Цель опыта с водой по физике

Физические эксперименты. Скорость диффузии в жидкости

Опыты по диффузии

Опыт описан в учебнике А.В.Перышкин «Физика 7 кл».: учебник для общеобразовательных учреждений/ А. В. Перышкин. – М.: Дрофа, 2012.

Диффузия – явление, при котором происходит взаимное проникновение молекул одного вещества между молекулами другого (определение из учебника).

Цель – установить от чего зависит скорость диффузии в жидкости.

Диффузия объясняется непрерывным движением молекул вещества, скорость движения зависит от температуры. Поэтому гипотеза– скорость протекания диффузии в жидкости зависит от температуры.

Оборудование: стакан с холодной и горячей водой, марганцовка, лопатка.

Техника безопасности: осторожно обращаться с горячей водой и стеклянной посудой.

Описание хода проведения и результатов опыта.

1. Взять два стакана с холодной и горячей водой.
2. С помощью лопатки насыпать марганцовку и пронаблюдать явление.

Наблюдая явление диффузии в стакане с холодной и горячей воды увидела, что процесс диффузии протекает быстрее в горячей воде, чем в холодной. Гипотеза подтвердилась.

Обзор применения рассматриваемого явления на практике: зависимость скорости протекания диффузии от температуры используется во многих технологических процессах: заваривание чая или кофе, засолка, варка варенья, окрашивание тканей, стирка вещей.

На явлении диффузии основан процесс металлизации – покрытия поверхности изделия слоем металла или сплава для сообщения ей физических, химических и механических свойств. Применяется для защиты изделий от коррозии, износа, в декоративных целях. Так, для повышения твердости и жаростойкости стальных деталей применяют цементацию. Стальные детали помещают в ящик с графитовым порошком, который устанавливают в термической печи. Атомы углерода вследствие диффузии проникают в поверхностный слой деталей. Глубина проникновения зависит от температуры и времени выдержки деталей в термической печи. Также она используется при выплавке многих металлов, например, стали.

Обзор наблюдений рассматриваемого явления в природе: питание растений, насыщение воды кислородом, однородный состав атмосферы, физиологические процессы в организме человека (дыхание и пищеварение).

Наличие интересных фактов о рассматриваемом явлении:

• Первое количественное описание процессов диффузии было дано немецким физиологом А. Фиком в 1855 году.
• В 1638 г. посол Василий Старков привёз в подарок царю Михаилу Фёдоровичу от монгольского Алтын– хана 4 пуда сушёных листьев. Это растение очень понравилось москвичам, и они его с удовольствием до сих пор употребляют. Это был чай, процесс заваривания – диффузия.
• Диффузия встречается не только в жизни, быту, но и в сказках, пословицах, поговорках.

– Старая ассирийская сказка «Царь Зимаар»: «Был у царя умный советник Аяз, которого он очень уважал. Как обычно бывает в таких случаях, у Аяза были враги, которые его оклеветали перед царем, и тот, послушав их, заключил его в тюрьму. Когда к Аязу пришла жена, он велел ей поймать большого муравья, привязать к его лапке крепкую нитку длиной сорок метров, к свободному концу её привязать верёвку такой же длину и пустить муравья по наружной стене тюрьмы в указанном месте. Как сказал Аяз, так жена и сделала. Сам же Аяз накрошил на окно камеры сахара и муравей по запаху сахара добрался до камеры, где сидел Аяз». Именно это явление спасло Аяза и помогло муравью найти камеру.

– Пословицы и поговорки, которые можно объяснить только благодаря знанию явления диффузии.

1. Ложка дёгтя в бочке мёда.
2. Нарезанный лук пахнет и жжёт глаза сильнее
3. Овощной лавке вывеска не нужна.

Опыты по силе трения

Опыт описан в учебнике А.В.Перышкин «Физика 7 кл».: учебник для общеобразовательных учреждений/ А. В. Перышкин. – М.: Дрофа, 2012.

При соприкосновении одного тела с другим возникает взаимодействие, препятствующее их относительному движению, которое называется трением. А силу, характеризующую это взаимодействие, называют силой трения. (из учебника)

Существуют три вида трения: трение покоя, трение скольжения, трение качения.

