Задачи «Физика на весенней тропе»
Физика на весенней тропе
Любая физическая теория только тогда будет воспринята осознанно, если она подтверждена конкретными примерами. Отыскать такие примеры в явлениях природы, пронаблюдать их и, объяснить очень важно, это помогает глубокому и прочному усвоению материала.
Весеннее тёплое солнышко вызывает очень интересные явления и с учениками можно их наблюдать. При наблюдении возникает естественное желание объяснить увиденное. Таким образом, кроме наблюдений происходят актуализация знаний, активное повторение пройденного теоретического материала.
Примеры вопросов и заданий:
1. Выясните, что быстрее освобождается от снега: пригорки или равнина. Почему? ( Ответ: пригорки, так как они более обдуваемы тёплым весенним воздухом, чем ровное место)
2. Пронаблюдайте за снегом вокруг стволов деревьев. Объясните увиденную картину. (Ответ: вокруг стволов снег тает быстрее, поскольку ствол дерева тёмный, он нагревается сильнее и излучает много тепла).
3. На весенний тающий снег положите два куска материи – тёмного и светлого цвета. Пронаблюдайте, как под ними тает снег. Объясните почему именно так. (Ответ: тела с тёмной поверхностью поглощают энергию Солнца лучше, чем светлые, и так же излучают энергию. Поэтому под тёмным куском проталинка больше).
4. Обратите внимание на следы лыжника, который проходил здесь зимой. Почему они кажутся приподнятыми по отношению к остальному снегу? (Ответ: снег в том месте, где проходил лыжник, будет более плотным, поэтому и таять он будет медленнее, чем окружающий рыхлый снеговой покров. Следы кажутся приподнятыми).
5. Положите на ладонь кусочек льда, пронаблюдайте за его плавлением. От чего зависит скорость плавления? (Ответ: скорость плавления зависит от температуры ладони и массы льдинки).
6. Рассмотрите внимательно снег. Почему, после того как начало активно пригревать солнышко, он стал в виде крупинок, а не рыхлым? (Ответ: под действием Солнца верхние слои снега тают, вода просачивается вниз и пропитывает нижние слои, ночью они промерзают, и образуются кристаллики льда).
7. Положите на снег два одинаковых бруска – деревянный и металлический. Пусть они полежат некоторое время. Что вы увидите? (Ответ: удельная теплоёмкость металла меньше, чем дерева, поэтому деревянный брусок будет нагреваться медленнее металлического. Теплопроводность брусков тоже различна, у металла она больше, чем у дерева. Поэтому под металлическим бруском снег тает быстрее, чем под деревянным).
8. Поставьте ладони так, чтобы их освещало солнышко. «Запомните» ощущение тепла. Смочите ладони водой и повторите наблюдение. Ы чём разница? Почему? (Ответ: во втором случае в руках ощущение холода. Вода с поверхностей ладоней испаряется. Испаряющиеся молекулы воды уносят часть энергии, поэтому ладони ощущают понижение температуры).
9. Возьмите в руки маленькую льдинку. Подуйте на неё. Что образовалось в том месте, куда вы дули? Почему? (Ответ: отверстие. Когда мы дули, с потоками воздуха тепло нашего дыхания передалось льдинке и она тает в том месте, куда эти потоки поступают).
10. Какова температура лужи, в которой плавает лёд? Свой ответ проверьте с помощью термометра. (Ответ: температура лужи 0 °С. Пока лёд не растает, температура воды не будет повышаться).
11. Наведите с помощью увеличительного стекла «лучик» Солнца на кончик термометра . Что наблюдаете? Почему? (Ответ: температура быстро возрастает, так как с помощью увеличительного стекла мы концентрируем лучи Солнца, его энергию на маленькую поверхность термометра).
12. Измерьте температуру снега, на снег посыпьте соли, перемешайте и снова измерьте температуру. Что наблюдаете ? Почему? (Ответ: температура понизилась. Когда соль перемешивают со снегом, внутренняя энергия снега уменьшается, так как часть её идёт на разрушение кристаллов соли).
13. Измерьте температуру двух мест: на солнце и в тени; с помощью зеркальца направьте лучик в теневое место и через некоторое время измерьте температуру этого освещённого лучиком места. Что наблюдаете? Почему? (Ответ: наблюдаем, что температура поднялась, так как энергия «в тень» передалась от Солнца с помощью излучения).
14. Щепоточку марганцовки бросьте на сырой снег. Что вы наблюдаете? Почему такая картина? (Ответ: крупицы марганцовки растворяются в воде, содержащейся в снеге, снег окрашивается. Благодаря конвекции и диффузии пятно расплывается).
Источник
Конспект урока по физике на тему «Некоторые физические термины. Наблюдения и опыты»
Урок 1: Что изучает физика? Некоторые физические термины.
Наблюдения и опыты.
