Физический опыт в домашних условиях. Разные физические опыты

На школьных уроках физики учителя всегда говорят, что физические явления повсюду в нашей жизни. Только мы частенько об этом забываем. Меж тем, удивительное рядом! Не думайте, что для организации физических опытов на дому вам потребуется что-то сверхъестественное. И вот вам несколько доказательств;)

Магнитный карандаш

Что необходимо приготовить?

• Батарейку.
• Толстый карандаш.
• Медную изолированную проволоку диаметром 0,2–0,3 мм и длиной несколько метров (чем больше, тем лучше).
• Скотч.

Проведение опыта

Намотайте проволоку вплотную виток к витку на карандаш, не доходя до его краев по 1 см. Кончился один ряд - наматывайте другой сверху в обратную сторону. И так, пока не закончится вся проволока. Не забудьте оставить свободными два конца проволоки по 8–10 см. Чтобы витки после намотки не разматывались, закрепите их скотчем. Зачистите свободные концы проволоки и подсоедините их к контактам батарейки.

Что произошло?

Получился магнит! Попробуйте поднести к нему маленькие железные предметы - скрепку, шпильку. Притягиваются!

Повелитель воды

Что необходимо приготовить?

• Палочку из оргстекла (например, ученическую линейку или обычную пластмассовую расчёску).
• Сухую тряпочку из шёлка или шерсти (например, шерстяной свитер).

Проведение опыта

Откройте кран, чтобы текла тонкая струйка воды. Сильно потрите палочку или расчёску о приготовленную тряпочку. Быстро приблизьте палочку к струйке воды, не касаясь её.

Что произойдёт?

Струя воды изогнётся дугой, притягиваясь к палочке. Попробуйте то же самое сделать с двумя палочками и посмотрите, что получится.

Волчок

Что необходимо приготовить?

• Бумагу, иголку и ластик.
• Палочку и сухую шерстяную тряпочку из предыдущего опыта.

Проведение опыта

Управлять можно не только водой! Вырежьте полоску бумаги шириной 1–2 см и длиной 10–15 см, изогните по краям и посередине, как показано на рисунке. Воткните иголку острым концом в ластик. Уравновесьте заготовку-волчок на иголке. Подготовьте «волшебную палочку», потрите её о сухую тряпочку и поднесите к одному из концов бумажной полоски сбоку или сверху, не касаясь её.

Что произойдёт?

Полоска станет раскачиваться вверх-вниз, как качели, или будет крутиться, как карусель. А если вы сможете вырезать из тонкой бумаги бабочку, то опыт будет ещё интереснее.

Лед и пламя

(опыт проводится в солнечный день)

Что необходимо приготовить?

• Небольшую чашку с круглым дном.
• Кусочек сухой бумажки.

Проведение опыта

Налейте в чашку воды и поставьте в морозилку. Когда вода превратится в лёд, выньте чашку и поставьте в ёмкость с горячей водой. Через некоторое время лёд отделится от чашки. Теперь выйдите на балкон, положите кусочек бумажки на каменный пол балкона. Куском льда сфокусируйте солнце на бумажке.

Что произойдёт?

Бумага должна обуглиться, ведь в руках уже не просто лед… Вы догадались, что сделали лупу?

Неправильное зеркало

Что необходимо приготовить?

• Прозрачную банку с плотно закрывающейся крышкой.
• Зеркало.

Проведение опыта

Налейте в банку воды с излишком и закройте крышкой, чтобы внутрь не попали пузыри воздуха. Приставьте банку к зеркалу крышкой вверх. Теперь можно смотреться в «зеркало».

Приблизьте лицо и посмотрите внутрь. Там будет уменьшенное изображение. Теперь начинайте наклонять банку в сторону, не отрывая от зеркала.

Что произойдёт?

Отражение вашей головы в банке, само собой, будет тоже наклоняться, пока не окажется перевёрнутым вниз, при этом ног так и не будет видно. Поднимите банку, и отражение вновь перевернётся.

Коктейль с пузырьками

Что необходимо приготовить?

• Стакан с крепким раствором поваренной соли.
• Батарейку от карманного фонарика.
• Два кусочка медной проволоки длиной примерно по 10 см.
• Мелкую наждачную бумагу.

Проведение опыта

Зачистите концы проволоки мелкой наждачной шкуркой. Подсоедините к каждому полюсу батарейки по одному концу проволочек. Свободные концы проволочек опустите в стакан с раствором.

Что произошло?

Вблизи опущенных концов проволоки будут подниматься пузырьки.

Батарейка из лимона

Что необходимо приготовить?

• Лимон, тщательно вымытый и насухо вытертый.
• Два кусочка медной изолированной проволоки примерно 0,2–0,5 мм толщиной и длиной 10 см.
• Стальную скрепку для бумаги.
• Лампочку от карманного фонарика.