В УМК Перышкина А.В. исследуется только зависимость силы трения от веса тела, мы добавили эксперименты, о которых говорится косвенно (зависимость от площади поверхности, от рода трущихся поверхностей).

Цель – выяснить, от чего зависит сила трения скольжения.

Оборудование: деревянный брусок, динамометр, набор грузов, наждачная бумага, направляющая рейка.

Выдвижение гипотезы. Сила трения зависит от площади соприкосновения поверхности, от веса тела, от рода соприкасающихся поверхностей.

Описание и соблюдение техники безопасности в ходе проведения экспериментального исследования: быть аккуратным с оорудованием.

Описание хода проведения и результатов опыта:

1. Положить деревянный брусок на направляющую рейку.
2. Прикрепить к бруску динамометр и тянуть его равномерно. Динамометр будет показывать силу тяги, равную силе трения. Записать результат.

1. Повернуть брусок на другую грань и измерить показания динамометра.

Вывод: сила трения скольжения не зависит от площади соприкосновения тел.

1. Измерить силу трения скольжения с одни грузом и двумя грузами.

Вывод: чем больше сила, прижимающая тело к поверхности (вес тела), тем больше возникающая при этом сила трения.

1. Измерить силу трения скольжения с одним грузом по наждачной бумаге.

F_тр = 0, 6 Н (по наждачной бумаге)

Вывод: сила трения зависит от рода соприкасающихся поверхностей (шероховатости поверхности)

Обзор применения рассматриваемого явления на практике: без трения покоя ни люди, ни животные не могли бы ходить по земле, так как при ходьбе происходит отталкивание ногами от земли. Во время гололедицы трение между подошвой обуви и землёй мало, отталкиваться от земли очень трудно и ноги скользят. Для увеличения силы трения между подошвой обуви и льдом, тротуары посыпают песком. Трение обеспечивает скрепление различных материалов, деталей инструментов, различных устройств, сооружений. За счет трения между нитями не расползаются ткани, удерживаются на рукоятках молотки, топоры, лопаты и другие инструменты. Болты с гайками, гвозди, шурупы, клинья, скрепляют части конструкций силой трения. Трение помогает человеку удерживать предметы в руках. Без трения смычка о струны была бы невозможна игра на скрипке или виолончели.

Обзор наблюдений рассматриваемого явления в природе: у многих растений и животных имеются различные органы, служащие для хватания (усики растений, хобот слона, цепкие хвосты лазающих животных). Все они имеют шероховатую поверхность для увеличения силы трения.

Среди живых организмов распространены приспособления (шерсть, щетина, чешуйки, шипы, расположенные наклонно к поверхности), благодаря которым трение получается малым при движении в одном направлении и большим – при движении в противоположном направлении. На этом принципе основано движение дождевого червя. Щетинки, направленные назад, свободно пропускают тело червя вперед, но тормозят обратное движение. При удлинении тела головная часть продвигается вперед, а хвостовая остается на месте, при сокращении головная часть задерживается, а хвостовая подтягивается к ней.

Значительное трение существенно для рабочих поверхностей органов движения. Необходимым условием перемещения является надежное сцепление между движущимся телом и опорой. Сцепление достигается либо заостреньями на конечностях, либо мелкими неровностями, например, щетинками, чешуйками, бугорками. Необходимо значительное трение и для хватательных органов. Интересна их форма: это либо щипцы, захватывающие предмет с двух сторон, либо тяжи, огибающие его. В руке сочетается действие щипцов и полный охват со всех сторон; мягкая кожа ладони хорошо сцепляется с шероховатостями предметов, которые надо удержать.

Наличие интересных фактов о рассматриваемом явлении:

• Леонардо да Винчи (1519 год) первый сформулировал законы трения. Он утверждал, что сила трения, возникающая при контакте тела с поверхностью другого тела, пропорциональна нагрузке (силе прижатия), направлена против направления движения и не зависит от площади контакта. Модель Леонардо была переоткрыта через 180 лет Г. Амонтоном и получила окончательную формулировку в работах Ш.О. Кулона (1781). Амонтон и Кулон ввели понятие коэффициента трения как отношения силы трения к нагрузке, придав ему значение физической константы, полностью определяющей силу трения для любой пары контактирующих материалов.
• Природа силы трения – электромагнитная. Это означает, что причиной её возникновения являются силы взаимодействия между частицами, из которых состоит вещество. Второй причиной возникновения силы трения является шероховатость поверхности. Выступающие части поверхностей задевают друг за друга и препятствуют движению тела. Именно поэтому для движения по гладким (полированным) поверхностям требуется прикладывать меньшую силу, чем для движения по шероховатым.
• Пословицы и поговорки: (собранные учениками).

