Физика за чайным столом

Проект: Физика за чайным столом

учащихся 9 б класса

2014 год

Цель: Выяснить, действуют ли законы физики, за чайным столом.

Гипотеза: Законы физики действуют везде, даже когда мы пьем чай?

Вопросы исследования:

• Какие традиции есть у разных народов, когда они пьют чай.

• Какие явления можно увидеть за чайным столом.

Методы исследования:

• Анкетирование детей и взрослых

• Поиск информации;

• Обработка и обобщение, полученной информации;

• Изучение интернет ресурсов;

• Домашние опыты

Задачи исследования:

• Прививать интерес к науке «Физика»

• Учить использовать знания, полученные на уроках

• Использовать новые технологии и социальные сервисы в интернете

• Сплочение коллектива

Для выявления вопросов исследования была проведена анкета «Любите ли вы чай». В опросе участвовали 20 детей и 10 взрослых. Мы выяснили, что учащиеся не знают, действуют ли законы физики на кухне, поэтому мы и выбрали данную тему исследования (см. приложение).

Каждый их учащихся класса выбрал тему, по которой составил презентацию и представил ее на неделе физики перед одноклассниками. Весь найденный материал был представлен на стенде 1 этажа школы. С интересными материалами могли познакомиться все учащиеся и сотрудники школы.

Темы для презентаций:

• История русского самовара Камышин Вадим

• Полезен ли чай? Широких Марина

• Чайные традиции Японии Ушаков Никита

• Как правильно заваривать чай Череватая Елена

• Чайные традиции России Гуляев Иван

• Чайная церемония Китая Татаурова Дарья

• Все о чае Солдатова Анастасия

• Веселое чаепитие Глызина Александра

На каникулы ребятам было дано задание, проделать домашние опыты по данной теме вместе с родителями, записать результаты и представить в класс на обсуждение.

Опыты:

1. Определить скорость испарения 100г воды

• В блюдце и в стакане (засечь время и написать, сколько мин., ч, дней)

• Горячая и холодная вода в стаканах

1. Плавление сахара

• 2 стакана – холодная и горячая вода,

• 2 ч. л. сахара (по одной в каждый стакан)

• засечь время плавления, записать с, мин, не мешать!!!

1. Взять бутылку, стакан или любой другой сосуд. Налить воды – 100г, выставить на мороз. Заметить время отвердевания (мин, ч).

Каждый учащийся сделал эти опыты с друзьями или с взрослыми. Были представлены фотографии проделанной работы. На уроках прошло обсуждение результатов экспериментов.

Для проведения открытого занятия «Физика за чайным столом», учащимся были даны вопросы по теме, ответы на которые можно было узнать различными способами (из книг, из интернета, спросить у взрослых и т.д.).

1. Для чего мы накрываем чайник крышкой? (чтобы уменьшить теплообмен с окружающей средой)

2. Почему самовары и электрочайники делают блестящими?

Блестящая поверхность испускает меньше тепловых лучей. Поэтому в чайниках с такой поверхностью вода быстрее нагревается и медленнее остывает

1. Какой чайник быстрее закипит с открытой или с закрытой крышкой? (Из чайника с открытой крышкой в процессе нагревания будут уходить в воздух наиболее быстрые молекулы, унося с собой энергию)

4. Пар или кипяток сильнее обжигает? Почему?

- Пар, так как на образование пара затрачивается больше энергии. При ожоге паром выделяется энергия Q=Lm+cm(t2-t1), а кипятком только Q=cm(t2-t1).

5. Почему перед кипением чайник шумит?

- В воде есть растворимый воздух, который при нагревании образует мелкие пузырьки, в этих пузырьках образуется водяной пар. Под действием архимедовой силы эти пузырьки поднимаются вверх, попадая при этом в еще не прогретые слои воды. Водяной пар в пузырьках конденсируется, пузырьки сильно сжимаются, и в жидкости распространяется звук, импульс.

6. Чем больше времени находится в употреблении эмалированный чайник, тем медленнее закипает в нем вода. Почему?

- На стенках чайника образуется накипь, которая обладает плохой теплопроводностью.

7. Мы все видим над кипящим самоваром или чайником белый туман, который называем паром. Можно ли на самом деле увидеть пар?

Водяной пар в точном смысле этого слова совершенно прозрачен и бесцветен. Его нельзя видеть, как невозможно видеть воздух. Тот белый туман, который в обиходе называют пар, есть скопление мельчайших водяных капелек, это распыленная вода, а не пар.

8. Почему электронагревательный элемент располагают на дне чайника?