Проведение опыта

Зачистите противоположные концы обеих проволок на расстоянии 2–3 см. Вставьте в лимон скрепку, прикрутите к ней конец одной из проволочек. Воткните в лимон в 1–1,5 см от скрепки конец второй проволочки. Для этого сначала проткните лимон в этом месте иголкой. Возьмите два свободных конца проволочек и приложи к контактам лампочки.

Что произойдёт?

Лампочка загорится!

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.

Сотни тысяч физических опытов было поставлено за тысячелетнюю историю науки. Сложно отобрать несколько «самых-самых».Среди физиков США и Западной Европы был проведен опрос. Исследователи Роберт Криз и Стони Бук просили их назвать наиболее красивые за всю историю физические эксперименты. Об опытах, вошедших в первую десятку по итогам выборочного опроса Криза и Бука, рассказал научный работник Лаборатории нейтринной астрофизики высоких энергий, кандидат физико-математических наук Игорь Сокальский.

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 около 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, сообщает сайт «Химия и жизнь».

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=γ (mM/r2), оставалось определить значение гравитационной постоянной γ - 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 дополнительные 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)х 10-10 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 108 см 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.

Современные физические эксперименты значительно сложнее экспериментов прошлого. В одних приборы размещают на площадях в десятки тысяч квадратных километров, в других заполняют объем порядка кубического километра. А третьи вообще скоро будут проводить на других планетах.

Для многих школьников физика является довольно сложным и непонятным предметом. Чтобы заинтересовать ребенка этой наукой родители используют всевозможные ухищрения: рассказывают фантастические истории, показывают занимательные опыты, приводят в пример биографии великих ученых.

Как проводить опыты по физике с детьми?

• Педагоги предостерегают, не стоит знакомство с физическими явлениями ограничивать лишь демонстрацией занимательных опытов и экспериментов.
• Опыты должны в обязательном порядке сопровождаться подробными объяснениями.
• Для начала ребенку необходимо объяснить, что физика является наукой, изучающей общие законы природы. Физика изучает строение материи, ее формы, ее движения и изменения. В свое время известный британский ученый лорд Кельвин довольно смело заявил, что в нашем мире существует лишь одна наука – физика, все остальное — обычное собирание марок. И в этом высказывании есть доля истины, ведь вся Вселенная, все планеты и все миры (предполагаемые и существующие) подчиняются законам физики. Конечно, высказывания самых именитых ученых о физике и ее законах вряд ли заставят младшего школьника отбросить в сторону мобильник и с упоением углубиться в изучение учебника физики.

Сегодня мы попытаемся предложить вниманию родителей несколько занимательных опытов, которые помогут заинтересовать ваших детей и ответить на многие их вопросы. И как знать, может, благодаря этим домашним экспериментам, физика станет любимым предметом у вашего ребенка. И в самом скором времени в нашей стране появится свой Исаак Ньютон.

Интересные опыты с водой для детей - 3 инструкции

Для 1 эксперимента вам понадобится два яйца, обычная пищевая соль и 2 стакана с водой.

Одно яйцо необходимо осторожно опустить в стакан, наполненный на половину холодной водой. Оно сразу же окажется на дне. Второй стакан наполните теплой водой и размешайте в нем 4-5 ст. л. соли. Подождите, пока вода в стакане станет холодной, и аккуратно опустите в него второе яйцо. Оно останется на поверхности. Почему?

Объяснение результатов опыта

Плотность простой воды ниже плотности яйца. Именно поэтому яйцо опускается на дно. Средняя плотность соленой воды существенно выше плотности яйца, поэтому оно остается на поверхности. Продемонстрировав ребенку этот опыт, можно заметить, что морская вода является идеальной средой для обучения плаванию. Ведь законы физики и в море никто не отменял. Чем вода в море более соленая, тем меньше требуется усилий, чтобы держаться на плаву. Самым соленым считается Красное море. Из-за большой плотности тело человека буквально выталкивается на поверхность воды. Учиться плавать в Красном море – сплошное удовольствие.

Для 2 эксперимента вам понадобится: стеклянная бутылка, миска с подкрашенной водой и горячая вода.

При помощи горячей воды прогреваем бутыль. Выливаем из нее горячую воду и опрокидываем горлышком вниз. Устанавливаем в миску с подкрашенной холодной водой. Жидкость из миски начнет самостоятельно затекать в бутылку. Кстати уровень подкрашенной жидкости в ней будет (по сравнению с миской) существенно выше.

Как объяснить результат опыта ребенку?

Предварительно нагретая бутылка наполнена теплым воздухом. Постепенно бутыль охлаждается, и газ сжимается. В бутылке давление понижается. На воду оказывает влияние давление атмосферы, и она поступает в бутылку. Ее приток остановится лишь тогда, когда давление не выровняется.

Для 3 опыта понадобится линейка из оргстекла или обычная пластмассовая расческа, шерстяная или шелковая ткань.