1. Не подмажешь – не поедешь;
2. Пошло дело как по маслу;
3. Угря в руках не удержишь;
4. Коси коса пока роса;роса долой, и мы домой;
5. Баба с воза -кобыле легче;

• Самый низкий коэффициент трения для твёрдого тела (0,02) имеет тефлон. У каждого современного человека есть на кухне кастрюли и сковородки с антипригарным тефлоновым покрытием.

Опыты по теплопроводности

Опыт описан в учебнике А.В.Перышкин «Физика 8 кл».: учебник для общеобразовательных учреждений/ А. В. Перышкин. – М.: Дрофа, 2012.

Теплопроводность – явление передачи внутренней энергии ото одной части тела к другой или от одного тела к другому при их непосредственном контакте. (из учебника)

Все металлы имеют разное строение, поэтому они должны передавать тепло по-разному.

Выдвижение гипотезы. Теплопроводность у разных металлов должна быть различной.

Цель – пронаблюдать теплопроводность металлов.

Оборудование: стержни алюминиевый и латунный, пластилин, иголки, свечка, спички, два штатива.

Описание и соблюдение техники безопасности в ходе проведения экспериментального исследования: соблюдать технику безопасности при работе с свечкой.

Описание хода проведения и результатов опыта:

1. Прикрепить с помощью пластилина иголки на стрежнях.
2. Закрепить стержни на штативе.
3. Зажечь свечку и нагревать стержни.
4. Пронаблюдать за иголками на стержне.

Наблюдения показали, что иголки от алюминиевого стержня стали отпадать быстрее, чем от латунного.

Вывод: теплопроводность у различных металлов неодинаковая.

Обзор применения рассматриваемого явления на практике: Часто во время тепловой обработки продукта необходимо поддерживать высокую температуру, поэтому на кухне используют металлы, так их теплопроводность и прочность выше, чем у других материалов. Для горячего чая, чтобы не обжечься, выбирая между металлической или фарфоровой чашки нужно выбрать фарфоровую.

Из металла делают кастрюли, сковородки, противни, и другую посуду. Хороший пример использования материалов с высокой теплопроводностью на кухне — плита. Например, конфорки электроплиты сделаны из металла, чтобы обеспечить хорошую передачу тепла от раскаленной спирали нагревательного элемента к кастрюле или сковородке.

Люди используют материалы с низкой теплопроводностью между руками и посудой, чтобы не обжечься. Ручки многих кастрюль сделаны из пластмасс, а противни вынимают из духовки прихватками из ткани или пластмассы с низкой теплопроводностью. Медь имеет хорошую теплопроводность и ее используют в паяльниках.

Обзор наблюдений рассматриваемого явления в природе:снег предохраняет озимые от вымерзания; воздух, лёд, снег, жир являются плохими проводниками тепла– это спасает жизнь многим животным, обитающим в лесах и водных средах (тетерев зимой спит, зарывшись головой в снег). Зимой водоёмы покрываются льдом, который препятствует дальнейшему их промерзанию, выживают многие представители водной фауны.

Наличие интересных фактов о рассматриваемом явлении:

• Жан Батист Жозеф Фурье ввел понятие «теплопроводность».
• Большие трудности строителям зданий доставляет просадка фундамента особенно в регионах с вечной мерзлотой. Дома часто дают трещины из-за подтаивания грунта под ними Фундамент передает почве какое-то количество теплоты. Поэтому здания начали строить на сваях. В этом случае тепло передается только теплопроводностью от фундамента свае и далее от сваи грунту. Из чего же надо делать сваи? Оказывается, сваи, выполненные из прочного твердого материала внутри должны быть заполнены керосином. Летом свая проводит тепло сверху вниз плохо, т.к. жидкость обладает низкой теплопроводностью. Зимой свая за счет конвекции жидкости внутри неё, наоборот, будет способствовать дополнительному охлаждению грунта.Такой проект реально разработан и испытан!
• Итальянские ученые изобрели рубашку, позволяющую поддерживать постоянную температуру тела. Ученые обещают, что летом в ней не будет жарко, а зимой – холодно, поскольку она сшита из специальных материалов. Подобные материалы уже используются при космических полетах.
• В старых пулеметах «Максим» нагревание воды предохраняло оружие от расплавления.
• Явление, о котором рассказано ниже демонстрирует свойство металлов хорошо проводить тепло.

