Проблемный эксперимент

7-9 классы

Проблемный эксперимент

7 класс

*Задание №1

Рис. 1

Сварите яйцо вкрутую. Очистите его от скорлупы. Возьмите небольшой лист бумаги (примерно 1/2 листа тетради), сверните его, подожгите и опустите в бутылку. Через 2—3 с горлышко бутылки накройте яйцом (рис. 1) и пронаблюдайте, как яйцо постепенно будет втягиваться в нее. Объясните, почему это про­исходит.

*Задание №2

Рис. 2

Вырежьте резиновое кольцо, учитывая внутренний и внешний диаметры граненого стакана, и положите его на стакан. В послед­ний опустите кусочек горящей бумаги и через 3—2 с прикройте его вторым стаканом (рис. 2). Затем, спустя несколько секунд, поднимите верхний стакан, за ним поднимается и нижний. Объяс­ните наблюдаемое явление. Зачем в этом опыте нужно резиновое кольцо?

Проведение следующих опытов можно предложить учащимся до изучения атмосферного давления. Знаний для объяснения наблюдаемого явления у них еще недостаточно. Хотя понятие об атмосферном давлении и давалось в VI классе на уроке геогра­фии, но пока учащиеся не могут использовать его для объяснения наблюдаемых явлений. Лишь после демонстрации нескольких опытов учителем физики по атмосферному давлению (поднятие воды за поршнем в стеклянном цилиндре, раздувание волейболь­ной камеры, помещенной под колокол вакуумного насоса при откачивании воздуха) ученикам можно предложить дать объяс­нение причины тех явлении, которые они наблюдали и домашних опытах с «вползающим» яйцом и с присасывающимися стаканами. Так учитель создает проблемную ситуацию, которая обуслов­лена недостаточностью знаний, имеющихся у них в данный мо­мент для объяснения наблюдаемых явлений. Такая ситуация вы­зывает у учащихся потребность в приобретении новых знаний, стимулирует их на изучение нового материала.

*Задание №3

Рис. 3

Возьмите капроновый (пли 1м другом пластмассы) сосуд '(рис. 3, а), ополосните его горячем иодоми .на кроите плотно крышкой (рис. 3,6). Через некоторое время наблюдается дефор­мация флакона (рис. 3, в).

Объясните наблюдаемое явление.

*Задание №4

Проделайте шилом в дне пластмассового флакона отверстия, быстро заполните его подон и плотно закройте крышкой. Почему вода перестала выливаться?

*Задание №5

Возьмите блюдце и опустите его ребром и кастрюлю с водой. Блюдце тонет.

Теперь опустите блюдце па воду дном, оно плавает. Почему?

Определите выталкивающую силу, действующую на плаваю­щее блюдце.

Умение: Проводить исследование зависимостей физических величин с использованием прямых измерений; при этом конструировать установку, фиксировать результаты полученной зависимости физических величин в виде таблиц и графиков, делать выводы по результатам исследования

*Задание №6

Базовый уровень

1. Подвесьте чугунный цилиндр к крючку динамометра. Медленно опуская цилиндр в стакан с водой, наблюдайте за показаниями динамомет­ра. Зависит ли архимедова сила от объема погруженной части цилиндра?

Вычислите архимедову силу, действующую на чугунный цилиндр при полном погружении в воду. Результат запишите в таблицу 1Таблица №1

Архимедова сила в пресной и соленой воде,действующая на одно и то же тело

2. Перенесите чугунный цилиндр в стакан с раствором соли и снова из­мерьте архимедову силу при полном погружении цилиндра в раствор. За­висит ли архимедова сила от плотности жидкости? Результаты занесите в таблицу.

3. Измерьте и вычислите архимедовы силы, действующие на алюминие­вый и латунный цилиндры того же объема при полном погружении их в воду. 1.Численные значения архимедовой силы, действующей на каждый цилиндр, занесите в таблицу 2. Зависит ли архимедова сила от плотности вещества, из которого сделано тело? Зависит ли архимедова сила от веса тела?

Таблица №2

Архимедова сила в пресной воде, действующая на тела одинакового объема, но разной плотности

Задания повышенного уровня

Выполните пункты 1-3 работы базового уровня.

4. Подвесьте опять к крючку динамометра чугунный цилиндр и опус­кайте его в воду постепенно: сначала на 1/4 объема (объем пропорционален высоте цилиндра), затем на 1/3 и т.д. Каждый раз вычисляйте архимедову силу, а результаты заносите в таблицу 3.

Таблица №3

Архимедова сила в зависимости от погруженной в жидкость части объема тела

Сформулируйте и запишите выводы.

Задания повышенного уровня

Проведите опыты по обобщенному плану:

1. Сформулируйте (уясните) цели исследования.

2. Выдвиньте и обоснуйте гипотезу, на основе которой могут быть дос­тигнуты эти цели.

3. Продумайте проект экспериментальной установки, сконструируйте ее.