В кухне или в ванной отрегулируйте кран так, чтобы из него текла тонкая струйка воды. Попросите ребенка сильно потереть линейку (расческу) сухой шерстяной тряпочкой. Затем ребенок должен быстро приблизить линейку к струе воды. Эффект его поразит. Струя воды будет изгибаться, и тянуться к линейке. Забавный эффект можно получить, используя одновременно две линейки. Почему?

Наэлектризованная сухая расческа или линейка из оргстекла становятся источником электрического поля, именно поэтому струя вынуждена изгибаться в ее сторону.

Более подробно обо всех этих явлениях можно узнать на уроках физики. Любому ребенку захочется почувствовать себя «повелителем» воды, а это значит — урок уже никогда не будет для него скучным и неинтересным.

%20%D0%9A%D0%B0%D0%BA%20%D1%81%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D0%B0%D1%82%D1%8C%203%20%D0%BE%D0%BF%D1%8B%D1%82%D0%B0%20%D1%81%D0%BE%20%D1%81%D0%B2%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%BC%20%D0%B2%20%D0%B4%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D1%88%D0%BD%D0%B8%D1%85%20%D1%83%D1%81%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%8F%D1%85

Как доказать, что свет движется по прямой?

Для проведения опыта потребуются 2 листа плотного картона, обычный фонарик, 2 подставки.

Ход эксперимента: В центре каждой картонки аккуратно вырезаем одинаковые по диаметру круглые отверстия. Устанавливаем их на подставки. Отверстия должны находиться на одной высоте. Включенный фонарь располагаем на заранее подготовленной подставке из книг. Можно использовать подходящую по размеру любую коробку. Луч фонаря направляем в отверстие одной из картонок. Ребенок встает с противоположной стороны и видит свет. Просим ребенка отойти, и смещаем в сторону любую из картонок. Их отверстия больше не находятся на одном уровне. Ребенка возвращаем на то же место, но света он уже не видит. Почему?

Объяснение: Свет может распространяться только по прямой линии. Если на пути света возникает препятствие, он останавливается.

Опыт – танцующие тени

Для проведения этого опыта потребуется: белый экран, вырезанные картонные фигурки, которые необходимо привесить на нитках перед экраном и обычные свечи. Свечи нужно поставить за фигурками. Нет экрана – можно использовать обычную стену

Ход эксперимента: Зажгите свечи. Если свечу отодвинуть подальше, то тень от фигурки станет меньше, если свечу сдвинуть вправо, фигурка передвинется влево. Чем больше свечей вы зажжете, тем танец фигурок будет интересней. Свечи можно зажигать по очереди, поднимать выше, ниже, создавая очень интересные танцевальные композиции.

Интересный опыт с тенью

Для следующего опыта вам понадобится экран, довольно мощная электролампа и свеча. Если направить свет мощной электролампы на горящую свечу, то на белом полотне проявится тень не только от свечи, но и от ее пламени. Почему? Все просто, оказывается и в самом пламени имеются раскаленные светонепроницаемые частицы.

Простые опыты со звуком для младших школьников

Эксперимент со льдом

Если вам повезет, и вы у себя дома найдете кусочек сухого льда, то сможете услышать необычный звук. Он довольно неприятный – очень тонкий и воющий. Для этого нужно сухой лед положить в обычную чайную ложку. Правда, звучать ложка сразу же перестанет, как только охладиться. Почему появляется этот звук?

При соприкосновении льда с ложкой (в соответствии с законами физики) выделяется углекислый газ, именно он заставляет вибрировать ложку и издавать необычный звук.

Забавный телефон

Возьмите две одинаковые коробочки. В середине дна и крышки каждой из коробочек проткните дырку при помощи толстой иглы. В коробочках разместите обычные спички. В сделанные отверстия протяните шнурок (длиной 10-15 см). Каждый конец шнурка нужно завязать за середину спички. Желательно использовать рыболовную леску из капрона или шелковую нитку. Каждый из двух участников эксперимента берет свою «трубку» и отходит на максимальное расстояние. Леска должна быть туго натянута. Один подносит трубку к уху, а другой ко рту. Вот и все! Телефон готов – можно вести светскую беседу!

Эхо

Из картона сделайте трубу. Ее высота должна быть около трехсот мм, а диаметр около шестидесяти мм. На обычную подушку разместите часы и накройте их сверху изготовленной заранее трубой. Звук часов в данном случае вы сможете услышать, если ваше ухо будет находиться прямо над трубой. Во всех остальных положениях звука часов не слышно. Однако если вы возьмете отрез картона и поместите его под углом в сорок пять градусов к оси трубы, то звук часов будет прекрасно слышен.

Как провести с ребенком дома опыты с магнитами - 3 идеи

Играть с магнитом дети просто обожают, поэтому они готовы включиться в любой эксперимент с этим предметом.