Если изготовить сетку из проволоки, обеспечив хорошее соединение металла в местах перекрещивания проволоки, и поместить ее над газовой горелкой, то можно при включенном вентиле поджечь газ над сеткой, в то время как под сеткой он гореть не будет. А если зажечь газ под сеткой, то наверх через сетку огонь « не просочится»!

В те времена, когда еще не было электрических шахтерских лампочек, пользовались лампой Дэви.

Это была свеча, «посаженная» в металлическую клетку. И даже, если шахта наполнялась легковоспламеняющимися газами, лампа Дэви была безопасна и не вызывала взрыва – пламя не выходило за пределы лампы, благодаря металлической сетке.

Источник

Конспект занятия по экспериментированию для детей 6–7 лет «Физические свойства воды»

Тихомирова Юлия
Конспект занятия по экспериментированию для детей 6–7 лет «Физические свойства воды»

Конспект занятия по экспериментированию для детей 6-7 лет

Цель: познакомить детей со свойствами воды.

1. Дать детям элементарное понятие – физика природных явлений.

2. Развивать у детей познавательный интерес.

3. Познакомить детей с небольшой частью природы нашей планеты.

Оборудование: вода, баночки, таз, полоски бумаги, фломастеры, пластиковые стаканы, ножницы, бумажные цветы, скрепки и др.

Ход занятия.

I. Организационный момент

Воспитатель – Здравствуйте, дети! Сегодня мы познакомимся с некоторыми интересными явлениями, которые происходят с водой.

II. Основная часть

(Начинаю рассказ по презентации).

Природа нашей планеты необычайно красива, разнообразна и поистине неисчерпаема.В ней есть: леса, горы, океаны и моря и многое другое.

В природе происходят различные природные явления: дождь, радуга, солнечный закат, туманы, облака, молния, метель.

Люди в наше время знают, хотя бы в общих чертах, как работает двигатель автомобиля, зачем нужен ток в проводах, почему взлетает ракета. Но наблюдая, казалось бы, простые явления природы, мы редко задумываемся, почему происходит именно так,а не иначе:

• Почему идёт снег?

• Почему звёзды видны только ночью?

На многие из этих вопросов можно найти ответы, изучив физику природных явлений.

Вы более подробно познакомитесь с этим, когда пойдёте в школу, и будете изучать такой предмет как физика. Может кто-нибудь из вас слышал или знает это слово?

Физика – это наука о неживой природе, которая изучает физические свойства и явления такие как: почему облака белые, почему гремит гром, почему светит солнце.

Изучая физику природных явлений, можно понять, как утроена природа и различные явления в ней.

Я предлагаю вам стать ненадолго физиками (учёными) и отправиться вместе со мной в лабораторию, в которой мы узнаем о некоторых физических свойствах воды.

Презентация (рассказываю о природных явлениях и показываю опыты детям).

Слайд №1 – Наша планета — Земля

Давайте посмотрим на слайд. На нём изображена наша планета – Земля. Вода – самое распространённое на Земле вещество, она занимает большую часть поверхности нашей планеты, остальное — это суша. Вода придаёт Земле тот неповторимый вид, который отличает её от других планет солнечной системы.

С водой происходят разные природные явления, которые мы сейчас попытаемся увидеть с помощью опытов.

Слайд №2 – кипение воды

На этом слайде мы видим реку, которая называется Гейзерная. В нижних участках этой реки функционируют источники, а называются они гейзерами.

Гейзер — горячий источник, периодически выбрасывающий фонтан горячей воды и пара из под земли.

Дети, как вы думаете, почему это происходит? (Потому что вода очень горячая и начинает кипеть, как в чайнике). Правильно! Я покажу вам, как можно вскипятить воду не нагревая её.

