Домашний физический експеримент

Администрация
МБОУ”Красноярская СОШ”
















Домашний
физический эксперимент














Красный Яр 2016


Печатается по решению экспертного методического совета МБОУ“Красноярская СОШ”

Составители:
1.Ким Клим Кириллович, учитель физики МБОУ“Красноярская СОШ”.
2.Толстых Тимур Александрович, учитель физики МБОУ“Красноярская СОШ”.

Одним из важных способов повышения мотивации у учащихся к изучению физики в школе является физический эксперимент. Выполнение стандартных лабораторных работ, наблюдение демонстраций на уроке не позволяет в должной мере понять учащимся суть физических явлений, происходит отрыв школьного и жизненного опыта. Выполняя физический эксперимент в домашних условиях с применением оборудования, выполненного из подручного материала, учащиеся понимают, что с физическими явлениями мы встречаемся не только в школе на уроках, но и вне школы- дома, на улице, на каждом шагу..
Такой подход в обучении является дополнением к технологии системно-деятельностного подхода и поэтому будет востребован в рамках внедрения ФГОС
Данная работа будет полезна как для начинающих учителей физики, так и для опытных при подготовке и проведении занятий по этим разделам курса физики.
.



Рецензент: Руководитель РМО учителей физики Кривошеинского района
Михайлова Любовь Викторовна
























Преподавание физики в школе начинается с 7 класса. Очень важно воспитать у учащихся с первого года обучения интерес к изучению этого предмета. Один из основных способов - физический эксперимент. В то же время физический эксперимент – это один из основных компонентов школьного курса физики. Участвуя в физическом эксперименте, наблюдая за опытами, демонстрациями, выполняя лабораторные работы, учащиеся должны знать, что с физическими явлениями мы встречаемся не только в школе на уроках, но и вне школы- дома, на улице, на каждом шагу. Поэтому представляется очень важным, чтобы учащиеся, в течение изучения школьного курса физики, выполняли домашний физический практикум - определённую совокупность домашних практических заданий с использованием подручного материала по всем основным темам курса физики.
Выполнение домашнего физического практикума позволяет:
увидеть непосредственно, что физические явления сопровождают нас на каждом шагу;
научиться основным навыкам проведения физического эксперимента, познакомить с элементами научно- исследовательской деятельности;
закрепить знание основных положений курса физики;
развивать навыки аналитического мышления
развивать самостоятельность в индивидуальной деятельности, точности в проведении опытов, формулировке основных выводов.

Примечание:
Во всех работах опыты проводятся с разными телами так, чтобы их различия были значительными, тогда результаты будут отличаться так, что их сравнение приведёт к более точному выводу.
Опыты повторяются несколько раз, чтобы уменьшить вероятность ошибочного результата.
Все работы задаются на уроке изучения соответствующей темы.
Практические работы


I.Строение вещества
1.Поставить полную кружку с водой на плиту и наблюдать за нагреванием. В определённый момент вода начнёт выливаться из кружки.
Выяснить:
Что происходит с объёмом воды?
Если объём воды изменится, то выяснить - большое ли это изменение?
Объяснить, почему происходит наблюдаемое явление.
Результаты работы:
Объём воды увеличивается.
Увеличение объёма воды небольшое.
При нагревании увеличивается объём воды и она вытекает из кружки, т.к. увеличивается расстояние между молекулами.
2.Взять монету и на дощечке забить 2 гвоздя так, чтобы монеты с трудом прошла между ними. Затем провести этот опыт с нагретой монетой. Измерить расстояние между гвоздями в двух опытах.
Выяснить:
1.Что происходит с объёмом монеты?
2.Если объём монеты изменится, то выяснить – расширяются ли твёрдые тела при нагревании?
3.Сравните величину теплового расширения у жидких и твёрдых тел.
4. Объяснить, почему происходит наблюдаемое явление
Результаты работы:
1.Объём монеты увеличивается.
2.Твёрдые тела в природе при нагревании расширяются.
3.При нагревании величина теплового расширения у жидких тел больше, чем у твёрдых тел.
4.При нагревании увеличивается объём монеты, т.к. увеличивается расстояние между молекулами твёрдого тела.
3.Надуть воздушный шарик и поместить на время в морозильную камеру. Подождав некоторое время, вынуть шарик из камеры.
Выяснить:
1.Что происходит с объёмом шарика(воздухом), через некоторое время?
2.Если объём шарика(воздуха), изменится, то выяснить – расширяются ли газообразные тела при нагревании?
3.Сравните величину теплового расширения у газообразных, жидких и твёрдых тел.
4.Объясните, почему расширяются все тела при нагревании?
Результаты работы:
1.Объём шарика(воздуха), увеличивается.
2.Газообразные тела в природе при нагревании расширяются.
3.При нагревании величина теплового расширения у газообразных тел больше, чем у жидких, а у жидких тел больше, чем у твёрдых.
4.При нагревании увеличивается объём тел, т.к. увеличивается расстояние между молекулами.

