Материалы школьной научно-практической конференции
творческая работа учащихся по физике (7, 8, 9, 10 класс) на тему
В данном разделе представлены работы учеников, занявшие призовые места на школьной научно-практической конференции.
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
 Исследование поверхностного натяжения жидкости | 2.85 МБ |
| Свечение ламп в переменных магнитных полях | 1.45 МБ |
| Исследование эффекта Мпембы | 1.75 МБ |
| Знал ли барон Мюнхгаузен законы физики? | 2.81 МБ |
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Даже дети хорошо знают, что «куличики» можно построить только из мокрого песка. Сухие песчинки не прилипают друг к другу. Но также не пристают друг к другу песчинки, целиком погруженные в воду.
Когда во время купания человек окунется с головой в воду, его волосы расходятся в воде во все стороны, но стоит только поднять голову из воды, как волосы тотчас лягут на голове слипшимися прядями. Чем это можно объяснить?
На границе раздела «воздух – вода» возникает особый вид сил - сила поверхностного натяжения, направленная в глубину объема жидкости
Равнодействующая сила, действующая на каждую молекулу на поверхности жидкости не равна нулю. И поверхностные молекулы втягиваются внутрь жидкости . Из-за поверхностного натяжения жидкость ведет себя так, будто на ее поверхности находится пленка.
Так как появление поверхности жидкости требует совершения работы, каждая среда «стремится» уменьшить площадь своей поверхности. В невесомости капля принимает сферическую форму (сфера имеет наименьшую площадь поверхности среди всех тел одинакового объёма).
Маленькие объекты с плотностью, большей плотности жидкости, способны «плавать» на поверхности жидкости, так как сила тяжести оказывается уравновешена силой поверхностного натяжения.
Некоторые насекомые (например, водомерки) способны передвигаться по воде, удерживаясь на её поверхности за счёт сил поверхностного натяжения. На многих поверхностях, именуемых несмачиваемыми , вода (или другая жидкость) собирается в капли.
Особый интерес вызывают тонкие мыльные пленки
Задачи исследования: Пронаблюдать явления, связанные с поверхностным натяжением. Познакомиться с методами измерения коэффициента поверхностного натяжения жидкости. Выяснить от чего зависит коэффициент поверхностного натяжения жидкости. Представить в виде таблиц и графиков результаты измерений поверхностного натяжения. Сравнить результаты исследований и данные в таблицах.
Измерение коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом отрыва петли
= F пов / L Коэффициентом поверхностного натяжения называется отношение модуля силы поверхностного натяжения к длине периметра, ограничивающего поверхность жидкости.
σ = вещество L ( м) F ( Н ) σ (Н / м) Мыльный раствор 0,06 4,5· 10 -3 37 ,5· 10 -3 Вода 0,06 9,8· 10 -3 81,7· 10 -3
Вывод : коэффициенты поверхностного натяжения у разных жидкостей различны . Объяснение : между молекулами в разных жидкостях разные расстояния, а значит и разные силы притяжения.
Измерение коэффициента поверхностного натяжения воды методом отрыва капель.
σ = T °C m 1 ( кг) m 2 (кг) m (кг) N D ( м) σ (Н / м) 3°C 0,29 0,29 55 0,00 55 100 0,002 0,0 87 2 5°C 0,29 0,29 53 0,00 53 100 0,002 0,0 84 85°C 0,29 0,29 52 0,00 52 100 0,002 0,0 82
Вывод : коэффициент поверхностного натяжения у одной и той же жидкости различен при разных температурах. Чем температура выше, тем меньше поверхностное натяжение. Объяснение : расстояние между молекулами зависит от температуры, а значит и силы притяжения молекул зависят от температуры.
Измерение поверхностного натяжения воды методом поднятия жидкости в капилляре.
