Физика вокруг нас 7 класс

Физика вокруг нас.
Физика - одна из древнейших наук о природе. Знания по физике необходимы всем, и мы их сознательно или бессознательно используем в своей жизни. Задумываемся ли мы об этом? Уверена, что нет. А ведь понимание того, что нас окружает мир, законы которого мы знаем, или можем узнать, позволяет нам, постоянно совершенствовать наши отношения с окружающим миром и плодотворно пользоваться своими знаниями. Современная цивилизация предлагает человеку все время двигаться вперед, открывая все новые тайны. Особенно преуспела в этом физика. Именно по этому, на одном из первых уроков физики я даю задание семиклассникам узнать у родителей, пригодились ли им в повседневной жизни или на работе знания по физике и как они ими пользуются. Тема следующего урока «Физика у нас дома». Урок построен как своеобразное путешествие по обычной квартире, в которой мы живем. Обычно оно начинается с кухни. Здесь нас ждут интересные и важные открытия.
Приглашаем вас на чашечку чая. Включим газ, но спичку не зажжем и сразу почувствуем неприятный запах, скорей выключим конфорку. А ведь природный газ – это вещество без запаха. Представьте, что могло случиться, если мы открыли конфорку и никакого запаха не почувствовали, а газ заполнял бы кухню. Последствия могли быть ужасные. Чтобы этого не произошло прежде, чем газ поступает в трубопровод, его смешивают с веществом неприятного запаха, который мы сразу чувствуем. Вот мы и встретились с таким физическим явлением, как диффузия. Теперь можно зажечь спичку о коробок. А почему спичка вспыхивает? При трении о коробок температура серы на спичке увеличивается до ее воспламенения. Мы наблюдаем с вами закон природы – превращение механической энергии во внутреннюю энергию. Нальем в чайник холодную воду из крана и поставим его на конфорку. Удивительно, на блестящей стороне чайника образовались капельки, точно указывающие, сколько воды налито. Говорят чайник «запотел». Мы с вами наблюдаем образование росы.
Чайник с водой нагревается, и мы начинаем слышать характерный шум сначала не громкий, но постепенно усиливающийся, говорят «чайник закипел». Но это не так, вода еще в чайнике не кипит. Во время нагревания у дна и с боков начинают образовываться маленькие пузырьки, внутри которых содержится насыщенный пар. Эти пузырьки отрываются, благодаря силе Архимеда, но, не дойдя еще до поверхности воды, исчезают, т.е. конденсируются. Ведь вода это плохой проводник тепла у дна чайника температура воды выше, чем у поверхности. Оторвавшиеся пузырьки, поднимаясь, попадают в более холодную воду и уменьшаются в размере. Движение множества пузырьков и вызывает шум воды. Когда вода прогрелась, то пузырьки увеличиваются в объеме и достигают поверхности воды, мы слышим бурление вот теперь вода закипела. Из носика чайника вырывается пар, мы его видим благодаря явлению, которое называется конденсация. Осторожно. Хотя температура пара равна температуре кипятка 100°С, но хозяйки знают, что ожег паром гораздо болезненнее, чем кипятком. А почему? Дело в том, что пар обладает большей внутренней энергией, чем 100°С градусная вода. Чем больше энергии, которой обладает пар, тем больше тепла выделится при его конденсации и охлаждении. Можно, наконец, снять чайник с плиты за ручку, не боясь обжечься, ведь ручка выполнена из материала обладающего плохой теплопроводностью и она не нагрелась, что не скажешь о металлическом чайнике. Возьмем стакан и фарфоровую чашку. Стакан мы поставим в подстаканник, т.