Реактивное движение опыты для школы

Обновлено: 05.07.2024

Физические опыты в занимательной форме знакомят учащихся с разнообразными применениями законов физики. Опыты можно использовать на уроках для привлечения внимания учащихся к изучаемому явлению, при повторении и закреплении учебного материала, на физических вечерах. Занимательные опыты углубляют и расширяют знания учащихся, способствуют развитию логического мышления, прививают интерес к предмету.

В данной работе описано 10 занимательных опытов, 5 демонстрационных экспериментов с использованием школьного оборудования. Авторами работ являются учащиеся 10 класса МОУ СОШ № 1 п. Забайкальск, Забайкальского края – Чугуевский Артём, Лаврентьев Аркадий, Чипизубов Дмитрий. Ребята самостоятельно проделали данные опыты, обобщили результаты и представили их в виде данной работы

Роль эксперимента в науке физике

О том, что физика наука молодая
Сказать определённо, здесь нельзя
И в древности науку познавая,
Стремились постигать её всегда.

Цель обучения физики конкретна,
Уметь на практике все знания применять.
И важно помнить – роль эксперимента
Должна на первом месте устоять.

Уметь планировать эксперимент и выполнять.
Анализировать и к жизни приобщать.
Строить модель, гипотезу выдвинуть,
Новых вершин стремиться достигнуть

Законы физики основаны на фактах, установленных опытным путем. Причем нередко истолкование одних и тех же фактов меняется в ходе исторического развития физики. Факты накапливаются в результате наблюдений. Но при этом только ими ограничиваться нельзя. Это только первый шаг к познанию. Дальше идет эксперимент, выработка понятий, допускающих качественные характеристики. Чтобы из наблюдений сделать общие выводы, выяснить причины явлений, надо установить количественные зависимости между величинами. Если такая зависимость получается, то найден физический закон. Если найден физический закон, то нет необходимости ставить в каждом отдельном случае опыт, достаточно выполнить соответствующие вычисления. Изучив экспериментально количественные связи между величинами, можно выявить закономерности. На основе этих закономерностей развивается общая теория явлений.

Следовательно, без эксперимента не может быть рационального обучения физике. Изучение физики предполагает широкое использование эксперимента, обсуждение особенностей его постановки и наблюдаемых результатов.

Занимательные опыты по физике

Описание опытов проводилось с использованием следующего алгоритма:

Название опыта
Необходимые для опыта приборы и материалы
Этапы проведения опыта
Объяснение опыта

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.

Налить на дно бокала солёной подкрашенной воды.
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.
Из второго рожка налей таким же образом в бокал подсолнечного масла.
Из третьего рожка налить слой крашенного спирта.

Вот и получилось у нас четыре этажа жидкостей в одном бокале. Все разного цвета и разной плотности.

Жидкости в бакалее расположились в следующем порядке: подкрашенная вода, красное вино, подсолнечное масло, подкрашенный спирт. Самые тяжёлые - внизу, самые лёгкие – вверху. Самая большая плотность у солёной воды , самая маленькая у подкрашенного спирта .

Опыт № 2 Удивительный подсвечник

Приборы и материалы: свеча, гвоздь, стакан, спички, вода.

Этапы проведения опыта

Не правда ли, удивительный подсвечник – стакан воды? А этот подсвечник совсем не плох.

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.

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 20-30 см.
Стоит теперь дунуть, и свеча погаснет, будто между тобой и свечёй нет никакой преграды.

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

Из плотной бумаги вырезать спираль, растянуть её немного и посадить на конец изогнутой проволоки.
Держать эту спираль над свечкой в восходящем потоке воздуха, змейка будет вращаться.

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.

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?

Для этого нужно только поверх всех спичек, в ложбинку между ними, положить ещё одну, пятнадцатую спичку

Опыт № 7 Подставка для кастрюли

Приборы и материалы: тарелка, 3 вилки, кольцо для салфетки, кастрюля.

Этапы проведения опыта

Поставить три вилки в кольцо.
Поставить на данную конструкцию тарелку.
На подставку поставить кастрюлю с водой.

Данный опыт объясняется правилом рычага и устойчивым равновесием.