Опыт «Кипячение воды при комнатной температуре»

Для выполнения опыта понадобится:

• вода комнатной температуры (20 градусов)

Начинаем эксперимент:

1. Набираю в медицинский шприц немного воды, примерно 1/3 часть.

2. Пальцем закрываю выходное отверстие шприца, и оттягиваю поршень. Посмотрите, что происходит с водой? (Она забурлила).

Объяснение: В данном опыте мы перекрыли доступ воздуха в шприце, что привело к образованию пузырьков, т. е. вода закипела.

Слайд №3 — Как растения впитывают жидкость

(Подойти к экрану вместе с детьми). Все мы знаем, что цветы, кустарники, деревья впитывают влагу через корни, которые находятся в земле. Вода по стеблю поднимается вверх и питает всё растение.

Сейчас мы увидим, как вода шагает, или течёт вверх.

Опыт «Шагающая вода или вода течёт вверх»

Для выполнения опыта понадобится: вода, прозрачный стакан, ножницы, фломастеры, бумажная салфетка.

Начинаем эксперимент:

1. Вырезаем из салфетки полоску шириной 5 см.

2. Наносим фломастерами разноцветные точки с один ряд.

3. Наливаем в стаканы воду.

4. Опускаем полоску в стакан так, чтобы она касалась краем поверхности воды.

Ребята, вы хотите посмотреть на кусочек бумажной салфетки под микроскопом? (Ответ детей). (На слайде появляется картинка, дети в этот момент смотрят в микроскоп). Что вы там увидели? (Ответы детей).

Объяснение: Салфетка состоит из бумаги, которая, имеет волокнистое строение. С помощью микроскопа мы увидели, что волокна похожи на волоски. Между ними находится пустота, которая заполнена воздухом. Таким образом, вода заполняет пустоту и впитывается в салфетку.

Слайд №4 – температура воды

На территории государства Польши находятся две реки Нельба и Велна. Эти реки пересекаются под углом в 90 градусов. А из-за большого различия температур, воды не смешиваются между собой (показать указкой реки).

А почему они не смешиваются, я сейчас вам покажу и постараюсь объяснить.

Опыт «Тёплая и холодная вода»

Для выполнения опыта понадобится: 4 прозрачных стакана;вода: тёплая и холодная, акварельные краски, кисточка, баночка с водой, салфетка, плотный картон.

Начинаем эксперимент:

1. Наливаем в стаканы тёплую и холодную воду.

2. Затем берём краситель красный и синий и добавляем несколько капель в воду.

3. Накрываем картонкой стакан с холодной водой и переворачиваем его вниз, ставя на стакан с тёплой водой.

4. Затем наоборот. Накрываем картонкой стакан с тёплой водой и переворачиваем его вниз, ставя на стакан с холодной водой.

5. Смотрим что получилось?

Объяснение: (Показываю картинку) Вода состоит из маленьких частиц. Находясь в холодной воде, частичкам становится холодно, и поэтому они приближаются друг к другу очень близко, а когда вода тёплая – частички отдаляются друг от друга. Из этого следует, что холодная вода плотнее, чем тёплая, и поэтому она устремляется вниз.

— А теперь я предлагаю вам немного отдохнуть. Подойдите ко мне.

Физминутка «Капельки прыг-прыг» (Музыкальный танцевальный мультик)

С неба капельки летели,

В ручейки попасть хотели.

И захватывая дух,

Капельки упали – бух!

Капельки – прыг, прыг, 2 раза

Капельки – хлоп, хлоп, 2 раза

Капельки – топ, топ, топ, топ. 2раза

С неба капельки упали,

И прозрачны, и легки.

Капельки – прыг, прыг, 2 раза

Мы немного отдохнули, а теперь давайте продолжим дальше.

Слайд №5 – опыт со стрелками

Капли воды могут по-разному менять своё направление. Сейчас мы с вами увидим, как вода может изменять направление нарисованных предметов. У меня есть бумага, которой изображены стрелки – вправом и влевом направлении. Ставим рисунок, затем перед ним ставим любой прозрачный сосуд. Наливаем в неё воду и смотрим что получилось? Посмотрев, через банку, мы увидели, что стрелки, на которые мы смотрим через воду в банке, поменяли свое направление. Теперь все стрелки направлены в обратную сторону.

