Приложения
Приложение 1
| Тема | Название опыта | Ход эксперимента | Цель | Объяснение | Физические явления, рассматриваемые в данном опыте |
| I. ФОРМЫ И РАЗМЕРЫ ЗЕМЛИ.
|
1. Вращение планет вокруг солнца.
|
Вам понадобится: пластилин, две рейки разной длины – 30 и 100 см.
Подготовка: скатайте из пластилина два одинаковых шарика размером с теннисный шар; закрепите их на одном из концов реек. Ход эксперимента: поставьте рейку вертикально на пол или парту рядом так, чтобы пластилиновые шарики оказались сверху. Одновременно опустите рейки.
|
Цель эксперимента: узнать, как расстояние от солнца влияет на время вращения планет вокруг него. | Что получилось? Короткая рейка падает раньше.
Почему? Пластилиновому шарику на длинной рейке падать дольше, чем короткому. Это напоминает движение планет, которые непрерывно “падают” вокруг солнца. Меркурий, который является ближайшей планетой к солнцу, совершает путешествие вокруг него за 88 земных дней, Земля, соответственно, за 365, а Плутон совершает оборот за 248 земных лет.
|
Солнце обладает массой, превосходящую массу всего прочего населения Солнечной системы в 750 раз. Благодаря этому Солнце заставляет планеты двигаться по орбитам вокруг себя. В космических телах масса является главной характеристикой тел, потому что все небесные тела подчиняются закону всемирного тяготения. |
| 2. Почему экваториальный радиус больше меридионального. | Вам понадобится: кусок плотной бумаги для поделок длинной около 40 см, ножницы, клей, линейка, карандаш (лучше указка).
Подготовка: отмерьте и вырежьте две бумажные полоски размером 3х40 см; положите полоски крест-накрест и склейте; соедините вместе четыре свободных конца тоже склейте - получится фигура, похожая на шар; подождите, когда засохнет клей; проделайте отверстие вместе склейки свободных концов; сантиметров на пять просуньте в отверстие карандаш. Ход эксперимента: держите карандаш между ладоней и, двигая ими взад-вперед, вращайте карандаш с закрепленным на нем шаром. Карандаш можно заменить указкой.
|
Цель эксперимента: показать, почему земной шар сплюснут у полюсов. | Что получилось? Во время вращения шара его верхняя часть сплющивается, а а центральная часть раздувается.
Почему? На вращающий шар действует сила, стремящаяся раздвинуть в стороны бумажные полоски, и из-за этого верхняя и нижняя части сплющиваются. Как и все вращающие шары, наша Земля тоже сплюснута у полюсов и раздута по экватору. Если мы измерим окружность Земли по экватору и через полюса (по меридиану), то окажется, что по экватору на 42 см больше. |
Земля сплюснута у полюсов. Поскольку Земля вращается вокруг своей оси на нее действуетцентробежная сила, которая является наибольшей на экваторе и равна нулю на полюсах. | |
| 3. Прецессия | Материалы: пластилин, зубочистка.
Процесс: — скатайте из пластилина шарик диаметром около полутора сантиметров; — просуньте в шарик зубочистку, чтобы заостренный конец немного выступал с другой стороны; — удерживая палочку пальцами за длинный конец, поставьте другим концом на стол и раскрутите; — наблюдайте за вращением вашего «волчка». Примечание. Если палочка проходит не через центр шарика или если он не круглый, волчок будет крутиться плохо.
|
Цель эксперимента: продемонстрировать движение земной оси. | Итоги. При вращении пластилинового шарика конец палочки совершает круговые движения.
Почему? Как только ось вращения шарика отклонилась от вертикального положения (из-за неправильности формы или по другим причинам), она сама начинает описывать круги под действием веса шарика. Так же, как и наш пластилиновый шарик, Земля не идеальный шар, она сплюснута у полюсов, а ее ось при движении Земли вокруг Солнца всегда остается наклоненной. Поэтому ось Земли тоже описывает круги. Такое движение оси называется прецессией. Но если палочка успевает совершить несколько круговых движений, пока крутится наш шарик, то земная ось совершает один оборот по кругу за 26 тысяч лет.
|
Прецессия – явление, при котором момент импульса тела меняет свое направление в пространстве. Следует понимать, что ось вращения – не то же самое, что направление момента импульса; хотя момент импульса тела имеет свойство сохранятся. | |
| Материалы: фломастер, одно сырое яйцо, одновареное яйцо.