II. Диффузия
В стакан с холодной водой капнуть каплю молока, йода, варенья. Наблюдать, что происходит. Взять стакан с горячей водой и проделать этот же опыт.
Выяснить:
Какая разница наблюдается в этих опытах?
Объяснить наблюдаемые явления и те различия, которые возникнут.
Результаты работы:
Варенье перемешивается с водой быстрее в горячей воде, чем в холодной.
В стакане варенье перемешивается с водой - это явление называется диффузией. Т.к. в стакане с горячей водой молекулы воды и варенья движутся быстрее, то и диффузия происходит быстрее.


III.Взаимодействие между молекулами
Подвесить на нити (горизонтально) листочек из плотной бумаги и опустить на повер-хность воды. Затем аккуратно оторвать листочек от поверхности воды.
Выяснить:
Требуется ли усилие, чтобы оторвать листочек от воды.
Проделав этот опыт с растительным маслом, выяснить, зависит ли приложенное усилие от рода жидкости
Объяснить все наблюдаемые явления
Результаты работы:
Чтобы оторвать листочек от поверхности воды требуется приложить усилие.
Чтобы оторвать листочек от поверхности масла требуется приложить большее усилие, чем от поверхности воды.
Чтобы оторвать листочек от поверхности жидкости требуется приложить усилие, т.к. между молекулами жидкости и бумаги возникает взаимное притяжение. Чтобы оторвать от поверхности масла листочек бумаги требуется приложить большее усилие, чем от поверхности воды, потому что между молекулами воды и бумаги взаимное притяжение меньше, чем между молекулами масла и бумаги.


IV.Механическое движение
Наблюдать движение стрелок настенных часов.
Требуется:
Нарисовать траекторию движения конца часовой стрелки.
Измерить длину пути, которую проходит конец часовой стрелки за 30 минут.
Определить вид движения: равномерное или неравномерное, прямолинейное или криволинейное.
Результаты работы:
Траектория движения часовой стрелки – окружность.
Нужно аккуратно положить нить вдоль траектории движения стрелки часов, а затем измерить длину нити
Движение конца стрелки часов- равномерное(по величине) и криволинейное.



V.Инерция
Взять наклонную плоскость (дощечка, книга и т.д.) и скатывать по ней шарик (пласти-линовый, стальной и т.д.) в песок или зерно, чтобы шарик застрял.
Выяснить:
Зависит ли путь, пройденный шариком по песку, от высоты наклонной плоскости и какова эта зависимость?
Объяснить этот опыт


Результаты работы:
Путь, пройденный шариком по песку, зависит от высоты наклонной плоскости: чем выше наклонная плоскость, тем больше длина пути шарика.
Шарик, скатываясь по наклонной плоскости, сразу не останавливается в песке, а по инерции продолжает двигаться. Чем выше наклонная плоскость, тем больше скорость шарика, тем больше его инертность, значит шарик пройдёт больший путь по песку.


VI.Масса
Взять наклонную плоскость и скатывать по ней в песок два разных шарика разной массы.
Выяснить:
Зависит ли путь, пройденный шариком, от его массы?
Объяснить этот опыт.
Результаты работы:
Чем больше масса шарика, тем больший путь пройдёт шарик.
Чем больше масса шарика, тем больше его инертность, значит шарик пройдёт больший путь.