Цель урока: познакомить учащихся с новым предметом школьного курса; определить место физики как науки; научить различать физические явления и тела, методы изучения физики.
Оборудование: две ложки разного размера, скрепки, стальной шарик, линейка из дерева и др.
1. Что изучает физика?
Сегодня состоится ваше первое знакомство с удивительно интересной наукой – физикой.
Впервые слово «физика» появилось в сочинениях Аристотеля в 4 веке до нашей эры. В переводе с греческого языка слово «фюзис» означает «природа». В русский язык этот термин ввел в XVIII веке Михаил Васильевич Ломоносов. Физика – это одна из основных наук о природе. Таким образом, можно сделать вывод: физика изучает различные явления природы.
В жизни мы постоянно сталкиваемся с различными изменениями, которые происходят в окружающем нас мире.
Явления – это изменения, происходящие с телами и веществами в окружающем нас мире.
Например: зимой вода отвердевает и превращается в лед, а весной наоборот, снег и лед таят (плавятся) и превращаются в воду, вода кипит и превращается в пар, дует ветер, гремит гром, сверкает молния, падают листья с деревьев и др.
Но не все явления являются физическими.
Физические явления – это любые превращения вещества или проявления его свойств, происходящие без изменения состава вещества.
Задача физики состоит в том, чтобы открывать и изучать различные закономерности (законы), которые связывают между собой различные физические явления, происходящие в природе.
Какие же бывают виды физических явлений?
1) физические явления могут быть механическими. Например, скатывание шарика по наклонной плоскости.
Пример механического явления
2) существуют электрические явления. Например, при замыкании электрической цепи загорается лампочка.
Пример электрического явления
3) явления могут быть магнитными. Возможно, вы знаете, что магниты, поднесенные друг к другу одноименными полюсами, отталкиваются, а поднесенные разноименными полюсами – притягиваются. Также известно, что магниты притягивают предметы, сделанные из одного материала (например, железа), но заметно не действуют на предметы из других материалов (стекла, дерева, пластмассы).
Пример магнитного явления
4) даже самый обычный мыльный пузырь может стать объектом изучения физики. Радужное переливание красок его стенок – это световые (оптические) явления.
Пример светового явления
5) примеры тепловых явлений — кипение воды в чайнике, таяние льда
Пример теплового явления
6) колебания струн скрипки или гитары, колебания воздуха в духовых музыкальных инструментах порождают звук. Совсем другой звук возникает от волн морского прибоя. Звуковые явления также изучает физика.
Примеры звуковых явлений
Важно понимать, что явления природы и физические явления – не совсем одно и то же. Как правило, явление природы – это несколько физических явлений, происходящих одновременно.
Каждый из вас видел такое природное явление как молния, ударяющая в землю, – это одновременно:
— электрическое явление (между тучей и землей протекает электрический ток),
— магнитное явление (они всегда сопровождают протекание электрического тока),
— тепловое (воздух в канале молнии разогревается до температуры в несколько тысяч градусов),
— световое (вспышка молнии видна за несколько километров),
— звуковое (мощные раскаты грома).
Для описания физических явлений используются специальные термины. Мы будем знакомиться с ними постепенно, и очень скоро из этих терминов сложится язык физической науки. С некоторыми из них мы познакомимся прямо сейчас.
Вы видите различные предметы. Каждый из них мы будем называть физическим телом или просто телом. Тела можно охарактеризовать по их внешнему виду. Они могут иметь форму и объем. Некоторые тела могут быть одной формы, но разного объема. Другие же, наоборот, одного объема, но разной формы.
Правда, существуют тела, у которых нет формы, – это жидкости. А есть и тела, у которых нет ни формы, ни объема, – это газы. Об этом мы будем говорить на следующих уроках.
Тела могут состоять из различных веществ. Например, шарик стальной, основу термометра составляет стекло, а на катушку намотана медная проволока.
Тела могут состоять из различных веществ.
Обратите внимание на термины, которыми мы пользуемся. Шарик – это физическое тело, сталь, из которой он сделан, – вещество, а скатывание шарика по наклонной плоскости – это физическое явление.
Стальной (вещество) шарик (тело) скатывается (явление) с наклонной плоскости.
Вещество – это все то из чего состоят физические тела. Вещество – это один из видов материи. Материя – это все то, что существует во Вселенной независимо от нашего сознания.
То есть, любые физические тела материальны.
5. Наблюдения и опыты.
Вам хотелось узнать, «а что будет, если. », именно это непреодолимое желание узнать «а что будет, если. » постоянно испытывают ученые-физики во время любого исследования. Сейчас мы поговорим об основных этапах научного исследования, о том, что такое наблюдения, опыты (эксперименты), что такое гипотеза, что такое теория, и что является целью любого физического исследования.