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.

Раскалить спицу и воткнуть её их головками в свечку. Это будет ось нашего двигателя.
Положить свечу спицей на края двух стаканов и уравновесить.
Зажечь свечу с обоих концов.

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.

Опыт №10 Певучая рюмка

Приборы и материалы: тонкая рюмка, вода.

Этапы проведения опыта

Наполнить рюмку водой и вытереть края рюмки.
Смоченным пальцем потереть в любом месте рюмки, она запоёт.

1. 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

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.

Явление диффузии можно пронаблюдать при помощи специальной установки

Нальём в одну из колбочек нашатырный спирт.
Смочим кусочек ваты фенолфталеином и положим сверху в колбочку.
Через некоторое время наблюдаем окрашивание ватки. Данный эксперимент демонстрирует явление диффузии на расстоянии.

Докажем что явление диффузии зависит от температуры. Чем выше температура, тем быстрее протекает диффузия.

Для демонстрации данного опыта возьмём два одинаовых стакана. В один стакан нальём холодной воды, в другой – горячей. Добавим в стаканы медный купорос, наблюдаем, что в горячей воде медный купорос растворяется быстрее, что доказывает зависимость диффузии от температуры.

2. Сообщающиеся сосуды

Для демонстрации сообщающихся сосудов возьмем ряд сосудов различной формы, соединенных в нижней части трубками.

Будем наливать жидкость в один из них: мы сейчас же обнаружим, что жидкость перетечет по трубкам в остальные сосуды и установится во всех сосудах на одном уровне.

Объяснение этого опыта заключается в следующем. Давление на свободных поверхностях жидкости в сосудах одно и то же; оно равно атмосферному давлению. Таким образом, все свободные поверхности принадлежат одной и той же поверхности уровня и, следовательно, должны находиться в одной горизонтали плои верхняя кромка самого сосуда: иначе чайник нельзя будет налить доверху.

Шар Паскаля – это прибор предназначен для демонстрации равномерной передачи давления, производимого на жидкость или газ в закрытом сосуде, а также подъёма жидкости за поршнем под влиянием атмосферного давления.

Для демонстрации равномерной передачи давления, производимого на жидкости в закрытом сосуде, необходимо, используя поршень, набрать в сосуд воды и плотно насадить на патрубок шар. Вдвигая поршень в сосуд, продемонстрировать истечение жидкости из отверстий в шаре, обратив внимание на равномерное истечение жидкости по всем направлениям.

Продолжая тему экспериментирования, хочу познакомить вас ещё с одним опытом для детей, на сей раз с физическим - реактивный двигатель. Однажды в группе у нас появилась книга Егора Белько "Весёлые научные опыты для детей", которую дети с удовольствием рассматривали, и выбирали, какой же опыт им провести сегодня. Вот так в один из вечеров, когда детей было уже немного, мои близняшки Вера и Варя захотели провести опыт "Пакет- волчок". Захотели, значит проведём. Девчонки быстро нашли всё, что нужно для опыта.

Нам понадобилось: картонная литровая банка из под сока, нитка, линейка, вода и то, чем можно проколоть дырки, мы взяли деталь от конструктора.

У пакета срезаем верхнюю часть, чтобы удобно было наливать воду, затем внизу пакета в уголке пробиваем дырку, переворачиваем пакет и делаем ещё одну дырку, но не напротив, а с другой стороны, чтобы отверстие располагались по диагонали от первого.

Сверху у пакета делаем ручку, пробиваем две дырки напротив друг друга и вставляем нитку.

Теперь привязываем нитку к ручке пакета и закрепляем к чему-нибудь прочному, мы взяли деревянную линейку, наш двигатель готов.

Теперь размещаем пакет над какой-нибудь ёмкостью, у нас нашёлся таз. и наливаем в пакет воду. Наш двигатель начинает вращаться.

В стартовом положении пакет находится в покое, на него не действуют никакие двигательные силы. Струя воды заставляет двигаться пакет в противоположную сторону, а так, как у нас два отверстия, пакет будет двигаться непрерывно, чем больше отверстия, тем быстрее вращается пакет.