Процесс: - пометьте яйца, написав на вареном цифру1, а на сыром – 2;положите яйца на стол и попытайтесь раскрутить их.
|
Цель эксперимента: показать, что неоднородность
состава Земли влияет на ее движение.
|
Итоги: вареное яйцо легко раскручивается и продолжает
вращаться в течение нескольких секунд. Сырое яйцо раскручивается плохо, болтается и быстро останавливается. Почему? На вращении сказывается внутреннее строение яйца. В вареном яйце содержимое твердое и раскручивается вместе со скорлупой. Сырое яйцо – жидкое внутри, и поэтому оно начинает вращаться не одновременно со скорлупой, а с запозданием и медленнее. Такое поведение жидкого содержимого заставляет вращающееся яйцо болтаться, и оно быстро останавливается. Часть земной мантии и внешняя часть ядра тоже жидкие. Из-за того, что Земля внутри не твердая, как и сырое яйцо, она при вращении тоже болтается. Но если при вращении яйца это сразу бросается в глаза, то болтание земного шара очень незначительно, и его можно заметить лишь в результате многолетних наблюдений. |
|||
| 2. ЛИТОСФЕРА.
|
4. Образования молодых гор.
|
Вам понадобится: четыре бумажных полотенца, стакан воды.
Подготовка: сложите полотенца стопкой на столе; сложите стопку пополам; намочите полотенца. Ход эксперимента: положите руки ладонями по краям полотенец; сдвигайте ладони вместе с ним.
|
Цель эксперимента: показать, как силы сжатия воздействуют на движение коры. | Что получилось? На бумажной поверхности видны многочисленные складки
Почему? Вы руками сдвигаете полотенца к центру. Чтобы поместить на уменьшающемся пространстве, бумага деформируется, образуя складки. Когда различные силы воздействуют на земную кору с противоположных сторон, сжимаемый участок меняет форму и на нем образуются складки.
|
Силы сжатия воздействуют на движение коры и образованию молодых гор |
| 5. Пластичность горных пород. | Вам понадобится: Брусочки разного цвета.
Подготовка: нарежьте брусочки пластилина полосками толщиной примерно 5 мм; разложите полоски пластилина разного цвета одна на другую. Ход эксперимента: сложенные полоски прижмите и начинайте их сдвигать к центру.
|
Цель эксперимента: показать, как при образовании складчатых структур не происходит разрыва пластов горных пород. | Что получилось? Слои в центре начнут образовывать складки. Каждый слой пластилина будет повторять складку другого.
Почему? Вы руками сдвигаете полоски к центру. Чтобы поместиться на уменьшающемся пространстве полоски деформируются, образуя складки. Когда различные силы воздействуют на земную кору с противоположных сторон, сжимаемый участок меняет форму и на нем образуется складки. Вне зависимости от силы и скорости сближения не происходит разрыва пластов горных пород.
|
. Когда различные силы воздействуют на земную кору с противоположных сторон, сжимаемый участок меняет форму и на нем образуется складки. | |
| 6. Образование осадочных пород. | Вам понадобится: батон, сливочное масло, колбаса, столовый нож, тарелка.
Подготовка: нарежьте батон и колбасу кружочками.
Ход эксперимента: положите батона на тарелку; ножом намажьте маслом на хлеб; поверх масла положите колбасу; положите сверху второй кусок батона |
Цель эксперимента: увидеть, как образуются осадочные породы. | Что получилось? Мы приготовили слоистый бутерброд.
Почему? Осадочные породы образуются из мелких частиц, унесенных ветром и осевших в другом месте. Они осаждаются в виде слоев, напоминающих наш бутерброд. Каждый слой в зависимости от другого составом, цветом, структурой. Самый первые слои лежат снизу, а самые молодые – сверху. С течением времени слои спрессовываются, образуя монолитную горную породу.
|
||
| 7.Метаморфизм | Материалы: два десятка спичек, книга.
