Мастер - класс «Увлекательная физика»
методическая разработка по физике

Мастер - класс

«Увлекательная физика»

Мастер-класс «Увлекательная физика»

Уважаемые коллеги и дорогие ребята!

Добро пожаловать на наш увлекательный мастер-класс, посвящённый миру физики! Нас ждёт необычное путешествие в страну научного волшебства, где привычные вещи обретут новое значение, а казалось бы простые предметы откроют невероятные возможности.

Актуальность занятия

В условиях изменений государственной политики в России активно развиваются индустриальные проекты, включая создание инженерных классов. Для подготовки школьников к будущим профессиональным вызовам проводится данный мастер-класс, направленный на привлечение внимания к физическим наукам и развитие интереса к естественным дисциплинам.

Цель мероприятия

Главная цель мероприятия — показать школьникам увлекательные и наглядные физические явления, использующие доступный материал и простейшие инструменты, пробуждая желание изучать физику и естественные науки.

Материалы и оборудование

Для проведения экспериментов понадобятся: пластиковая бутылка,воздушный шарик,уксус, пищевая сода,стаканы, мешочки с водой, цветные карандаши, масло, краски, салфетки

Техника безопасности перед проведением экспериментов

Перед началом каждого эксперимента убедитесь, что соблюдены правила техники безопасности:

1. Будьте осторожны при работе с жидкостями, старайтесь избегать попадания жидкостей на кожу и глаза. Обязательно протрите рабочее место после завершения опыта.

2. Следите за целостностью посуды, исключайте риск порезов осколками стекла. Действуйте аккуратно, чтобы избежать травмирования окружающих.

3. Работайте осторожно с кислотой (уксусом). Не допускайте контакта кислоты с кожей, одеждой и поверхностями. При попадании раствора на кожу немедленно промойте большим количеством чистой воды.

4. Следите за положением рук и пальцев, чтобы избежать ранений при работе с острыми предметами.

5. Ничего не пробовать на вкус ,даже если это съедобно.

Теоретическое вступление

Эффект опыта и творчества

Эммануил Кант говорил: «Все наше знание начинается с опытов». Именно благодаря экспериментам школьники смогут лучше усвоить фундаментальные принципы физики, развить творческое мышление и научиться видеть мир глазами ученых.

Физические знания открывают путь к пониманию природы явлений, окружающей среды и технологических процессов. Каждый опыт демонстрирует удивительные свойства материи и энергии, формируя глубокое понимание физической реальности.

Демонстрационные эксперименты

Эксперимент №1:Закон сообщающихся сосудов

Эксперимент займёт некоторое время, но поверьте, ожидание того стоит! Закон сообщающихся сосудов

Необходимые материалы:  6 стаканов (три наполненных водой)  пищевые красители ,салфетки

Ход эксперимента: Цветная вода постепенно переливается из заполненного стакана в пустой через салфетки. Это происходит благодаря закону сообщающихся сосудов: уровень воды выравнивается автоматически.

Эксперимент №2: Атмосферное давление

Необходимые материалы: Бутылка с дырками, вода

Земля уникальна своей атмосферой, обеспечивающей условия для существования жизни. Основные слои атмосферы создают необходимое давление, удерживающее воздух около поверхности планеты.

А где же в  в жизни мы можем столкнуться с атмосферным давлением? (Давление работает, когда мы пьем сок из трубочек, когда набираем лекарство в шприц или пипетку, надуваем воздушные шарики, присоски на игрушках или различных предметах работают именно при помощи атмосферного давления.)

Ход эксперимента: Заливаем воду в закрытую бутылку с отверстиями внизу. Вода остаётся внутри, поскольку её удерживает атмосферное давление извне. Открыв крышечку, вода выливается, демонстрируя принцип воздействия внешнего давления на столб жидкости.

Эксперимент №3: Лист бумаги и сила тяжести

Необходимые материалы:  Стакан с водой  Лист бумаги

Ход эксперимента: Перевернув стакан с водой и накрыв его бумагой, мы видим, что бумага не падает, несмотря на силу тяжести. Объясняется это действием атмосферного давления, которое уравновешивает давление жидкости изнутри стакана.

Эксперимент №4: Химическая реакция и закон сохранения вещества

Необходимые материалы:  Бутылка с уксусом  Воздушный шарик с пищевой содой

Ход эксперимента:  При соединении уксуса и соды выделяется углекислый газ, который наполняет шарик. Газ расширяется, увеличивая объем шарика, демонстрируя изменение состояния вещества и механическую работу.

Эксперимент №5 :Дырявый пакет

Необходимые материалы: полиэтиленовый пакет, простые карандаши, вода.

Ход эксперимента: Наливаем воду в полиэтиленовый пакет наполовину. Карандашом протыкаем пакет насквозь в том месте, где он заполнен водой.