Человек начал задумываться о физических явлениях очень давно. Наверное, когда в первый раз посмотрел на звездное небо; наверное, когда в первый раз увидел падение камня; наверное, когда в его ладони растаяла снежинка; а может быть, когда ему удалось разжечь первый в мире костер. Эти явления на первых порах представлялись чудесными и необъяснимыми, казались проявлениями сверхъестественных сил. Но постепенно человек стал проникать в тайны явлений природы. Как же это происходило?
Самым первым способом изучать природу было наблюдение, когда человек наблюдал за физическими явлениями, происходящими в природе. Что же такое наблюдение?
Наблюдение – это изучение явлений природы без вмешательства в их ход.
Изучать – это не просто смотреть, как происходит явление, но и задумываться, почему оно происходит так, а не иначе.
Например, из наблюдений, вы знаете, что листок бумаги падает медленнее, чем книга. И вы задумываетесь: почему так происходит? Давайте вместе подумаем.
У вас возникают различные догадки о причине того, что мы наблюдаем. Такие догадки, недоказанные предположения, в науке называются гипотезами.
Гипотеза – недоказанное предположение (предварительная догадка), о том, как протекает явление.
Гипотез может быть несколько. Например, в случае с листком бумаги и книгой, гипотез может быть две.
Гипотеза № 1. Листок бумаги падает медленнее, так как он легче, чем книга.
Гипотеза № 2. Падению листка бумаги мешает сопротивление воздуха.
Обе гипотезы не могут быть справедливыми. По крайней мере, одна из них ошибочна. Чтобы подтвердить справедливость одной гипотезы и опровергнуть другую, необходимо изучить наблюдаемое явление в специально созданных условиях, провести эксперимент (опыт).
Опыт – это изучение явлений природы в специально созданных условиях.
Проведем такой эксперимент. Возьмем два одинаковых листка бумаги и разместим один листок вертикально, а другой на той же высоте, но горизонтально. Если теперь одновременно отпустить оба листка, то вертикально расположенный лист будет падать намного быстрее горизонтального. Оба листка одинаково притягиваются к земле, но вертикальный листок не испытывает такого сопротивления воздуха, как горизонтальный.
Еще один эксперимент. Положим листок бумаги на книгу, расположим книгу горизонтально и отпустим. Мы увидим, что легкий листок и тяжелая книга будут падать вместе, так как книга заслоняет листок от встречного потока воздуха.
Теперь на основании проведенных опытов мы можем сделать выводы. Оба опыта подтверждают справедливость гипотезы № 2 и опровергают гипотезу № 1.
И так, когда все вопросы становятся ответами, когда все опыты поставлены и выводы сделаны, то об этом физическом явлении можно было бы выводить закономерности его происхождения как, по каким законам происходит то или иное физическое явление.
Гипотеза, справедливость которой подтверждена опытным путем, превращается в теорию, в которой описываются закономерности изучаемого явления.
Главная задача теории – предсказывать результаты еще не проведенных экспериментов.
Физическая теория всегда сопровождается математическими расчетами. Она позволяет предсказать результаты измерений различных физических величин, которые описывают изучаемое явление. Что такое физическая величина и что такое измерение, вы узнаете на следующем уроке.
1. Язык из которого к нам пришло слово физика?
1. Латинский. 2. Немецкий. 3. Греческий. 4. Английский.
2. Какой ученый вел слово физика в России?
1. Аристотель. 2. Ломоносов. 3. Менделеев. 4 Эйнштейн.
3. Какое из перечисленных явлений не является механическим?
1. Движение самолета. 2. Течение воды по трубам. 3. Вращение земли вокруг своей оси. 4. Кипение воды.
4. К тепловым явлениям относится?
1. Свечение солнца. 2. Отражение света от зеркал. 3. Таяние льда. 4. Влияние Земли на стрелку компаса.
5. К электромагнитным явлениям не относится?
1. Образование снега. 2. Электрический ток. 3. Образование молнии во время грозы. 4. Влияние земли на стрелку компаса.
Параграф учебника § 1-3, задачи № 4,5 из Сборника вопросов и задач А.Е. Марон
Провести домашний эксперимент и подготовить отчет
1. Возьмите два одинаковых листка из школьной тетради. Скомкайте один из листков. Второй расположите горизонтально на одной высоте со скомканным листком. Проведите эксперимент. Отпустите оба листка одновременно. Какой из листков первым достигнет пола?. Сделайте выводы.
2. Возьмите два одинаковых стакана. Один наполните холодной водой, второй – горячей. Всыпьте в каждый стакан по чайной ложке поваренной соли и в течение некоторого времени размешивайте воду в стаканах с одинаковой интенсивностью. Сформулируйте гипотезу о зависимости скорости растворения вещества в воде от температуры. Проверьте справедливость гипотезы, взяв вместо соли сахар. Сделайте выводы.
Источник