Процесс: надломать каждую спичку два три раза в разных направлениях так, чтобы спичка лежала на столе плоско. Высыпать спичку кучкой на стол. Положить на них книгу и прижать к столу. Убрать книгу. |
Цель: показать как образуются метаморфические горные породы | Итоги: спички лежать на столе образуя плоский слой. Почему? Спички расположились в плоскости стола под давлением книги. В природе различные горные породы сдавливаются под тяжестью вышележащих горных пород и образуют пособие слоев, хотя первоначально слоистыми не были. | Измененные под давлением( и обычно при высокой температуре) породы называются метаморфическими. | |
| 8.Извержение вулканов | Материалы: бутылка из-под газировки, глубокий противень, земля, питьевая сода, 250 мл уксуса, красный краситель.
Процесс: — поставьте бутылку на противень; — со всех сторон засыпьте бутылку землей, чтобы получилась горка; не закрывайте бутылочное отверстие и постарайтесь, чтобы земля не попала в бутылку; — насыпьте в бутылку соду; — окрасьте уксус в красный цвет и залейте его в бутылку.
|
Цель эксперимента:
изобразить извержение вулкана. |
Итоги. Из бутылки выходит красная пена и стекает по земляному холмику.
Почему? Сода реагирует с уксусом, в результате чего получается углекислый газ. Газ имеет достаточно высокое давление, чтобы вытеснить из бутылки жидкость. Пена возникает от смешения газа с жидкостью.
|
Выталкивающее действие жидкости и газа | |
| 10. Образование месторождения соли | Материалы: стеклянная миска емкостью около двух литров, мерный стакан или обычный стакан (250 мл), столовая ложка, соль.
Процесс:
— налейте в миску стакан воды и растворите в ней четыре ложки соли; — оставьте открытую миску в укромном месте, где ее никто не будет трогать, пока вода не испарится (на это может уйти 3—4 недели).
|
Цель эксперимента: узнать, как образуются месторождения соли. | Итоги. На дне миски видны кристаллы кубической формы, а на стенках — белый налет, напоминающий иней.
Почему? Как полагают, месторождения соли образовались на месте мелких водоемов, расположенных поблизости от моря, откуда поступала соленая вода. Вода в них испарилась, и на дне, как и в миске, отложились кристаллы соли. Похожий на иней солевой осадок по краям образовался за счет быстрого испарения соленой воды, смачивающей края миски. Из-за высокой скорости испарения молекулы соли не успевают образовать кристаллики, и беспорядочное осаждение соли приводит лишь к появлению белого порошка, похожего на иней.
|
Высокая скорость испарения. Кристаллы – свойство твердых тел и выращивание кристаллов | |
| 3. АТМАСФЕРА
|
11. Объем воздуха. | Вам понадобится: миска ёмкостью два литра (лучше прозрачная), пробка (натуральная), прозрачный стакан.
Подготовка: налейте полмиски воды. Ход эксперимента: бросьте в воду пробку; накройте плавающую пробку стаканом; погрузите стакан глубоко в воду.
|
Цель эксперимента: показать, что воздух занимает место. | Что получилось? Участок поверхности воды, на котором плавает пробка, погружается вместе со стаканом.
Почему? Находящийся в стакане воздух не дает воде заполнить стакан, и поэтому вода вместе с плавающей пробкой опускается.
|
|
| 12. Облака. | Вам понадобится: банка емкостью один литр, тарелка, стакан кипятка и лед .
Подготовка: налейте в литровую банку горячей воды; в тарелку выложите кусочки льда. Ход эксперимента: поставьте тарелку со льдом на банку с горячей водой.
|
Цель эксперимента: показать экспериментальным путем. Как образуются облака. | Что получилось? Воздух внутри банки поднимается вверх, охлаждается.
Почему? Теплый воздух поднимается, соприкасаясь с холодной тарелкой, остывает и образуются капельки. В атмосфере теплый воздух, насыщенный влагой, поднимается вверх. С высотой температура воздуха ниже, следовательно, происходит процесс конденсации. Так образуются облака.
|
Происходит процесс конденсации | |
| 13. Наветренный склон. | Вам понадобится: 5-6 ватных дисков или кусок ваты, нить, миска с водой, книга в твердом переплете, два листа бумаги.