VII Плотность
Взять два тела одинаковой массы из разного вещества (железо- пластилин, ластик- пластилин и т.д.) и погрузить полностью в стакан с водой (сначала первое тело, потом второе).
Выяснить:
В каком случае уровень воды в стакане повысится больше?
Объяснить этот опыт?
Результаты работы:
Уровень воды при погружении пластилинового шарика повысится больше, чем при погружении железного шарика.
Т.к. плотность пластилина меньше чем плотность железа, то объём пластилинового шарика больше, чем железного, поэтому уровень воды при погружении в стакан пластилинового шарика будет выше, чем железного.


VIII.Плотность – взвешивание
К линейке привязать нить и подвесить так, чтобы она уравновесилась. На одинаковом расстоянии от нити слева и справа подвесить 2 тела одинакового размера, но из разного вещества.
Выяснить:
Какое тело перетянет?
Объяснить этот опыт?
Результаты работы:
Перетянет тело масса которого больше.
Т.к. при равных размерах масса того тела больше, плотность которого больше, поэтому перетянет тело масса которого больше.



IX.Сила тяжести
Взять 2 снежка разной массы и уронить с одинаковой высоты.
Выяснить:
Какой снежок упадёт раньше?
Объяснить этот опыт?
Результаты работы:
Два снежка разной массы упадут одновременно..
На тела действует сила тяжести, а под действием силы тяжести все тела падают одинаково.


X. Сила упругости
Взять 3 тела: пластмассовую линейку, стальную пружинку, пластилиновый шарик. Приложив определённую силу, деформировать эти тела.
Выяснить:
Возникает ли сила упругости.
Зависит ли сила упругости от вещества, из которого изготовлено тело?
Растягивая пружину разной по величине силой, выяснить, зависит ли сила упругости от величины деформации?
Результаты работы:
1. При деформации линейки, пружины и шарика возникает сила упругости..
2. Сила упругости зависит от вещества, из которого изготовлено тело. Самая большая сила упругости возникает в стальной пружине, самая маленькая – в пластилиновом шарике.
3. Сила упругости зависит от величины деформации. Чем больше величина деформация, тем больше сила упругости.

XI. Вес тела
Подвесить на нити тело. Нарисовать рисунок и указать действующие силы.
Ножницами перерезать нить. Изобразить падающее тело и указать действующие силы. Определить вес тела во время падения.




Вывод: если на тело действует только сила тяжести, то вес тела всегда равен 0.


XII.Сила трения
Провезти санки по снегу и по льду.
Выяснить, зависит ли сила трения от поверхности соприкасающихся тел.
Изменяя массу груза на санках, выяснить, зависит ли сила трения от того, как сани давят на снег (веса тела).
Смазав полозья саней растительным маслом, провезти сани по льду. Выяснить, зависит ли сила трения от смазки.

Результаты работы:
Сила трения зависит от поверхности соприкасающихся тел, т.к. санки по льду провезти легче, чем по снегу.
Если увеличивать массу груза на санках, то тогда труднее провезти санки, т.к. сила трения увеличивается.
Если смазать маслом полозья санок, то тогда легче провезти санки по льду, т.к. смазка уменьшает силу трения.


XIII. Давление
Взять 2 доски разных размеров (по площади поверхности) и, положив их на снег, встать последовательно сначала на первую, а затем на вторую доску.
Выяснить:
Когда больше провалишься в снег. Зависит ли это от площади поверхности?
Объяснить этот опыт.
Результаты работы:
Если встать на доску с большей площадью поверхности, то тогда меньше провалишься в снег.
Если площадь, на которую действует сила, больше, то давление оказывается меньше. Поэтому и в снег провалишься меньше, если встать на доску с большей площадью поверхности.


XIV. Закон Паскаля
Взять тюбик с зубной пастой. Проделав 3 одинаковых отверстия в разных местах, сжать тюбик.
Выяснить:
Под каким давлением вытекает паста из отверстий? Одинаково ли это давление?
Объяснить этот опыт.
Результаты работы:
Паста из отверстий будет вытекать под одинаковым давлением.
Согласно закону Паскаля давление, оказываемое на жидкость, без изменения передается в каждую точку жидкости, поэтому паста из трех отверстий будет вытекать под одинаковым давлением.