Объяснение: Если полиэтиленовый пакет проткнуть и потом залить в него воду, она будет выливаться через отверстия. Но если пакет сначала наполнить водой наполовину и  затем проткнуть его острым предметом так, что бы предмет остался воткнутым в пакет, то вода вытекать через эти отверстия почти не будет. Это связано с тем, что при разрыве полиэтилена его молекулы притягиваются ближе друг к другу. В нашем случае, полиэтилен затягивается вокруг карандашей.

Подобный эксперимент напоминает биологическую концепцию поверхностного натяжения воды, играющую важную роль в функционировании живых организмов, например, способность насекомых передвигаться по водной глади

Экспериент №6: Лава

Необходимые материалы: Растительное масло, вода, красители, таблетка - шипучка 

Ход эксперимента: Наполнить 1/2 сосуда водой.

Если вы используете воду, то следующим шагом будет подкрасить ее (не жалейте красителя).

Добавить масло таким образом, чтобы вся жидкость в сосуде составляла 3/4 (слой масла будет тоньше слоя воды). Сразу видно, что масло становится верхним слоем и не смешивается с водой. Это очень интересный момент!

А почему это так происходит?( Плотности этих жидкостей разные).

А теперь самое интересное! Опускаем в сосуд шипучую таблетку  можно подсветить дно фонариком. Приятного просмотра!

Объяснение: При добавлении шипучей таблетки выделяется углекислый газ, он не выходит на поверхность. Доходя до слоя масла, пузыри возвращаются обратно. И так по кругу.

Тепловой фонтан.

 Тепловой фонтан — это известный научный эксперимент, демонстрирующий тепловое расширение жидкостей и свойство их кипения при сравнительно низких температурах. Главная особенность заключается в том, что жидкость вскипает буквально от тепла ваших рук.

Основой данного эффекта является специальное вещество — смесь спирта (обычно этилового или изопропилового) и небольшого количества дистиллированной воды.

 Раствор готовят таким образом, чтобы температура кипения смеси находилась в диапазоне, близком к температуре человеческого тела (~36°C). Поэтому тепло рук оказывается достаточным, чтобы спровоцировать испарение спиртов, вызывая видимое кипение.

Принцип работы теплового фонтана:

Смесь спирта и воды помещается в прозрачный контейнер (например, стеклянную трубку или лабораторную колбу).При прикладывании руки к нижней части контейнера спирт мгновенно поглощает тепло вашей ладони, резко повышая температуру смеси. Спирт, обладая низкой температурой кипения, начинает интенсивно испаряться, образуя пузырьки пара. Эти пузырьки всплывают вверх, имитируя бурное кипение и визуально напоминают фонтан.

Заключительный опыт: Центр тяжести тела

Если я скажу вам: “Сейчас вы сядете на стул так, что не сможете встать, хотя и не будете привязаны”, вы примете это, конечно, за шутку.

Хорошо. Сядьте же так, Чтобы спина касалась спинки стула, а ноги поставьте на пол под прямым углом.  А теперь попробуйте встать, не меняя положения ног и не нагибая корпуса вперед.

Что, не удается? Никаким усилием мускулов не удастся вам встать со стула, пока вы не пододвинете ног под сиденье или не подадитесь корпусом вперед.

Объяснение: центр тяжести человека не приходится на точку опоры. Значит, вставая, мы должны либо податься грудью вперед, перемещая этим центр тяжести, либо же пододвинуть ноги назад, чтобы подвести опору под центр тяжести. Обычно мы так и делаем, когда встаем со стула. Но если нам не разрешают сделать ни того,  ни другого, то встать мудрено, как вы и убеждаетесь на описанном опыте.

 Рефлексия : Заполните пожалуйста карточки.

Чему я научился (-ась)? 

Что мне особенно понравилось? 

Какой вывод я сделал(-а)? 

Заключение

Мастер-класс позволяет учащимся погрузиться в захватывающий мир физики, раскрывая суть законов природы простым языком и доступным материалом. Использование простых бытовых предметов помогает детям увидеть красоту и глубину научных открытий, вдохновляя их исследовать окружающий мир дальше. Ну а мы тем самым маленькими шагами движемся к поставленной цели нашего правительства.

Пусть ваше путешествие в мир физики станет началом увлекательного пути познания Вселенной!

Всего доброго!

ФИ_________________________

*поля обязательные для заполнения

1)* Чему я научился (-ась)

____________________________________________________________________________________________________________________________________

2)* Что мне особенно понравилось? ____________________________________________________________________________________________________________________________________

3)* Какой вывод я сделал(-а)? ____________________________________________________________________________________________________________________________________

ФИ_________________________

*поля обязательные для заполнения

1)* Чему я научился (-ась)

____________________________________________________________________________________________________________________________________

2)* Что мне особенно понравилось? ____________________________________________________________________________________________________________________________________

3)* Какой вывод я сделал(-а)? ____________________________________________________________________________________________________________________________________

ФИ_________________________

*поля обязательные для заполнения

1)* Чему я научился (-ась)

____________________________________________________________________________________________________________________________________

2)* Что мне особенно понравилось? ____________________________________________________________________________________________________________________________________

3)* Какой вывод я сделал(-а)? ____________________________________________________________________________________________________________________________________