Как вытащить предметы из воды при помощи магнита?

Для первого эксперимента потребуется масса болтиков, скрепок, пружинок, пластиковая бутылка с водой и магнит.

Детям дается задание: вытащить из бутылки предметы, не замочив при этом руки, ну и стол естественно. Как правило, дети быстро находят решение этой задачи. Во время опыта родители могут рассказать детям о физических свойствах магнита и объяснить, что сила магнита действует не только сквозь пластик, но и сквозь воду, бумагу, стекло и т.д.

Как сделать компас?

В блюдце надо набрать холодной воды и на ее поверхность положить небольшой кусочек салфетки. На салфетку аккуратно кладем иголку, которую предварительно натираем об магнит. Салфетка намокает и опускается на дно блюдца, а иголка остается на поверхности. Постепенно она плавно поворачивается одним концом на север, другим на юг. Правильность самодельного компаса можно сверить по-настоящему.

Магнитное поле

Для начала нарисуйте на листе бумаги прямую линию и положите на нее обычную железную скрепку. Медленно подвигайте к линии магнит. Отметьте то расстояние, на котором скрепка притянется к магниту. Возьмите другой магнит, и проведите тот же эксперимент. Скрепка притянется к магниту с более далекого расстояния или с более близкого. Все будет зависеть исключительно от «силы» магнита. На этом примере, ребенку можно рассказать о свойствах магнитных полей. Прежде чем рассказывать ребенку о физических свойствах магнита, нужно обязательно объяснить, что магнит притягивает далеко не все «блестящие штучки». Магнит может притягивать только железо. Такие железки как никель и алюминий ему «не по зубам».

Интересно, Вы любили в школе уроки физики? Нет? Тогда у Вас есть прекрасная возможность вместе с ребенком освоить этот очень интересный предмет. Узнайте, Как провести дома интересные и простые , читайте в другой статье на нашем сайте.

Удачных Вам экспериментов!

Опыт 1 Четыре этажа Приборы и материалы: бокал, бумага, ножницы, вода, соль, красное вино, подсолнечное масло, крашенный спирт. Этапы проведения опыта ПОПРОБУЕМ НАЛИТЬ В СТАКАН ЧЕТЫРЕ РАЗНЫХ ЖИДКОСТИ ТАК, ЧТОБЫ ОНИ НЕ СМЕШАЛИСЬ И СТОЯЛИ ОДНА НАД ДРУГОЙ В ПЯТЬ ЭТАЖЕЙ. ВПРОЧЕМ, НАМ УДОБНЕЕ БУДЕТ ВЗЯТЬ НЕ СТАКАН, А УЗКИЙ, РАСШИРЯЮЩИЙСЯ К ВЕРХУ БОКАЛ. 1. НАЛИТЬ НА ДНО БОКАЛА СОЛЁНОЙ ПОДКРАШЕННОЙ ВОДЫ. 2. СВЕРНУТЬ ИЗ БУМАГИ ФУНТИК И ЗАГНУТЬ ЕГО КОНЕЦ ПОД ПРЯМЫМ УГЛОМ; КОНЧИК ЕГО ОТРЕЗАТЬ. ОТВЕРСТИЕ В ФУНТИКЕ ДОЛЖНО БЫТЬ ВЕЛИЧИНОЙ С БУЛАВОЧНУЮ ГОЛОВКУ. НАЛИТЬ В ЭТОТ РОЖОК КРАСНОГО ВИНА; ТОНКАЯ СТРУЙКА ДОЛЖНА ВЫТЕКАТЬ ИЗ НЕГО ГОРИЗОНТАЛЬНО, РАЗБИВАТЬСЯ О СТЕНКИ БОКАЛА И ПО НЕМУ СТЕКАТЬ НА СОЛЁНУЮ ВОДУ. КОГДА СЛОЙ КРАСНОГО ВИНА ПО ВЫСОТЕ СРАВНЯЕТСЯ С ВЫСОТОЙ СЛОЯ ПОДКРАШЕННОЙ ВОДЫ, ПРЕКРАТИТЬ ЛИТЬ ВИНО. 3. ИЗ ВТОРОГО РОЖКА НАЛЕЙ ТАКИМ ЖЕ ОБРАЗОМ В БОКАЛ ПОДСОЛНЕЧНОГО МАСЛА. 4. ИЗ ТРЕТЬЕГО РОЖКА НАЛИТЬ СЛОЙ КРАШЕННОГО СПИРТА.