σ = D ( м) (кг / м 3 ) g (м/с 2 ) h ( м) σ (Н / м) σ ср ( H/ м) 0,001 1000 9,8 0,045 0,112 0,002 1000 9,8 0,013 0,064 0,069 0,004 1000 9,8 0,003 0,03 D ( м) g (м/с 2 ) h ( м) σ (Н / м) σ ср ( H/ м) 0,001 1000 9,8 0,045 0,112 0,002 1000 9,8 0,013 0,064 0,069 0,004 1000 9,8 0,003 0,03
Вывод : результаты данного опыта самые неточные. По формуле при увеличении диаметра капилляра в 2 раза высота подъема жидкости должна уменьшиться в 2 раза, но этого не наблюдается. При больших диаметрах капилляра поверхностные эффекты малы и трубочки начинают себя вести как сообщающиеся сосуды.
Табличное значение коэффициента поверхностного натяжения воды равно 0,073 H/ м Метод Значение σ Отрыв петли 0 ,081 Н / м Отрыв капель 0,084 Н / м Жидкость в капилляре 0,069 Н / м
Роль поверхностного натяжения в жизни очень разнообразна. Без этих сил мы не могли бы писать чернилами . Нельзя было бы намылить руки, постирать, вымыть посуду - пена не образовалась бы. Нарушился бы водный режим почвы, что оказалось бы гибельным для растений. Пострадали бы важные функции нашего организма.
Заключение Проделав все опыты, представленные в работе, можно сделать выводы: 1.Силы поверхностного натяжения малы и проявляются при малых объёмах жидкости. 2.Поверхностные свойства жидкости зависят не только от свойств самой жидкости, а так же от температуры жидкости.
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Для того, чтобы любая лампа горела, в ней должен возникнуть электрический ток
Электрический ток – это направленное движение заряженных частиц ( электронов, ионов)
Электроны может привести в движение электрическое поле, которое создается с помощью источников тока
Электрический ток может возникнуть и в результате явления электромагнитной индукции
Для этого должно меняться магнитное поле, в котором находится проводник. Переменное магнитное поле создаст вихревое электрическое поле, а оно приведёт в движение электроны, т. е. в проводнике возникнет электрический ток.
Значит лампочка может светиться даже, если не подключена проводами к источнику тока. Главное, чтобы она находилась в переменном магнитном поле.
Получить переменное магнитное поле можно с помощью катушки с большим количеством витков, по которой течет переменный ток. Чем чаще меняется магнитное поле, тем ярче горит лампа.
Степень накала лампы зависит от расстояния, на котором лампа находится от катушки
Хочу познакомить вас с прибором, который я сделал для наблюдения свечения лампы в магнитном поле .
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
1963 год Танзания Э расто Мпемба
Над парадоксальным явлением размышляли ещё Аристотель и Рене Декарт
Цель работы – опытным путём проверить выполнение эффекта Мпембы и исследовать условия его наблюдения. Гипотеза исследования – эффект Мпембы существует, но горячая вода не всегда кристаллизуется быстрее, чем холодная.
Три состояния вещества
Испарение и кристаллизация
Эффект Мпембы — парадокс, который гласит, что горячая вода (при некоторых условиях) может замёрзнуть быстрее, чем холодная.
Варианты объяснения парадокса Испарение Горячая вода быстрее испаряется, уменьшая свой объём, а меньший объём воды с той же температурой замерзает быстрее.
Варианты объяснения парадокса Разница температур Из-за того, что разница температур между горячей водой и холодным воздухом больше, то и теплообмен в этом случае идет интенсивнее и горячая вода быстрее охлаждается.
Варианты объяснения парадокса Конвекция Холодная вода начинает замерзать сверху, ухудшая тем самым процессы теплоизлучения и конвекции, а значит и убыли тепла, тогда как горячая вода начинает остывать снизу.
Варианты объяснения парадокса Растворённые в воде газы уменьшают температуру замерзания воды. В горячей воде меньше растворённых газов, чем в холодной воде. Поэтому точка замерзания нагретой воды выше и она замерзает быстрее.
Варианты объяснения парадокса Теплопроводность Контейнер с горячей водой плавит под собой снег, намёрзший в холодильнике, улучшая тем самым тепловой контакт со стенкой морозильника. Контейнер с холодной водой не плавит под собой снег.
