Валентина Николаевна,
учитель начальных классов

2014 - 2015 уч. год.

Содержание.

I.Введение. 2 стр

II. Пуиешествие в волшебный мир физики.

Опыт 1. Водяной холм 3 стр

Опыт 2. Как задуть свечу через препятствие 4 стр

Опыт 3. Удар по шашкам 5 стр

Опыт 4. Огнеустойчивый воздушный шарик 6 стр

Опыт 5. Диск на воздушной подушке 7 стр

Опыт 6. Непокорный волчок 8 стр

Опыт 7. Переливание воды с помощью воздуха 9 стр

Опыт 8. Электрическая пляска 10 стр

III. Вывод. 10 стр

VI. Литература. 10 стр

1. Введение

Физика - самая понятная из естест­венных наук. Кто с этим поспорит? Куда легче предсказать движение летящего вниз шара, чем результат сложного химического эксперимен­та или найти решение биологиче­ской загадки. Физические явления окружают нас повсюду, их законы часто понятны и не требуют дополни­тельного разъяснения. Однако физи­ка - вовсе не скучная наука, как мо­жет показаться на первый взгляд!

Для выполнения практически всех опытов, понадобятся самые обыкновенные предметы: диски, шарики воздушные, бумаж­ные стаканчики и пластмассовые трубочки.

Мы увидели: как задувать свечу че­рез препятствие, как пляшут бумажные человечки, делали холм из воды и много еще интересного. Мы думаем, что физика в старших классах будет нашим любимым предметом.

Начните путешествие в волшебный мир физики. Удачи!

Опыт 1: Водяной холм.

Есть такое выражение - «по­ложить с горкой», то есть немного больше, чем обычно. Интересно, можно ли налить воду с горкой? От­вет на вопрос мы нашли в этом опыте.

Что потребуется:

горстка мелких монет или булавок;

стеклянный стакан,

вода.

Возраст: 8 лет.

Время: 15 минут.

Сложность: ОПЫТ можно выполнять самостоятельно.

Опыт. Для начала наполним стакан водой. Стакан полон, но никакой горки нет. Чтобы она была, пригодятся мелкие монеты или горстка булавок. Для это­го начну опускать монеты - очень осторожно, одну за другой - реб­ром в центр наполненного до краёв стакана. Наблюдаю за тем, как рас­тёт горка из воды. Опускаю монеты до тех пор, пока жидкость не пере­льется через край.
Результат При опускании в стакан монет или булавок вода начинает вытес­няться из стакана, однако она не выливается. Вместо этого над ста­каном начинает появляться неболь­шая водяная горка, которая увеличи­вается в размере после опускания каждой новой монеты или булавки. Наконец, над краями стакана горку из воды можно увидеть невооружённым глазом. В какой-то момент очередная монета послужит последней каплей. Вода перельётся через край стакана, горка исчезнет. Объём монеты или булавки невелик. В нашем опыте каждый предмет, опущенный в стакан, постепенно увеличивает объём воды на это небольшое значение. Это медленно, на несколько долей миллиметра, приподнимает воду над краями стакана. С помощью силы, называемой силой поверхностного натяжения, жидкость удерживается над краями и не торопится вытекать. Это продолжается до тех пор. пока последняя брошенная монета или булавка не добавит объём, который окажется достаточным для того, чтобы горка воды перелилась через край под действием собственного веса.

Опыт 2. Как задуть свечу через препятствие.

Мы часто гасим свечи? В этом опыте мы узнаем, можно ли задуть свечу, когда между струёй воздуха и пламенем находится какой-нибудь предмет? Давай проверим.

Что потребуется.

свечи;

спички и зажигалка;

прямоугольная и округлая форма предметов.

Возраст: 8 лет

Время: 7 мин

Сложность: опыт можно выполнять самостоятельно.

Опыт

Зажег свечу. Убедился, что её мож­но задуть. Для этого расположу све­чу на столе таким образом, чтобы между ней и моими губами не было никаких преград. Погашу свечу, дунув. Теперь помещу перед горящей свечой прямоугольный предмет и попы­таемся задуть пламя. Повторю опыт, но на этот раз заменю прямоугольный предмет на округлый. Попытаюсь задуть све­чу. Что у меня получилось?

Результат

Задуть свечу, когда она находит­ся за прямоугольным предметом, не уда­лось. А вот предмет обтекаемой формы не стал помехой - пламя погасло. Как такое возможно? В чём отличие одного препятствия от другого?

Вывод.

Весь секрет заключается в фор­ме предмета, который располо­жен между пламенем и источни­ком воздуха. Например, в случае с прямоугольного предмета поток воз­духа отражается от неё, и свеча продолжает гореть. Если предмет округлой формы, то воздух огиба­ет её стенки, а не отталкивается от них, как в первом случае, и до­стигает пламени. Свеча гаснет!