XV. Сообщающиеся сосуды
Взять 2 ведра: одно полное водой, а другое пустое. Поставить ведро с водой выше на 2/3 выше пустого. Взять 2 конца шланга или резиновой трубки (длиной около 1 м) в одну руку, а другой рукой кружкой наливать воду в один конец трубки. Когда вода в одном конце шланга дойдёт до края, то вы увидите и в другом конце шланга воду, причём уровень воды в обоих концах шланга будет одинаковым. Зажать указательным пальцем левой руки конец шланга с водой, а указательным пальцем правой руки другой конец шланга. Затем левый конец шланга, не отрывая палец, поместить в ведро с водой до самого дна, а правый конец шланга, так же, не отрывая палец, поместить в пустое ведро, также до самого дна. После этого нужно одновременно открыть концы шланга, убрав пальцы рук, оставив шланг в вёдрах. Вода через шланг из одного ведра потечёт в другое.
Выяснить:
Почему уровень воды в обоих концах шланга в руке одинаковый?
До какого момента вода из одного ведра будет перетекать в другое? Объяснить этот опыт.

Результаты работы:
Т.к. изогнутый шланг представляет из себя сообщающиеся сосуды, то уровень воды в обоих концах шланга в руке будет одинаковый.
Вода из одного ведра будет перетекать в другое до тех пор, пока уровни воды в них не станут одинаковыми, т.к. эти вёдра, соединённые шлангом, представляют из себя сообщающиеся сосуды.



XVI. Атмосферное давление
Взять в левую руку стакан с водой и в него положить несколько монет. Приложив плотно ладонью правой руки лист бумаги, резко опрокинуть стакан с водой. Плотно закрытая листом бумаги, вода из стакана не будет вытекать.
Выяснить:
Почему лист бумаги не даёт вытечь воде из стакана?
Увеличивая количество монет в стакане, определить, какое максимальное количество монет может удержать лист бумаги. Сделать соответствующий вывод о величине атмосферного давления .
Результаты работы:
На лист бумаги, прижатый к стакану с водой, действует атмосферное давление и это давление такое, что вода не вытекает из стакана.
Проделав опыт с монетами, можно увидеть, что атмосферное давление достаточно большое.

XVII Давление в жидкости
Возьмите большую пластиковую пустую бутылку из под газированной воды. Сделайте гвоздём вертикальные отверстия вдоль стенки через небольшое расстояние в верхней половине бутылки. На уровне одного из отверстия сделайте несколько горизонтальных, вдоль всей боковой поверхности. Затем, налив в бутылку воды, резко переверните бутылку.

Выяснить:
1.По виду струи воды из вертикальных отверстий определите, в каких отверстиях напор(давление) воды больше?
2.По виду струи воды из горизонтальных отверстий определите, в каких отверстиях напор(давление) воды больше?
4.Сделайте вывод о давлении в жидкости
Результаты работы:
1.По виду струи воды из вертикальных отверстий можно сказать, что напор(давление) воды больше с глубиной?
2. По виду струи воды из горизонтальных отверстий можно сказать, что напор(давление) воды на одной и той же глубине одинаковая?
4. Давлении в жидкости зависит от глубины: чем больше глубина воды, тем больше давление. На одной и той же глубине давление жидкости одинаковая.


XVIII. Выталкивающая сила
Взять 2 картофелины разных размеров и полностью погрузить в стакан с водой, сначала одну, а затем вторую.
Выяснить:
Какая картофелина вытесняет больший объём воды?
На какую картофелину действует большая выталкивающая сила?
Погрузите в стакан с водой теннисный шарик и такого же размера картофелину. Почему шарик плавает, а картофелина тонет?
Погрузите в “ тузлук” (насыщенный раствор соли) небольшую картофелину и увидите, что картофелина плавает. Почему это происходит?
Результаты работы:
Картофелина большего размера вытеснит больший объём воды.
На картофелину большего размера действует большая выталкивающая сила.
На шарик и картофелину действует одинаковая выталкивающая сила, но шарик плавает, а картофелина тонет, т.к. на картофелину действует большая сила тяжести.
В “ тузлуке” картофелина не тонет, т.к. на картофелину действует вытал-кивающая сила, которая больше силы тяжести, действующая на картофелину. При растворении соли в воде увеличивается плотность жидкости, а это увеличивает выталкивающую силу.