Варианты объяснения парадокса Переохлаждение Когда вода охлаждается ниже 0 0 С, она не всегда замерзает. При малом количестве центров кристаллизации превращение воды в лед затруднено . В холодной и горячей жидкости количество центров кристаллизации разное, поэтому они замерзают по-разному.
Наблюдение отвердевания воды в замкнутом объеме ( температура в морозильной камере -18°С) Начальная температура воды Время затвердевания Холодная вода 15°С 150 мл 1 час 45 минут Горячая вода 70°С 150 мл 1 час 40 минут
Вывод: в замкнутом объёме вода разных температур затвердевает за разное время . Быстрее затвердевает горячая вода.
Наблюдение отвердевания воды на открытом пространстве (температура на балконе -5°С) Начальная температура воды Время затвердевания Холодная вода 15°С 150 мл 4 часа Горячая вода 70°С 150 мл 3 час 45 минут
Вывод: на открытом пространстве вода разных температур затвердевает за разное время. Быстрее затвердевает горячая вода
Заключение : эффект Мпембы в опытах пронаблюдали не в полной мере, только для сосудов с большой площадью поверхности. Н о это не означает, что его нет. Он проявляется только при определенных условиях. Мы надеемся продолжить свои исследования в этой области.
П ростой африканский школьник добился признания физического эффекта и получил популярность из-за своей любознательности и настойчивости. Мы желаем и вам успехов в изучении физики.
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Творческая работа по физике учениц 9 А класса ГБОУ «Школа № 1692» Колобаевой Ксении Мироновой Екатерины Напольновой Екатерины Руководитель Масалкова Е. В. 2016-2017 уч. год
С раннего детства одной из наших любимых книг была именно эта. Много раз, листая её страницы и рассматривая картинки, мы думали: «Может ли быть такое на самом деле?» Повзрослев и начав изучать физику, мы пробуем разобраться в этом нелегком вопросе.
Знаменитый барон Мюнхаузен - не только герой любимых книг и кинофильмов. В Германии в XVIII веке был дворянин с похожей фамилией и биографией. Иероним Карл Фридрих фон Мюнхгаузен родился 11 мая 1720 года недалеко от Ганновера. В кругу друзей он часто рассказывал о своих удивительных похождениях в России, военных подвигах и забавных случаях на охоте.
Всемирную славу Мюнхгаузену создал немецкий писатель Эрих Распе, написавший ряд новых историй и напечатавший их от лица барона, под названием «Повествование барона Мюнхаузена о его чудесных путешествиях и походах в России» (1785). В России первые издания (с 1791) выходили под названием «Не любо, не слушай, а лгать не мешай».
Попробуем с точки зрения законов физики разобраться с некоторыми занимательными фактами, изложенными в книге За волосы из болота Полет на ядре Пересадка с ядра на ядро в полёте Первое путешествие на Луну Второе путешествие на Луну
За волосы из болота - Вы утверждаете, что человек может поднять себя за волосы? - Обязательно! Каждый здравомыслящий человек просто обязан время от времени это делать!
Согласно законам Ньютона, любое тело меняет свою скорость только тогда, когда на него действует другое тело. Вывод : Невозможно поднять себя за волосы. Проверим опытом...
Полет на ядре Допустим, что масса ядра составляла 15 кг, а масса барона со всей военной амуницией – 60 кг (судя по книжным описаниям, барон был довольно тщедушен). Определить, какую часть пути до вражеских позиций барону пришлось идти пешком?
Пусть скорость ядра после выстрела была v 0 . Тогда импульс ядра сразу после выстрела был mv 0 . По закону сохранения импульса mv 0 = ( m + M ) v 1 , 15 v 0 = ( 15+60 ) v 1 15 v 0 = 75 v 1 , v 1 = 0,2 v 0 Отсюда следует, что скорость уменьшилась в 5 раз, значит дальность полета уменьшилась в 25 раз. Поэтому ядро вместе с бароном пролетело лишь 1/25 часть пути до противника. Остальную часть пути, т. е. 24/25 пути барон, очевидно, вынужден был идти пешком.