Опыт 2 Удивительный подсвечник Приборы и материалы: свеча, гвоздь, стакан, спички, вода. Этапы проведения опыта Утяжелить конец свечи гвоздём. Рассчитать величину гвоздя так, чтобы свеча вся погрузилась в воду, только фитиль и самый кончик парафина должны выступать над водой. Зажечь фитиль. - Позволь, - скажут тебе, - ведь через минуту свеча догорит до воды и погаснет! - В том-то и дело, - ответишь ты, - что свеча с каждой минутой короче. А раз короче, значит и легче. Раз легче, значит, она всплывёт. И, правда, свеча будет понемножку всплывать, причём охлаждённый водой парафин у края свечи будет таять медленней, чем парафин, окружающий фитиль. Поэтому вокруг фитиля образуется довольно глубокая воронка. Эта пустота, в свою очередь, облегчает свечу, потому- то наша свеча и догорит до конца. Не правда ли, удивительный подсвечник – стакан воды? А этот подсвечник совсем не плох.

Опыт 3 Свеча за бутылкой Приборы и материалы: свеча, бутылка, спички Этапы проведения опыта Поставить зажженную свечу позади бутылки, а самому стань так, чтобы лицо отстояло от бутылки на см. Стоит теперь дунуть, и свеча погаснет, будто между тобой и свечёй нет никакой преграды. Объяснение опыта Свеча гаснет потому, что бутылка воздухом Обтекается: струя воздуха разбивается бутылкой на два потока; один обтекает её справа, а другой – слева; а встречаются они примерно там, где стоит пламя свечи.

Опыт 4 Вертящаяся змейка Приборы и материалы: плотная бумага, свеча, ножницы. Этапы проведения опыта 1. Из плотной бумаги вырезать спираль, растянуть её немного и посадить на конец изогнутой проволоки. 2. Держать эту спираль над свечкой в восходящем потоке воздуха, змейка будет вращаться. Объяснение опыта Змейка вращается, т.к. происходит расширение воздуха под действием тепла и о превращении теплой энергии в движение.

Опыт 5 Извержение Везувия Приборы и материалы: стеклянный сосуд, пузырёк, пробку, спиртовая тушь, вода. Этапы проведения опыта В широкий стеклянный сосуд, наполненный водой, поставить пузырёк спиртовой туши. В пробке пузырька должно быть небольшое отверстие. Объяснение опыта Вода имеет большую плотность, чем спирт; она постепенно будет входить в пузырёк, вытесняя оттуда тушь. Красная, синяя или черная жидкость тоненькой струйкой будет подниматься из пузырька кверху.

Опыт 6 Пятнадцать спичек на одной Приборы и материалы: 15 спичек. Этапы проведения опыта Положить одну спичку на стол, а на неё поперёк 14 спичек так, чтобы головки их торчали кверху, а концы касались стола. Как поднять первую спичку, держа её за один конец, и вместе с нею все остальные спички? Объяснение опыта Для этого нужно только поверх всех спичек, в ложбинку между ними, положить ещё одну, пятнадцатую спичку

Опыт 8 Парафиновый мотор Приборы и материалы: свеча, спица, 2 стакана, 2 тарелки, спички. Этапы проведения опыта Чтобы сделать это мотор, нам не нужно ни электричества, ни бензина. Нам нужно для этого только … свеча. 1. Раскалить спицу и воткнуть её их головками в свечку. Это будет ось нашего двигателя. 2. Положить свечу спицей на края двух стаканов и уравновесить. 3. Зажечь свечу с обоих концов. Объяснение опыта Капля парафина упадёт в одну из тарелок, подставленных под концы свечи. Равновесие нарушится, другой конец свечи перетянет и опустится; при этом с него стечёт несколько капель парафина, и он станет легче первого конца; он поднимается к верху, первый конец опустится, уронит каплю, станет легче, и наш мотор начнёт работать вовсю; постепенно колебания свечи будут увеличиваться всё больше и больше.

Опыт 9 Свободный обмен жидкостями Приборы и материалы: апельсин, бокал, красное вино или молоко, воду, 2 зубочистки. Этапы проведения опыта Осторожно разрезать апельсин пополам, очистить так, чтобы кожица снялась целой чашечкой. Проткнуть в дне этой чашечки два отверстия рядом и положить её в бокал. Диаметр чашечки должен быть немного больше диаметра центральной части бокала, тогда чашечка удержится на стенках, не падая на дно. Опустить апельсинную чашечку в сосуд на одну треть высоты. Налить в апельсинную корку красного вина или подкрашенного спирта. Оно будет проходить через дырку, пока уровень вина не дойдёт до дна чашечки. Затем налить воды почти до края. Можно увидеть, как струя вина поднимается через одно из отверстий до уровня воды, между тем как вода, более тяжёлая, пройдет через другое отверстие и станет опускаться ко дну бокала. Через несколько мгновений вино очутится на верху, а вода внизу.

Диффузия жидкостей и газов Диффузия (от лат. diflusio - распространение, растекание, рассеивание), перенос частиц разной природы, обусловленный хаотическим тепловым движением молекул (атомов). Различают диффузию в жидкостях, газах и твёрдых телах Демонстрационный эксперимент «Наблюдение диффузии» Приборы и материалы: вата, нашатырный спирт, фенолфталеин, установка для наблюдения диффузии. Этапы проведения эксперимента Возьмём два кусочка ватки. Смочим один кусочек ватки фенолфталеином, другой – нашатырным спиртом. Приведём ветки в соприкосновение. Наблюдается окрашивание ваток в розовый цвет вследствие явления диффузии.