4. Определите порядок проведения эксперимента.

5. Проведите эксперимент, выполните необходимые наблюдения и из­мерения.

6. Произведите обработку результатов измерений.

7. Проанализируйте полученные результаты, сформулируйте выводы.

Высокий уровень

1. Ознакомьтесь с экспериментальными (творческими) заданиями. Вы­берите одно из них.

2. Подберите необходимые приборы и материалы.

3. Продумайте и оформите порядок выполнения работы.

4. Выполните работу.

5. Проанализируйте полученные результаты и сделайте вывод.

Экспериментальные задания (на выбор):

- Пробирка с кусочком пластилина внутри плавает в жидкости. Изменится ли глубина погружения пробирки, если из нее вынуть пластилин и прикрепить его ко дну пробирки снаружи?

- В сосуде с водой плавает кусочек льда, внутри которого находит­ся кусочек свинца. Что будет с уровнем воды после таяния льда?

- В сосуде с водой плавает кусок льда, внутри которого находится кусочек пробки. Что станет с уровнем воды после таяния льда?

Рис. 4

- На одной чаше весов стоит сосуд с водой, а на другой - штатив на котором подвешен груз. Чаши весов уравновешены (см. рис.4 а). Штатив поворачивают так, чтобы подвешенный на нем груз оказался целиком погруженным в воду (рис. 4б). Определите вес гири, которую надо дополнительно положить на чашу весов со штативом для того, чтобы восстановить равновесие весов.

Урок по физике в 7 классе.

«Сообщающиеся сосуды и их применение»

1. «Рыбак для сохранения пойманной рыбы живой сделал в своей лодке усовершенствование: он отделил часть лодки, поставив две вертикальные перегородки, и в отгороженной части сделал отверстие в дне. Не зальет ли лодку и не потонет ли она, если спустить ее в воду? — думал он перед испытанием своего усовершенствования, а как думаете вы?» (рисунок лодки на альбомном листе приколоть на доску).

Ответ: Что вы ответите рыбаку? (Отсек в лодке и русло реки представляют собой сообщающиеся сосуды. Вода, вливающаяся в отсек, не дойдет до края борта, а будет находиться на таком же уровне, как и в реке. Лодку не зальет, и она будет плавать.

«Архимедова сила»

Пример. 

При изучении архимедовой силы учащимся предлагают следующие задания.

Основные.

Исследовать зависимость выталкивающей силы от:

1. объема тела;

2. плотности жидкости.

Дополнительные.

Исследовать, зависит ли выталкивающая сила от:

1. плотности тела;

2. формы тела;

3. глубины погружения

Будет ли действовать выталкивающая сила на тело, погруженное в жидкость, в состоянии невесомости? Ответ обоснуйте. Попробуйте придумать проверочный опыт.

Учащимся следует напомнить, что в состоянии невесомости находятся не только искусственные спутники Земли и находящиеся в них тела, но вообще все свободно падающие тела, даже у поверхности Земли (Возможное решение: Погрузить в пробирку с водой ярко окрашенный поплавок, утопив его пальцем. Затем предоставить пробирке возможность свободно падать с некоторой высоты в подставленное внизу ведро с водой. Во время падения пробирки поплавок не всплывает. Это означает, что в состоянии невесомости выталкивающая сила со стороны жидкости на него не действует.)

7 класс.

«Равнодействующая сила»

Однажды Лебедь, Рак да Щука
Везти с поклажей воз взялись,
И вместе трое все в него впряглись;
Из кожи лезут вон, а возу все нет ходу!
Поклажа бы для них казалась и легка:
Да Лебедь рвется в облака, рак пятится назад, а Щука тянет в воду.
Кто виноват из них, кто прав, - судить не нам;
Да только воз и ныне там.

1.     Как вы думаете, почему воз не двигается с места?

2.     Как бы вы посоветовали поступить персонажам басни, чтобы перевести воз с поклажей?

3.     Какие тела взаимодействуют?

4.     Что можно сказать о равнодействующей этих сил? – Она равна нулю?

9 класс.

Тема: «Движение тела по окружности»

Отрывок из поэмы А.Пушкина «Руслан и Людмила»

У лукоморья дуб зеленый, 
Златая цепь на дубе том; 
И днем и ночью кот ученый 
Все ходит по цепи кругом…

О каком виде движения идет речь в отрывке ?

Задание: определить частоту движения кота, если за одну минуту он делает 6 оборотов.

Оцените период движения, угловую скорость кота при этом.

8 класс.

Тема: «Теплопроводность»

Отрывок из истории Шерлока Холмса

…..Хозяйка дома, где был Холм в гостях, подошла к двери и впустила кошку. Посмотрев на кошку, Шерлок Холмс сказал: «На улице холодно».

Как он это определил?

(По окончанию урока ученики смогут ответить, что он определил по тому как шерсть кошки стояла «дыбом»)