Опыт 3. Удар по шашкам.

Что может быть проще обыкновен­ного удара? Однако даже такое про­стое с точки зрения физики взаимо­действие тел скрывает в себе много удивительного. Убедиться в этом тебе поможет следующий опыт.

Что потребуется:

- набор шашек;

- деревянная линейка.

Возраст: 8 лет.

Время: 10 минут.

Сложность: опыт можно выполнять самостоятельно.

Опыт.

Расположи восемь шашек в пря­мой ряд, чтобы они примыкали друг к другу вплотную. Слегка придержи­вая пальцем крайнюю шашку, ударь по её ребру деревянной линейкой. Наблюдай за тем, что происходит с остальными шашками.

Результат.

Стоит тебе ударить по ребру шаш­ки, как на другом конце ряда отлета- его крайняя шашка, будто ты ударил по ней. Удар словно пронёсся сквозь цепь. Однако все промежуточные шашки при этом остались на своих местах. Почему так получилось?

Вывод.

Процесс удара можно разде­лить на несколько стадий. Сна­чала сталкивающиеся предме­ты словно сжимаются в месте соприкосновения друг с другом. В ответ на это сжатие внутри каж­дого объекта возникает сила про­тиводействия, которая стремится восстановить исходную форму столкнувшихся тел. Эта сила рас­талкивает предметы в противопо­ложные стороны: ударивший пред­мет получает свой удар обратно.

В случае с шашками удар про­ходит по цепи незаметно. Каж­дая шашка внутри цепи получила и передала энергию удара, не из­менив своего положения. На него отреагировала и отлетела в сторо­ну лишь крайняя шашка, которой некому больше передать импульс и получить его обратно, чтобы сно­ва стать в ряд.

Опыт 4. Огнеустойчивый воздушный шарик.

Что потребуется:

воздушный шарик;

свеча;

спички или зажигалка;

вода.

Возраст: 9 лет

Время: 15 минут.

Сложность: ОПЫТ необходимо выполнять только с родителями.

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

Опыт

Налей в воздушный шарик столько воды, чтобы по размеру он напоминал большой грейпфрут. Завяжи конец шарика в узел, чтобы из него не могла просочиться ни одна капля воды. Зажги свечу и приступай к главному этапу эксперимента. Возьми шарик за узел в правую руку и поднеси его к пламени. Подержи его над огнём несколько секунд, а затем убери. Повтори несколько раз. Не забудь потушить свечу, когда закончишь эксперимент.

Результат

Шарик действительно кажется огнеустойчивым! Что за волшебство? Почему он не лопнул?

Вывод.

В ходе эксперимента ты наблюдал физический процесс, который называется поглощением теплоты. Если повторить опыт, но вместо воды наполнить шарик воздухом, то он лопнет мгновенно - пламя прожжёт резину, и шарик не сможет больше сдерживать давление воздуха. В отличие от воздуха, вода очень хорошо поглощает теплоту. Это означает, что жидкость внутри шарика будет так быстро поглощать тепло пламени, что огонь не сможет повредить резину мгновенно.

Опыт 5. Диск на воздушной подушке.

В середине прошлого века учёные и писатели-фантасты предсказали, что к 2000 году изобретут новый вид транспорта, который будет парить на небольшом расстоянии от земли. Такой транспорт до сих пор не создан, однако не расстраивайся: модель этой чудо-машины ты можешь сделать дома из подручных средств!

Опыт.

Что потребуется: старый диск (CD или DVD);

крышка-дозатор от бутылки из-под моющего средства;

суперклей;

воздушный шарик.

Возраст: 8 лет. Время: 25 минут.

СЛОЖНОСТЬ: опыт можно выполнять самостоятельно.

Надуй воздушный шарик, его конец обмотай вокруг указательного пальца таким образом, чтобы воздух не выходил наружу. Надень шарик на крышку-дозатор, приклеенную к диску. Он должен плотно её обхватить.

Убедись в том, что крышка-дозатор закрыта. Приклей её к диску так, чтобы она полностью закрыла отверстие в его центре. Подожди 20 минут - клей должен высохнуть, чтобы детали скрепились как следует.

Твоя миниатюрная тарелка на воздушной подушке готова! Всё, что осталось сделать, - это поместить прибор на плоскую поверхность, например, пол, покрытый ламинатом, или стеклянную столешницу, и открыть крышку-дозатор. Наблюдай за тем, как движется твоя новая игрушка начала движение. Она будет скользить по плоской поверхности до тех пор, пока из шарика не выйдет весь воздух. Чтобы заставить её двигаться снова, закрой крышку-дозатор, сними шарик и повтори всё заново. В чём секрет этого опыта?