Опыт детям очень понравился, повторили его несколько раз, готовы были повторять до бесконечности, но пришли родители и забрали домой.

Подарочный пакет — мастер-класс Подарочный пакет сделанный своими руками будет очень трогательным моментом. Для это вам понадобится цветная бумага, клей, кисть для клея,.

Всегда, когда отталкиваются два тела, возникает реактивная сила. Простейший пример, вы прыгаете из лодки на берег, а лодка получает реактивную силу, толкающую ее на середину реки. То же самое происходит при выстреле из пушки. Сила пороховых газов выталкивает из ствола снаряд, ствол же отдача откатывает в другую сторону.

Реактивной силой пользуются не только люди, но и морские животные. Медузы плавно движутся, выталкивая из-под своего колокола струю воды. Кальмары в минуту опасности с такой силой выбрасывают из себя воду, что пролетают до сорока метров (рис. 1).

Увидеть плывущего кальмара может не каждый, но вот вам его физическая модель. Надуйте воздушный шарик и выпустите из рук, не завязывая. Вы увидите, как упругие стенки шарика сжимаются, выталкивая воздух из отверстия назад. При этом возникает реактивная сила, толкающая шарик вперед. У медуз и кальмаров выталкивается вода, а у нас воздух. Если к шарику прикрепить хвост из бумажных ленточек, то он сможет, как и кальмар, прямо пролететь несколько десятков метров.

Надутый шарик неплохой реактивный двигатель. Укрепите его скотчем на крыше игрушечной машинки (рис. 2) и отпустите. Машинка поедет под действием реактивной силы струи воздуха, вытекающего из шарика.

Более тысячи лет назад китайцы изобрели пороховую ракету. Она представляла собою набитую порохом бумажную трубку, закрытую с одного конца. Когда порох горит, он выделяет газы под большим давлением. Вот что при этом происходит. Сила давления газа, действующая на дно трубки, оказывается не уравновешена, она толкает ракету вперед.

Раньше думали, что ракета летит, отталкиваясь от воздуха. Но это, как вы поняли, не так. В безвоздушном пространстве ракета летит быстрее. Об этом, кстати, высказывался Исаак Ньютон, но его слова остались незамечены. И эту истину пришлось переоткрывать и экспериментально доказывать уже в XX веке.

Чтобы сделать подобие бешеного огурца самому, вам понадобится пластиковая бутылка, насос и резиновая пробка к бутылке с внутренним отверстием, которую можно заменить крышкой с патрубком от моющих средств.

Без реактивной силы, конечно, человек до сих пор не поднялся бы в космос. Но небесполезна она и на земле.

Поговорим, например, о канализации.

Долгое время для чистки канализации существовал лишь один способ. Рабочие опускались в колодец и при помощи палок и тросов проталкивали через трубы специальные резиновые мячи. Лет двадцать назад все изменилось. На улицах появились большие красные машины-цистерны с мощными насосами и катушки со шлангами. На конце шлангов хитроумная насадка (рис. 4).

Это две-три изогнутых трубки, которые могут вращаться под действием реактивной силы подаваемой в них воды. Обратите внимание, трубки изогнуты не только вбок, но еще и назад. Благодаря этому вытекающая из них вода создает еще и дополнительную силу, которая толкает шланг вперед. Рабочий опускает шланг в колодец и заталкивает его в трубу. После этого он включает насос, и в шланг идет вода под большим давлением. Насадка, стоящая на его конце, начинает вращаться с огромной скоростью. Вытекающие из нее струи воды с огромной силой срезают грязь и известь, отложившиеся на стенках трубы. К тому же реактивная сила тянет шланг все дальше и дальше по трубе.

Залейте в яйцо через трубочку небольшую порцию воды. Подвесьте модель над школьной газовой горелкой или свечой. Вода закипит, и яйцо начнет вращаться. Если вы побываете на современной электростанции, то ничего внешне похожего на эолипил там не найдете. И все же почти на каждой электростанции есть реактивная турбина, действующая на принципе, открытом Героном.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Урок по физике для 9 класса

образовательная : формирование понятий “импульс тела”, “импульс силы”; умения применять их к анализу явления взаимодействия тел в простейших случаях; показать результат действия закона сохранения импульса;

развивающие : формировать умения анализировать, устанавливать связи между элементами содержания ранее изученного материала по основам механик умение использовать виртуальные модели и навыки поисковой познавательной деятельности;

воспитательные : показать роль физических законов в изучении взаимодействия тел,

применение реактивного движения в природе и космических полетах, вызвать

желание постоянного повышения интеллектуального уровня.