Толстый воздух Мы живём благодаря воздуху, которым мы дышим. Если тебе не кажется это достаточно волшебным, проделай этот эксперимент, чтобы узнать, на какую ещё магию способен воздух. Реквизит Защитные очки Сосновая дощечка 0,3 х 2,5 х 60 см (можно приобрести в любом магазине пиломатериалов) Газетный лист Линейка Подготовка Разложи всё необходимое на столе Начинаем научное волшебство! Надень защитные очки. Объяви зрителям: « В мире есть два вида воздуха. Один из них – тощий, а другой – жирный. Сейчас я с помощью жирного воздуха совершу волшебство ». Положи на стол дощечку так, чтобы примерно 6 дюймов (15 см) выступало на край стола. Произнеси: « Толстый воздух садись на дощечку ». Ударь по концу дощечки, который выступает за край стола. Дощечка подпрыгнет в воздух. Скажи зрителям, что на дощечку сел должно быть тощий воздух. Опять положи дощечку на стол как в пункте 2. Положи на дощечку газетный лист, как показано на рисунке, чтобы дощечка была посередине листа. Разгладь газету, чтобы между ней и столом не осталось воздуха. Снова скажи: « Толстый воздух, садись на дощечку ». Ударь по выступающему концу ребром ладони. Результат Когда ты ударяешь по дощечке в первый раз, она подпрыгивает. Но если ударить по дощечке, на которой лежит газета, дощечка ломается. Объяснение Когда ты разглаживаешь газету, ты удаляешь из-под неё почти весь воздух. Вместе с тем большое количество воздуха сверху газеты давит на неё с большой силой. Когда ты ударяешь по дощечке, она ломается, потому что давление воздуха на газету не даёт дощечке подняться вверх в ответ на приложенную тобой силу.

Непромокаемая бумага Реквизит Бумажное полотенце Стакан Пластиковая миска или ведёрко, в которое можно налить достаточное количество воды, чтобы она полностью покрыла стакан Подготовка Разложи всё необходимое на столе Начинаем научное волшебство! Объяви зрителям: "C помощью своего магического мастерства я смогу сделать так, чтобы кусочек бумаги остался сухим ». Сомни бумажное полотенце и положи его на дно стакана. Переверни стакан и убедись, что комок бумаги остаётся на месте. Произнеси над стаканом какие-нибудь волшебные слова, например: « магические силы, оградите бумагу от воды ». Потом медленно опусти перевёрнутый стакан в миску с водой. Старайся держать стакан как можно ровнее, пока он не скроется под водой полностью. Вытащи стакан из воды и стряхни с него воду. Переверни стакан дном книзу и достань бумагу. Дай зрителям пощупать её и убедиться, что она осталась сухой. Результат Зрители обнаруживают, что бумажное полотенце осталось сухим. Объяснение Воздух занимает определённый объём. В стакане есть воздух, в каком бы положении он не находился. Когда ты переворачиваешь стакан кверху дном и медленно опускаешь в воду, воздух остаётся в стакане. Вода из-за воздуха не может попасть в стакан. Давление воздуха оказывается больше, чем давление воды, стремящейся проникнуть внутрь стакана. Полотенце на дне стакана остаётся сухим. Если стакан под водой перевернуть набок, воздух в виде пузырьков будет выходить из него. Тогда сможет попасть в стакан.

Прилипчивый стакан Из этого эксперимента ты узнаешь, как благодаря воздуху предметы могут прилипать друг к другу. Реквизит 2 больших воздушных шарика 2 пластиковых стакана по 250 мл Помощник Подготовка Разложи всё необходимое на столе Начинаем научное волшебство! Вызови кого-нибудь из зрителей в качестве ассистента. Дай ему шарик и стаканчик, а другой шарик и стаканчик оставь себе. Пусть твой ассистент надует твой шарик примерно наполовину, и завяжет его. Теперь попроси его попытаться прилепить к шарику стаканчик. Когда он не сможет выполнить это, наступает твоя очередь. Надуй свой шарик примерно на треть. Приложи стаканчик к шарику сбоку. Удерживая стаканчик на месте, продолжай надувать шарик, пока он не будет надут по крайней мере на 2/3. Теперь отпусти стаканчик. Советы учёному волшебнику Докажи зрителям, что твой стаканчик не намазан клеем. Выпусти из шарика некоторое количество воздуха, и стаканчик отваливается. Что ещё можно сделать Попробуй одновременно прикрепить к шарику одновременно 2 стаканчика. Это потребует некоторой тренировки и помощи ассистента. Попроси его приложить к шарику два стаканчика, а потом надуй шарик, как было описано. Результат Когда ты надуешь шарик, стаканчик « прилипнет » к нему. Объяснение Когда ты прикладываешь стаканчик к шарику и надуваешь его, вокруг края стаканчика стенка шарика становится плоской. При этом объём воздуха внутри стаканчика слегка увеличивается, однако количество молекул воздуха остаётся прежним, поэтому давление воздуха внутри стаканчика уменьшается. Следовательно, атмосферное давление внутри стаканчика становится слегка меньшим, чем снаружи. Благодаря этой разницы в давлении стаканчик и удерживается на месте.