Результат

Как только мы открыли крышку-дозатор, тарелка на воздушной подушке

Когда ты открываешь крышку- дозатор, из шарика через отверстие в центре диска начинает выходить воздух. Поверхность диска плоская, а масса равномерно распределена по всей его площади, поэтому воздух из шарика приподнимает диск над плоской поверхностью, между двумя плоскими поверхностями образуется воздушный слой. Он уменьшает трение между ними, поэтому диск легко скользит над столом, словно на воздушной подушке.

Опыт 6. Непокорный волчок

Что потребуется:

металлическая консервная банка;

толстый гвоздь,

магнит.

Возраст: 9 лет.

Время: 20 минут.

СЛОЖНОСТЬ: опыт можно выполнять самостоятельно.

Как ты думаешь, все ли металлические предметы притягиваются к магниту? При определённых условиях некоторые из них могут отталкивайся от магнита. Выполни следующий опыт, чтобы убедиться в этом!

Опыт

Для проведения эксперимента понадобится крышка от консервной банки. Для начала убедись, что банка действительно притягивается магнитом. Из крышки сделай волчок. Для этого отдели крышку от банки, проткни её посередине толстым гвоздём, который будет служить осью волчка.

Проверь, притягивается ли такой металлический волчок магнитом. Теперь раскрути игрушку и снова поднеси к ней магнит. Наблюдай за тем, как ведёт себя волчок.

Результат.

Как и следовало ожидать, волчок, сделанный из крышки консервной банки, притягивается магнитом. Однако он ведёт себя совершенно иначе во время движения. По необъяснимым причинам волчок начинает отталкиваться от магнита. В чём разгадка такого необычного поведения игрушки?

Вывод.

Странное поведение волчка объясняется просто. В результате быстрого вращения под действием магнита в металлическом объекте возникает ток. Он порождает новое магнитное поле. Таким образом, вращающийся около магнита волчок сам превращается в магнит. Два магнита отталкиваются друг от друга.

Опыт 7. Переливание воды с помощью воздуха.

Часто нужно перелить жидкость из одного сосуда в другой. В таких случаях на помощь придёт знание физических законов.

Что потребуется:

банка с водой;

пустая миска;

гибкий резиновый шланг.

Возраст: 8 лет.

Время: 20 минут.

СЛОЖНОСТЬ: ОПЫТ можно выполнять самостоятельно.

Опыт

Для того, чтобы перелить жидкость из одного сосуда в другой, размести ёмкости так, чтобы они были расположены не на одной горизонтальной плоскости. То есть банка, из которой нужно перелить, должна стоять выше пустой миски. Далее воспользуйся резиновым шлангом. Наполни его водой, погрузи концы в верхний и нижний сосуды. Наблюдай за тем, как ведёт себя жидкость.

Результат

После погружения шланга в сосуды вода начнёт переливаться из верхнего сосуда в нижний. Почему так происходит?

Вывод.

Шланг с отверстиями на концах, которую ты использовал в опыте, называется сифоном. Вода под действием силы тяжести начинает переливается через сифон из верхнего сосуда в нижний. Давление в шланге понижается. Под действием атмосферного давления оставшаяся жидкость из верхнего сосуда также стремится в нижний. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока вода из верхнего сосуда полностью не перельётся в нижний.

Опыт 8. Электрическая пляска.

Электричество можно получить с помощью самых обыкновенных предметов, например, стекла и листа тонкой бумаги.

Что потребуется:

лист тонкой бумаги;

ножницы;

кусок обыкновенного оконного стекла;

толстые книги.

Возраст: 8 лет.

Время: 10 минут.

Сложность- опыт можно выполнять

самостоятельно.

Опыт.

Из листа тонкой бумаги вырежим небольшие человеческие фигурки высотой около 2 сантиметров. Положим кусок обыкновенного оконного стекла на книги. Расстояние между прозрачной поверхностью и столом должно быть около 4 сантиметров. Положим вырезанных человечков под стекло. Начнем натирать прозрачную поверхность тряпкой. Наблюдаем за тем, как ведёт себя бумажный народец.

Результат.

Как только ты начал натирать прозрачную поверхность листом сухой бумаги, человечки под стеклом пустились в пляс, совсем как живые! Интересно, почему?

II. Вывод.

Мы узнали: почему воздушный шар не лопается над огнем, что можно создать чудо машинку на воздушной подушке, как здорово пляшут человечки под стеклом, мы от души смеялись, а этому есть объяснение, то что может быть понятными и интересными сложные законы физики. И мы познакомились с загадочной физикой с помощью увлекательных экспериментов.

III. Литература:

Болушевский С. В. Веселые и.научные опыты для детей и взрослых. Физика / С. В. Болуевский. - М.: Эксмо. 2012. - 80 с.: ил. - (Опыты для детей и взрослых).

11