XIX. Плавание судов
Возьмите пустую коробочку от плавленого сыра и на боковой стенке карандашом сделайте вертикальные отметки через 1 мм. Положите на поверхность воды в сосуде пустую коробочку. Затем аккуратно положите в коробочку последовательно1 монету, затем вторую и т.д., при этом стремитесь, чтобы коробочка плавала ровно (не накренилась). Проделайте этот опыт с монетами до тех пор, пока коробочка не утонет. Посмотрите на уровень воды по боковым делениям на стенке коробки в тот момент, когда коробочка начнёт тонуть и запомните. Затем выньте коробку, оботрите салфеткой и карандашом начертите жирную линию вдоль всей боковой стенки.
Проделайте этот опыт со второй коробочкой, только с сильно солёной водой
Выяснить:
1.Почему коробочка не тонет, даже с монетами?
2. Что произойдёт с коробочкой в опыте с солёной водой? Почему?
3. Где используется данное явление?
4.Как называется жирная линия на боковой стенке коробочки, корабля? Что она показывает?
5.Что нужно учитывать при плавании судов в пресной(речной) и солёной(морской) воде?
Результаты работы:
1.Коробочка не тонет, т.к. на неё действует выталкивающая сила?
2. На коробочку в солёной воде будет действовать большая выталкивающая сила, т.к. плотность солёной воды больше плотности пресной.
3. Данное явление используется в плавании судов.
4.Жирная линия на боковой стенке коробочки, корабля называется ватерлинией. Ватерлиния показывает наибольшую загрузку корабля, после которой она начнёт тонуть.
5. При плавании судов в пресной(речной) и солёной(морской) воде нужно учитывать то, что плотность солёной воды больше плотности пресной, поэтому и ватерлиния будет разной.


XX. Работа. Мощность
Дома посмотреть в паспортах, на задней панели бытовых электроприборов (пылесосы, холодильники, вентиляторы и т.д.) и составить отчёт:
Указать названия приборов и их мощность.
Определить работу, которую эти приборы могут совершить за 1 час.

Результаты работы:
Электронасос “Кама”. Мощность- 500 Вт.
За 1 час электронасос “Кама” выполнит работу: А=Р·t; A=500Вт·3600с=
180000 Дж= 180 кДж.



XXI. Рычаг
Открыть дверь, приложив одинаковую силу в разных точках, относительно оси вращения двери (шарниров).
Выяснить:
Зависит ли результат действия силы от точки приложения силы?
В каком случае легче открыть дверь?
Объяснить этот опыт.
Результаты работы:
Результат действия силы зависит от точки приложения силы.
Чем дальше от оси вращения двери (шарниров) приложена сила, тем легче открыть дверь.
В этом опыте проявляется закон рычага: чем больше плечо приложенной силы, тем меньше величина этой силы.




XXII Энергия
Взять одноразовый медицинский шприц и её конец воткнуть в картофелину и вытащить так, чтобы трубочка конца шприца была закрыта плотно картофельной пробкой. Затем резко сжать шприц. В определённый момент картофельная пробка вылетит из трубки.
Выяснить:
Почему картофельная пробка вылетает из шприца?
Преобразование какой энергии наблюдается в этом опыте?
Какой закон сохранения выполняется?
Результаты работы:
Картофельная пробка вылетает под действием сжатого воздуха, который образуется в шприце.
Потенциальная энергия сжатого воздуха преобразуется в кинетическую энергию вылетающей пробки.
В этом опыте выполняется закон сохранения механической энергии.


XXIII Кинетическая энергия
Этот опыт проводится весной. Нужно разогнаться на велосипеде до определённой скорости и в этот момент перестать вращать педали. Нужно измерить расстояние, которое проедет велосипед. Затем провести этот опыт при большей скорости.
Данный эксперимент повторить, посадив на велосипед 1 пассажира
Измерив расстояние, которое проехал велосипед выяснить:

1.Как зависит(пропорциональная зависимость) кинетическая энергия велосипеда с человеком от скорости?
2.Как зависит (пропорциональная зависимость) кинетическая энергия велосипеда с человеком от массы?

Результаты работы:
1.Кинетическая энергия велосипеда с человеком зависит прямо пропорционально от скорости?
3. Кинетическая энергия велосипеда с человеком зависит прямо пропорционально от массы.

сила упрсила упрЗаголовок 6Заголовок 715