Упорная воронка Может ли воронка « отказываться » пропускать воду в бутылку? Проверь сам! Реквизит 2 воронки Две одинаковые чистые сухие пластиковые бутылки по 1 литру Пластилин Кувшин с водой Подготовка Вставь в каждую бутылку по воронке. Замажь горлышко одной из бутылок вокруг воронки пластилином,чтобы не осталось щели.Замажь горлышко одной из бутылок вокруг воронки пластилином,чтобы не осталось щели. Начинаем научное волшебство! Объяви зрителям: « У меня есть волшебная воронка, которая не пускает воду в бутылку »Объяви зрителям: « У меня есть волшебная воронка, которая не пускает воду в бутылку » Возьми бутылку без пластилина и налей в неё через воронку немного воды. Обясни зрителям: « Вот так ведёт себя большинство воронок ».Возьми бутылку без пластилина и налей в неё через воронку немного воды. Обясни зрителям: « Вот так ведёт себя большинство воронок ». Поставь на стол воронку с пластилином. Налей воды в воронку до верха. Посмотри, что будет. Результат Из воронки в бутылку протечёт несколько капель воды, а затем она прекратит течь совсем. Объяснение Это ещё один пример действия атмосферного давления. В первую бутылку вода течёт свободно. Вода, текущая через воронку в бутылку, замещает в ней воздух, который выходит через щели между горлышком и воронкой. В запечатанной пластилином бутылке тоже есть воздух, который обладает своим давлением. Вода в воронке тоже обладает давлением, которое возникает благодаря силе тяжести, тянущей воду вниз. Однако сила давления воздуха в бутылке превышает силу тяжести, действующую на воду. Поэтому вода не может попасть в бутылку. Если в бутылке или в пластилине будет хотя бы маленькая дырочка, воздух сможет выходить через неё. Из-за этого его давление в бутылке будет падать, и вода сможет течь в неё.

Разрушитель Как тебе уже должно быть известно из предыдущих опытов, настоящий волшебник может использовать силу давления воздуха в своих удивительных трюках. Из этого опыта ты узнаешь, как воздух может раздавить жестяную банку. Обратите внимание: для этого эксперимента понадобиться газовая или электрическая плита и помощь взрослых. Реквизит Форма для выпечки Водопроводная вода Линейка Газовая или электрическая лампа (пользоваться должен только взрослый помощник) Пустая жестяная банка Щипцы Взрослый ассистент Подготовка Налей в форму воды примерно на 2,5 см. Поставь её рядом с плитой. Налей немного воды в пустую банку от газированной воды – чтобы вода только прикрывала дно. После этого твой взрослый ассистент должен нагреть банку на плите. Вода должна сильно кипеть в течение примерно минуты, так, чтобы из банки шёл пар. Начинаем научное волшебство! Объяви зрителям, что сейчас ты раздавишь жестяную банку, не дотронувшись до неё. Попроси взрослого ассистента взять банку щипцами и быстро перевернуть её в форму с водой. Посмотри, что произойдёт. Советы учёному волшебнику Прежде чем твой помощник перевернёт банку, скажи какие-нибудь волшебные слова. Протяни руки над банкой и произнеси: « Жестянка, приказываю тебе расплющиться, как только тебя коснётся вода! » Что ещё можно сделать Попробуй повторить эксперимент с банкой большего размера, например, с литровой банкой из-под томатного сока. Открывая банку, сделай в крышке только небольшие отверстия. Перед проведением эксперимента вылей из банки содержимое и вымой её, но не открывай крышку полностью. Так же легко окажется раздавить такую банку, как банку из-под газировки? Результат Когда твой ассистент опустит перевёрнутую банку в форму с водой, банка тут же сплющится. Объяснение Банка сминается из-за изменения давления воздуха. Ты создаёшь внутри неё низкое давление, а затем более высоким давлением её сминает. В ненагретой банке содержится вода и воздух. Когда вода вскипает, она испаряется – превращается из жидкости в горячий водяной пар. Горячий пар замещает в банке воздух. Когда твой ассистент опускает перевёрнутую банку, воздух не может снова вернуться в неё. Холодная вода в форме охлаждает пар, оставшийся в банке. Он конденсируется-превращается из газа обратно в воду. Пар который занимал весь объём банки, превращается всего в несколько капель воды, которая занимает существенно меньше места, чем пар. В банке остаётся большое пустое пространство, практически не заполненное воздухом, поэтому давление там оказывается гораздо ниже, чем атмосферное давление снаружи. Воздух давит на банку снаружи, и она сминается.