к. стекло хоть и плохой проводник тепла, но когда прогреется, будет иметь температуру горячего чая и нам не удержать стакан в руках. Прежде, чем наливать воду, не забудьте положить металлическую ложку, тогда стакан не лопнет, ведь металл обладает хорошей теплопроводностью и забирает часть тепла. А вот если ложки нет, то при наливании кипятка внутренняя сторона стакана при нагревании расширится, а внешняя из-за плохой теплопроводности не успевает, ведь стеклу нужно время, чтобы прогреться. Возникает механическое напряжение в стекле и стакан может треснуть. Фарфоровая чашка плохой проводник тепла она не нагревается, да и механического напряжения не возникает, сравните, на сколько, тоньше чашка граненого стакана. Теперь надо приготовить чай. Для этого положим пакетик с чаем в чашку с водой и наблюдаем, окрашивание воды происходит диффузия. Причем завариваем в горячей воде, а не в холодной, потому что скорость диффузии зависит от температуры, чем выше температура тела, тем быстрее движутся молекулы, из которых состоят все вещества. Положим в чашку кусочек сахара, наблюдаем его растворение это опять диффузия. С этим явлением мы встречаемся очень часто. Это и распространение запахов при приготовлении пищи и соления грибов, огурцов, рыбы, консервирование компотов. Этим явлением мы пользуемся, когда замачиваем грязное белье. Причем белое и черное белье замачиваем отдельно, а то произойдет диффузия, когда частицы краски проникнут в промежутки между частицами белых вещей и они окрасятся.
Вернемся к чаю. Захотели, чтобы быстрее растворился сахар, надо помешать чай ложкой. А хотите, чтобы чай быстрее остыл, то подуйте на него или налейте в блюдце. Скорость испарения, а мы наблюдаем именно это явление, зависит от ветра (давления) и площади поверхности. Если чай налит в блюдце, то площадь поверхности больше и процесс испарения увеличивается. Не зря мама выстиранное белье не оставляет скомканным, а развешивает на веревке увеличивая тем самым поверхность испарения. При испарении вещество охлаждается, т.к. вылетают «быстрые» молекулы, которые имеют большую кинетическую энергию. Так и наш чай в блюдце охлаждается. Завтрак закончен, и надо вымыть посуду. Жирные части посуды или грязные мы моем с добавлением мыла или других моющих средств, да еще горячей водой. А почему? Оказывается, что моющие средства и горячая вода уменьшают коэффициент поверхностного натяжения жидкости. Жир и грязь растворяются и удаляются водой. Помыв посуду, вытрем ее полотенцем. Оно должно хорошо впитывать воду, т.е. иметь маленькие капилляры, по которым вода поднимается. Чем меньше диаметр капилляра, тем быстрее и выше поднимается вода. Обратим внимание, что наше полотенце не из шелка и не из прорезиненного материала, а обычно из хлопка. А вот из болоньи или материала со специальной пропиткой выполнен наш плащ или зонтик. В этом случае вода не смачивает материал, и зонтик не промокает, и капельки воды стекают с него, не причиняя нам неудобства. Мы подошли к окну, подставляя лицо, горячим солнечным лучам и думаем, что так можно загореть, но мы ошибаемся. Загар, потемнение кожи, вызывает ультрафиолетовое излучение, которое содержится в солнечном свете. Стекло не пропускает ультрафиолет, а пропускает инфракрасное излучение, вызывающее нагревание кожи и даже ее покраснение, но не загар. Мы с вами провели несколько минут дома. Даже при небольшой экскурсии по кухне мы встретились с вами с проявлением многих физических явлений. Такое «путешествие» по квартире для начинающих физиков можно продолжить чуть позже, когда ученики смогут сами дать объяснение известным физическим явлениям или сами провести экскурсию дальше по квартире. А пока мы достигли главного – дети взглянули на окружающий мир по – новому, теперь они знают, что многому в этом мире можно дать научное объяснение. Важно знать и понимать этот мир, он откроет нам свои тайны. А наша задача узнать их.
Учитель физики ГБОУ №365 Задерко Е.Я.



15

Приложенные файлы


Добавить комментарий