Задания для ученических мини-проектов

Задания для ученических мини-проектов.

Физику знает хорошо тот школьник, который

самостоятельно ставит опыты, ещё лучше знаете тот,

кто сам делает приборы для этих опытов.

П. Л. Капица,

академик, лауреат нобелевской премии.

Проектная деятельность учащихся – это сравнительно новая технология обучения. Это путь от простого запоминания учебного материала к самостоятельной познавательной деятельности. Проект - самостоятельная творческая работа ученика, начиная от идеи и кончая материальным воплощением. Систематическое выполнение предлагаемых проектов поможет учащимся связать теорию с практикой, увидеть действие физических законов в повседневной жизни. На первых порах эта деятельность требует поддержки, как со стороны учителя, так и родителей.

1. Первоначальные сведения о строении вещества.

1. Измерение размеров малых тел.

Конструирование. Отрежьте от прозрачной силиконовой трубки конец, например, длиной 10 см. Вырежьте из карандаша или деревянной палочки пробки для этой трубки.

Фронтальный эксперимент. Заткните пробкой один конец трубки, насыпьте в неё дробинки или горошины и заткните второй конец. Измерьте длину ряда миллиметровой линейкой и определите диаметр одной дробинки (горошины).

Такой прибор всегда готов к работе, не бьётся, горошины или дробинки не рассыпаются

2. Явление диффузии.

Конструирование. Соедините резиновой трубкой с зажимом две пластиковые прозрачные бутылки объёмом 1-1,5 л.. В левую бутылку налейте подкрашенную воду комнатной температуры, а в правую – несколько меньшее количество чистой, слегка подогретой (до 30 градусов) воды.

Демонстрация. Слегка освободите зажим – подкрашенная вода начнёт протекать в правую бутылку. Вначале она резко будет выделяться в чистой, но через некоторое время контрастная граница слоёв начнёт размываться. В конце концов цвет воды станет однородным.

3.Свойства газов и жидкостей.

1. Воздух расширяется при нагревании.

Конструирование. Стеклянную бутылку объёмом 0,5 л. Закройте пробкой с плотно пропущенной через неё стеклянной или силиконовой трубкой. К трубке снаружи приклейте бумажную шкалу, а внутрь трубки поместите столбик (каплю) подкрашенной воды.

Демонстрация. Охватите бутылку ладонями и понаблюдайте за движением столбика жидкости в трубке, вызванным расширением воздуха при нагревании.

Другой вариант. Бутылку наполните водой, а в трубку поместите кусочек пробки. Бутылку поставьте в кастрюлю с тёплой водой.

4. Механическое движение

1. Скорость.

Конструирование датчика пути из силиконовой трубки.

Возьмите отрезок прозрачной силиконовой трубки диаметром 1-2 см и длиной 25-30 см., приклейте его на линейку. Один конец трубки закройте пробкой (деревянной, пластилиновой, парафиновой), трубку заполните кипячёной водой комнатной температуры и закройте второй конец так, чтобы в трубке остался небольшой воздушный пузырёк. (Вариант: в трубку, полностью заполненной водой, поместите дробинку)

Демонстрационная или фронтальная лабораторная работа. Положите линейку с трубкой горизонтально, затем приподнимите конец линейки (противоположный тому, где находится пузырёк) и положите его на ластик. Под действием архимедовой силы пузырёк начнёт медленно перемещаться (плыть) вверх. (В случае с дробинкой противоположный конец надо опустить). С помощью метронома или секундомера зафиксируйте время движения пузырька, по линейке отметьте пройденный путь и вычислите скорость равномерного движения пузырька. Измерьте скорость движения пузырька при разных наклонах вашей экспериментальной установки.

Ластик под линейку с трубкой положите не плашмя, а боком. Вновь измерьте скорость равномерного движения пузырька. Подложите под трубку на линейке полоску бумаги. Под удары метронома отмечайте на полоске положение пузырька. Затем линейкой измерьте перемещения пузырька за 1,2,3 и т.д. секунды и постройте график зависимости пройденного пути пузырька от времени движения – график движения.

5. Сообщающиеся сосуды.

Конструирование. Две силиконовые прозрачные трубки длиной 35-40 см разного диаметра соедините резиновой трубкой. Один конец трубки закрепите в лапке штатива, а другой конец держите в руке. Заполните трубку примерно наполовину кипячёной водой комнатной температуры и подкрасьте её цветным шампунем (чтобы на стенках трубки не оставалось следов).

Демонстрация. Поднимайте и опускайте один конец трубки – всегда при его фиксированном положении вода в обоих коленах устанавливается на одном уровне.

6. Давление жидкости на дно и стенки сосуда

Конструирование. Закрепите описанные выше сообщающиеся сосуды на вертикальной подставке из дерева или пластика. На подставку нанесите краской сантиметровые деления (или приклейте полоску бумаги с делениями). Из старого топливного автомобильного фильтра изготовьте датчик давления (отрежьте от прозрачного корпуса часть, место среза закройте резиновой плёнкой). Датчик присоедините к манометру.

Демонстрация .Погрузите датчик в сосуд ( обрезанную сверху пластиковую бутылку) с водой и наблюдайте увеличение давления с увеличением глубины погружения. Поворачивая датчик на определённой глубине резиновой плёнкой в разные стороны, вверх и вниз, убедитесь в том, что давление не изменяется, т. е. закон Паскаля справедлив.

7. Шар Паскаля

Конструирование. На хвостовик шприца ёмкостью 20 мл наденьте резиновую грушу, в которой предварительно с помощью раскалённого шила диаметром1 мм проделайте отверстия.

Фронтальный эксперимент Снимите грушу со шприца. В шприц и в грушу наберите воду, вновь наденьте грушу в хвостовик. Опускайте поршень шприца и наблюдайте за брызжущими во все стороны струями воды. Сравните дальности их полёта и убедитесь в справедливости закона Паскаля.

8. Принцип работы теплового двигателя

Цель опыта: показать цикличность работы теплового двигателя.

Оборудование: стеклянный медицинский шприц (20 мл), колба (100-150 мл) и хорошо подогнанная к ней резиновая пробка с узким отверстием для наконечника шприца, электрическая плитка (220В), сосуд с холодной водой, салфетка из ткани

Ход эксперимента: нальём в колбу (из термостойкого стекла!) 50 мл воды, поставим её на электроплитку. Образовавшийся при кипении пар поднимает поршень, совершая работу против силы атмосферного давления.

Процесс расширения рабочего вещества не может быть беспредельным: оно прекращается, как только давление пара станет равным атмосферному.

Для повторного расширения пар необходимо сжать: нажимаем рукой на поршень шприца, прикладывая усилие, и совершаем работу, равную работе расширения.

9. Роль холодильника в тепловых двигателях

Сжатие пара происходит под действием силы атмосферного давления и силы тяжести поршня, если давление более низкое, чем при расширении. С помощью салфетки снимаем колбу и опускаем в сосуд с холодной водой. Поршень опускается на дно шприца. Вновь ставим колбу на электроплитку – процесс расширения повторяется, и поршень опять поднимается.

Холодильник обеспечивает повторяемость превращения внутренней энергии в механическую.