Летающий мячик Видел ли ты, как на выступлении фокусника человек поднимается в воздух? Попробуй провести подобный эксперимент. Обрати внимание: Для этого эксперимента понадобиться фен и помощь взрослых. Реквизит Фен (пользоваться должен только взрослый помощник) 2 толстые книги или другие тяжёлые предметы Мячик для пинг-понга Линейка Взрослый ассистент Подготовка Установи фен на столе вверх отверстием, откуда дует горячий воздух. Чтобы установить его в таком положении, используй книги. Проверь, чтобы они не закрывали отверстие сбоку, где воздух засасывается в фен. Включи фен в розетку. Начинаем научное волшебство! Попроси кого-нибудь из взрослых зрителей стать твоим ассистентом. Объяви зрителям: « Сейчас я заставлю обыкновенный пинг-понговый шарик летать по воздуху ». Возьми шарик в руку и отпусти, чтобы он упал на стол. Скажи зрителям: « Ой! Я забыл сказать волшебные слова! » Произнеси над мячиком волшебные слова. Пусть твой ассистент включит фен на полную мощность. Аккуратно помести шарик над феном в струю воздуха, примерно в 45 см от выдувающего отверстия. Советы учёному волшебнику В зависимости от силы выдува, тебе, возможно, придётся поместить шарик немного выше или ниже, чем указано. Что ещё можно сделать Попробуй проделать тоже самое с мячиком разного размера и массы. Одинаково ли хорошо будет получаться опыт? Результат Шарик зависнет в воздухе над феном. Объяснение На самом деле этот трюк не противоречит силе тяжести. В нём демонстрируется важная способность воздуха, называемая принципом Бернулли. Принцип Бернулли – закон природы, согласно которому любое давление любого текучего вещества, в том числе воздуха, уменьшается с ростом скорости его движения. Иначе говоря при низкой скорости потока воздуха он имеет высокое давление. Воздух, выходящий из фена, движется очень быстро и следовательно его давление невелико. Мячик со всех сторон становится окружён областью низкого давления, которая образует конус у отверстия фена. Воздух вокруг этого конуса обладает более высоким давлением, и не даёт мячику выпасть из зоны низкого давления. Сила тяжести тянет его вниз, а сила воздуха тянет его вверх. Благодаря совместному действию этих сил, шарик и зависает в воздухе над феном.

Волшебный мотор В этом эксперименте ты сможешь заставить лист бумаги работать, как мотор – конечно, с помощью воздуха. Реквизит Клей Квадратный кусок дерева 2,5 х 2,5 см Швейная иголка Бумажный квадрат 7, 5 х 7,5 см Подготовка Нанеси каплю клея в центре деревяшки. Установи в клей иголку острым концом вверх, под прямым углом (перпендикулярно) к деревяшке. Держи её в таком положении, пока клей не застынет настолько, что иголка будет стоять самостоятельно. Сложи бумажный квадрат по диагонали (угол к углу). Разверни, и сложи по другой диагонали. Снова разверни бумагу. Там, где пересекаются линии сгиба, находится центр листа. Лист бумаги должен выглядеть как низкая, уплощённая пирамида. Начинаем научное волшебство! Объяви зрителям: « Теперь у меня есть волшебная сила, которая поможет мне запустить маленький бумажный моторчик ». Поставь на стол деревяшку с иголкой. Положи на иголку бумагу, так, чтобы её центр оказался на острие иголки. 4 стороны пирамиды должны свисать вниз. Произнеси волшебные слова, например: « Волшебная энергия, заведи мой мотор! » Потри ладони 5-10 раз, потом сложи их вокруг пирамиды на расстоянии около 2,5 см от краёв бумаги. Посмотри, что получиться. Результат Бумага сначала будет качаться, а затем начнёт вращаться по кругу. Объяснение Веришь или нет, но бумагу заставит двигаться тепло от твоих рук. Когда ты трёшь ладони друг о друга, между ними возникает трение – сила, которая тормозит движение соприкасающихся предметов. Из-за трения предметы разогреваются, значит, и трение твоих ладоней производит тепло. Тёплый воздух всегда движется от тёплого места к холодному. Воздух, соприкасающийся с твоими ладонями, нагревается. Тёплый воздух поднимается вверх, так как расширяется и становится мене плотным, следовательно, более лёгким. Двигаясь, воздух соприкасается с бумажной пирамидой, заставляя двигаться и её. Такое перемещение тёплого и холодного воздуха называется конвекцией. Конвекция – это такой процесс, при котором в жидкости или газе возникают потоки тепла.