Слайд № 7- сила поверхностного натяжения

(Включаю видеоролик). Ребята, вы когда-нибудь видели такое насекомое? (Ответы детей) Это насекомое называется водомерка. Посмотрите, как они двигаются по водной глади. Посмотрев видеоролик, мы увидели, что водомерки будто скользят по воде, а почему они не тонут и что им помогает в этом, мы сейчас узнаем.

Опыт со скрепками «Водомерки»

Для выполнения опыта понадобится: скрепки и ёмкость с водой.

Начинаем эксперимент:

1. Бросаю в ёмкость с водой несколько скрепок. Что с ними произошло?

2. А теперь в другую ёмкость с водой при помощи одной скрепки аккуратно кладу другие скрепки. Что происходит со скрепками? (Они плавают на поверхности воды).

Объяснение: На поверхности воды есть прозрачная плёнка. Поэтому вода может держать лёгкие предметы такие как: дерево, пластмасс, но в данном случае мы знаем, что скрепка сделана из металла. Если положить предмет аккуратно, то плёнка не разрушается и предмет не утонет, а если скрепку с силой бросить в воду, то она утонет, тем самым я разрушила поверхностный слой воды. Это свойство воды называется силой поверхностного натяжения.

III. Итог занятия (положить камешки и грунт в таз с водой)

Ребята, у меня для вас есть сюрприз. Это пруд, но чего-то в нём не хватает? Как вы думаете, что можно сюда добавить? (Цветы-кувшинки).

Чтобы цветы распустились, нам нужно взять цветок в руки и поочерёдно загнуть все лепестки по очереди, затем положить цветы в воду. Д

Давайте вспомним, какие опыты мы сегодня проводили? (Ответы детей).

Давайте, посмотрим на наш чудесный пруд. Так и хочется немного посидеть возле него, побросать камешки и отдохнуть. Спасибо! До свидания!

Конспект занятия по экспериментированию во второй младшей группе «Свойства воды-волшебницы» Цель: познакомить детей со свойствами воды: прозрачная Задачи: Воспитательные: воспитывать интерес к познанию окружающего мира, интерес.

Конспект занятия для детей 4–5 лет «Самовар — воды кипящей волшебство» Конспект для детей 4-5 лет «Самовар — воды кипящей «волшебство»». Цель: Формировать у детей интерес и уважение к русской народной культуре.

Конспект открытого занятия по экспериментированию в младшей группе «Свойства воды и песка» Конспект открытого занятия по экспериментированию в младшей группе «Свойства воды и песка» Цели • Познакомить детей со свойствами воды;.

Конспект занятия по экологическому воспитанию детей в средней группе: Лаборатория юного эколога «Свойства воды» Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «СОШ с. Березовка» группы дошкольного воспитания Саратовская область Энгельсский район.

Конспект занятия по экспериментированию «Подарок зайчика. Свойства камня «» КОНСПЕКТ ЗАНЯТИЯ ПО ЭКСПЕРИМЕНТИРОВАНИЮ. [/b] Тема: » Подарок зайчика». Шикун Е. Н. Задачи :Развивать интерес к окружающему миру в процессе.

Конспект занятия по экспериментированию в средней группе на тему «Свойства дерева и резины» Таырыбы/ Тема: Свойства дерева и резины Білімділік міндеті/ Образовательная задача: : Расширить представления о дереве, его.

НОД по экспериментированию на тему «Свойства воды» Интеграция областей: познание, коммуникация, социализация. Цели: — формирование представлений о свойствах воды; — развивать творческое.

«Свойства воды» — конспект занятия по экспериментированию в подготовительной к школе группе Тема: Свойства воды[/b]Оформление: Золотая рыбка, капельки-дождинки (из бумаги,глобус, вода, песок, чернила, активированный уголь, молоко,.

Конспект занятия «Вода. Свойства воды» Муниципальное бюджетное образовательное учреждение Детский сад комбинированного вида №9 «Чебурашка» г. Дюртюли муниципального района Дюртюлинский.

Конспект занятия «Свойства воды» Конспект занятия по познавательному развитию в подготовительной группе. Тема: «Свойства воды». Цель: совершенствовать представления о свойствах.

Источник