Подготовка: отрежьте нить длинной 30-40 см и закрепите на ней ватные диски; разложите на стол два листа бумаги; на листы поставьте книгу в виде домика. Ход эксперимента: смочите ватные диски в воде, и дождитесь, когда стечет основная масса воды; пронесите смоченную нить с ватой над учебником так, чтобы они зацепились за одну из сторон; уберите учебник с листов бумаги.
|
Цель эксперимента: показать, почему на ветреном склоне выпадает больше осадков, чем на подветренном. | Что получилось? Первый лист бумаги оказался смоченный больше, чем второй.
Почему? Облака, насыщенные осадкими, проходят по неровностям земной поверхности, встречая на своем пути различные преграды в виде гор. Цепляются за гребни вершин, тучи оставляют больше осадков на наветренном склоне и меньше на подветренном.
|
||
| 14. Давление воздуха | Материалы: длинная линейка, стол, газетный лист.
Процесс: — положите линейку на край стола так, чтобы половина ее свисала со стола; — четыре раза сложите газетный лист; — положите сложенную газету на находящийся на столе конец линейки; — пальцем стукните по свисающему концу линейки; — посмотрите, как ведет себя линейка и накрывающая ее конец газета; — разверните газетный лист и накройте им лежащую на столе часть линейки; — посмотрите, что случится с линейкой и газетой.
|
Цель эксперимента: показать, что существует давление воздуха. | Итоги. Развернутую газету труднее поднять, чем свернутую, она может даже порваться, но поднимется лишь немного.
Почему? Вес свернутого и развернутого листа один и тот же, но развернутому листу мешает подняться давление воздуха. Воздух прижимает газету к столу. Этот воздушный столб давит на все предметы. Чем больше их площадь, тем большее давление они испытывают. Когда мы развернули лист, то его площадь увеличилась в 16 раз, и во столько же раз возросло давление воздушного столба.
|
Давление воздуха. Чем больше площадь предмета, тем больше давление оно испытывает. | |
| 15.«Не замочив рук» | Оборудование: тарелка или блюдце, монета, стакан, бумага, спички.
Проведение: Положим на дно тарелки или блюдца монету и нальем немного воды. Как достать монету, не замочив даже кончиков пальцев? |
Цель:
Показать действие атмосферного воздуха |
Решение: Зажечь бумагу, внести ее на некоторое время в стакан. Нагретый стакан перевернуть вверх дном и поставить на блюдце рядом с монетой.
Так как воздух в стакане нагрелся, то его давление увеличится и часть воздуха выйдет. Оставшийся воздух через некоторое время охладится, давление уменьшится. Под действием атмосферного давления вода войдет в стакан, освобождая монету.
|
Давление атмосферного воздуха | |
| 16. «Волшебная вода» | Оборудование: стакан с водой, лист плотной бумаги.
Проведение: Этот опыт называется «Волшебная вода». Наполним до краев стакан с водой и прикроем листом бумаги. Перевернем стакан. Почему вода не выливается из перевернутого стакана? |
Цель: показать, что атмосферное давление больше давления производимое водой | Объяснение: Вода удерживается атмосферным давлением, т. е. атмосферное давление больше давления, производимого водой.
Замечания: Опыт лучше получается с толстостенным сосудом.
|
Атмосферное давление больше давления производимого водой | |
| 17. «Тяжелая газета» | Оборудование: рейка длиной 50-70 см, газета, метр.
Проведение: Положим на стол рейку, на нее полностью развернутую газету. Если медленно оказывать давление на свешивающийся конец линейки, то он опускается, а противоположный поднимается вместе с газетой. Если же резко ударить по концу рейки метром или молотком, то она ломается, причем противоположный конец с газетой даже не поднимается. Как это объяснить?
|
Цель: показать, что давление сверху плоского предмета бывает больше, чем внизу | Объяснение: Сверху на газету оказывает давление атмосферный воздух. При медленном нажатии на конец линейки воздух проникает под газету и частично уравновешивает давление на нее. При резком ударе воздух вследствие инерции не успевает мгновенно проникнуть под газету. Давление воздуха на газету сверху оказывается больше, чем внизу, и рейка ломается.
Замечания: Рейку нужно класть так, чтобы ее конец 10 см свешивался. Газета должна плотно прилегать к рейке и столу.
|
Давлениеатмосферного воздуха сверху плоского предмета бывает больше, чем внизу |