Жидкости и газы обладают плохой теплопроводностью, и их нагревают снизу, используя явление конвекции.

9. Почему чайник поет перед тем, как закипеть?

Вода, примыкающая ко дну чайника, превращается в пар, который образует небольшие пузырьки. Как более легкие пузырьки эти вытесняются наверх, здесь вода более холодная и пар в пузырьках превращается в воду и стенки пузырьков под давлением окружающей воды с треском смыкаются, захлопываются. От этих многочисленных потрескиваний и происходит шум, который мы слышим перед закипанием.

10. Почему в стакан кладут ложечку, когда наливают горячий чай или кипяток?

Металлическая ложечка, будучи прекрасным проводником тепла, поглощает значительное количество теплоты, поэтому стаканы с положенной в него ложечкой нагреваются не так сильно и не так быстро.

11. Почему чай в чашке остывает быстрее, чем в стакане?

Как правило, чашки имеют больший диаметр, чем стакан, поэтому испарение жидкости в них происходит с большей поверхности и жидкость остывает быстрее.

12. Почему чтобы остудить чай на него дуют?

Когда мы дуем на горячую воду, то воздух над ней все время сменяется, испарение происходит более интенсивно и вода остывает быстрее.

13 Почему чай остывает быстрее, если положить в него сахар?

На разрушение кристаллической решетки сахара затрачивается энергия горячей воды, и температура ее понижается быстрее.

14. Какой процесс идет при заваривании чая?

Диффузия

15. Почему стакан нагревается?

Происходит теплообмен между чаем и стенками стакана

Как же правильно заваривать чай?

Заваривать чай следует в сухом теплом чайнике. Проще всего ополоснуть чайник несколько раз кипятком. После такой процедуры чайник быстро высохнет, в нем исчезнут все посторонние запахи. Сам чайник то же нагревается. Для того, чтобы вкусовые вещества, входящие в состав чайного листа, в возможно большем количестве перемешать нужно заварку залить кипятком. Известно, что вкус чая зависит от температуры, при которой он заварен. Чем выше температура в момент заварки, тем он вкуснее. Затем накрыть чайник салфеткой или полотенцем, чтобы были закрыты носик и крышка. Это необходимо для сохранения аромата. Накрывать чайник утеплителем нельзя, чай не должен преть, иначе он будет пахнуть веником

Полезен ли чай?

Слайд презентации

Почему крышка чайника прыгает, когда в нем кипит вода?

Это оттого, что из кипящей воды идет пар. В чайнике ему становится тесно – он и начинает подбрасывать крышку, чтобы через щелку выбраться на свободу – вот и чайник гремит крышкой.

Какой процесс происходит, когда мы подслащиваем чай? Как его ускорить?

Процесс – диффузия, чтобы его ускорить, надо нагреть чай

На столе стоит различная посуда, что ты выбрал и почему?

Фарфоровую или стеклянную чашку, чтобы не обжечься

Что раньше наливать в стакан заварку или кипяток?

- Заварку, так как ее температура ниже и процесс перемешивания происходит быстрее.

Необходимо остудить кипяток, чтобы выпить лекарство. Как это сделать?

Налить кипяток в тарелку

Надо сохранить горячим чай для родителей. Что можно использовать для этого?

Термос

На открытое занятие были приглашены ребята 8 а класса, которые участвовали в игре, так же как и 9 класс. Команды были смешаны и отвечать на поставленные вопросы можно было с помощью интернета, поэтому команды были в равных условиях. Заключительным этапом и наградой на этом занятии был вкусный, ароматный чай с баранками. На занятии присутствовали учителя, работающие на данных классах. Они так же участвовали в игре, помогали детям. Ребятам игра очень понравилась, они узнали много интересного и полезного.

В результате проделанной работы учащиеся сделали вывод: законы физики действуют повсюду. Необходимо уметь наблюдать и видеть то, что происходит вокруг нас. Надо учиться объяснять происходящее, используя знания, полученные на уроках физики.

Результаты анкетирования

Анкета

20детей 10 взрослых

1. Как вы думаете, действуют ли физические законы на кухне, за чайным столом?

да - 11 10

нет – 9 ---

1. Когда вы пьете чай, кофе какие физические явления можно наблюдать?

знают - 4 7

не знают – 16 3

1. В каком напитке сахар растворится быстрее? Почему?

знают – 12 10

не знают – 8 ---

почему – 20 8

1. При какой температуре испарение идет быстрее? Почему?

высокой – 16 9

низкой – 4 1

почему- 20 8