Пересадка в полёте с ядра на ядро «Я летел на ядре … Мимо меня пролетело встречное ядро … Я пересел на него и как ни в чем не бывало помчался обратно». Оценим значение перегрузки, которую испытал бы барон во время пересадки.
Пусть ядро с бароном летело со скоростью 100 м / с. Скорость встречного ядра была такая же по величине, но противоположная по направлению. Следовательно при пересадке скорость изменилась на 200 м / с. Предположим, что пересадка заняла 1 с. Тогда a = 200 /1 = 200 м /c 2 Ускорение равно 20 g, т. е. вес барона увеличился в 20 раз. Нетренированный человек такую перегрузку может не выдержать.
«…Веревка кончилась, и я повис в воздухе, между небом и землей. Не долго думая, я схватил топорик и, крепко взявшись за нижний конец веревки, отрубил её верхний конец и привязал его к нижнему. Это дало мне возможность спуститься ниже к Земле. Много раз мне приходилось отрубать верхнюю половину веревки привязывать ее к нижней…» Первый полет на Луну
Вывод: Обрубив верхний конец веревки, барон под действием силы тяжести должен был бы упасть вниз. Если силы, действующие на тело компенсируют друг друга, то тело покоится или движется равномерно и прямолинейно. Если силы не компенсируют друг друга, то тело получает ускорение. Проверим опытом...
«…Поднялась ужасная буря. Ветер был такой сильный, что вскинул наш корабль над водой и понес его, как пушинку, по воздуху. Все выше, и выше, и выше! Шесть недель носились мы над самыми высокими тучами. Наконец увидели круглый сверкающий остров… Это была Луна…» Второй полет на Луну
Любое тело может стать искусственным спутником другого тела (планеты), если ему сообщить необходимую скорость. Она называется первая космическая. У поверхности Земли она равна 7,9 км/с. Чтобы улететь от Земли скорость должна быть еще больше. Проверим опытом...
Вывод: барон Мюнхаузен не мог быть заброшен на Луну, т.к. самая большая скорость ветра была зафиксирована 2 сентября 1935 года во Флориде 500 км/ч = 139 м / с
Барон Мюнхаузен не был знаком с законами физики. Он – великий фантазёр и чудак. Но, кто не верит в чудо, тот не удивит мир своими открытиями!
«Тот самый Мюнхаузен» «Я понял, в чем ваша беда. Вы слишком серьезны. Все глупости на земле делаются именно с этим выражением лица… Улыбайтесь, господа… Улыбайтесь…»
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Использование информационных технологий на уроках физической культуры.( Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции 29 марта 2013г.
Одним из приоритетных направлений работы нашей школы №27 г.Дзержинска, Нижегородской области, является повышение качества образования через использование информационных технологий на уроках и внекласс...
Использование информационных технологий на уроках физической культуры.( Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции 29 марта 2013г.
Одним из приоритетных направлений работы нашей школы №27 г.Дзержинска, Нижегородской области, является повышение качества образования через использование информационных технологий на уроках и внекласс...
Материалы четвертой научно-практической конференции проектных и исследовательских работ научного общества учащихся "Эрудит"
Сборник тезисов...
Материалы пятой научно-практической конференции проектных и исследовательских работ научного общества учащихся "Эрудит"
Сборник тезисов...
Материалы шестой научно-практической конференции проектных и исследовательских работ научного общества учащихся "Эрудит"
Сборник тезисов...
Материалы третьей школьной научно-практической конференции проектных и исследовательских работ " Эрудит"
Сборник тезисов...
Статья «По страницам школьных учебников» (из книги по материалам республиканской научно-практической конференции «Современная школа. Внедрение ФГОС. Опыт. Проблемы. Перспективы»).
Статья «По страницам школьных учебников» (из книги по материалам республиканской научно-практической конференции «Современная школа. Внедрение ФГОС. Опыт. Проблемы. Перспективы»...