Оборудование: компьютер, записи из дисков, экран, доска.

Вступительное слово учителя:

Этот урок мы посвятим реактивному движению. И в качестве наглядности будем использовать виртуальные модели, которые позволят нам сделать некоторые сравнения и оценки более доступными и понятными.

Повторение.

Давайте вспомним, что называют импульсом тела.

Историческая справка:

Да, соотношение между этими двумя понятиями введено на основе законов Ньютона:

Пусть на тело массой m начинает действовать сила F , тогда под действием этой силы тело приобретает ускорение а : , где ускорение по определению:

Вернемся к нашему равенству . В физике произведение силы на время действия называют импульсом силы. Импульс силы показывает, как изменяется импульс тела за данное время.

Именно в таком общем виде сформулировал второй закон сам Ньютон. Сила F в этом выражении представляет собой равнодействующую всех сил, приложенных к телу.

Вывод закона сохранения импульса.

Рассмотрим какие-либо два взаимодействующих тела, входящих в состав замкнутой системы. Силы взаимодействия между этими телами обозначим через F 1 и F 2

третьему закону Ньютона F ₁ = - F ₂ . Если эти тела взаимодействуют в течение времени t , то импульсы сил взаимодействия одинаковы по модулю и направлены в противоположные стороны:

Применим к этим телам второй закон Ньютона:

и – импульсы тел в начальный момент времени,

– импульсы тел в конце взаимодействия. Из этих соотношений следует:

Это равенство означает, что в результате взаимодействия двух тел их суммарный импульс не изменился .

Итак, импульс обладает особым свойством, которое есть лишь у немногих физических величин. Это свойство сохранения. Но закон сохранения импульса выполняется только в замкнутой системе.

Система тел называется замкнутой, если взаимодействующие между собой тела, не взаимодействуют с другими телами.

Импульс каждого из тел, составляющих замкнутую систему, может меняться в результате их взаимодействия друг с другом.

Векторная сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, не меняется с течением времени при любых движениях и взаимодействиях этих тел.

В этом заключается закон сохранения импульса.

Видеофрагмент закона сохранения импульса из (БНП):

(Красивый эксперимент с 5 шарами при отклонении 1, 2, 3 шаров с полным объяснением:)

Виртуальные модели и реактивное движение.

Реактивное движение – результат выполнения закона сохранения импульса «Открытая физика, ч.1)

1) Отдача при выстреле из орудия

Возвратимся к главной теме сегодняшнего урока: космическим полетам на ракете.

(один из учеников задает начальные условия и демонстрирует старт ракеты)

VI . Закрепление.

1) Что называется импульсом тела?

2) Назовите единицы измерения импульса тела в СИ?

4) В чем заключается закон сохранения импульса?

5) При каких условиях выполняется этот закон?

6) Какую систему называют замкнутой?

7) Почему происходит отдача при выстреле из ружья?

8) Приведите примеры выполнения закона сохранения импульса в живой природе и в технике (медузы, осьминоги, катера Метеоры, ракеты)

VII. Задание на дом.

Краткое описание документа:

подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
по всем предметам 1-11 классов

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс повышения квалификации

Инструменты онлайн-обучения на примере программ Zoom, Skype, Microsoft Teams, Bandicam

Курс добавлен 31.01.2022
Сейчас обучается 25 человек из 16 регионов

Курс повышения квалификации

Педагогическая деятельность в контексте профессионального стандарта педагога и ФГОС

ЗП до 91 000 руб.
Гибкий график
Удаленная работа

Дистанционные курсы для педагогов

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

5 590 725 материалов в базе

Самые массовые международные дистанционные

Школьные Инфоконкурсы 2022

Читайте также: