Проектная работа по физике на тему "Физика вокруг нас: глаженье вещей". е занятие. Тема: занимательные опыты - парадоксы. Применение ультразвука для диагностики

Если вы считаете физику скучным и ненужным предметом, то глубоко заблуждаетесь. Наша занимательная физика расскажет, почему птица, сидящая на проводе линии электропередач, не гибнет от удара током, а человек, попавший в зыбучие пески, не может в них утонуть. Вы узнаете, действительно ли в природе не существует двух одинаковых снежинок и был ли Эйнштейн в школе двоечником.

10 занимательных фактов из мира физики

Сейчас мы ответим на вопросы, которые волнуют многих людей.

Зачем машинист поезда сдает назад перед тем, как тронуться?

Всему виной сила трения покоя, под воздействием которой находятся стоящие без движения вагоны поезда. Если паровоз просто поедет вперед, он может не сдвинуть состав с места. Поэтому он слегка отталкивает их назад, сводя к нулю силу трения покоя, а затем придает им ускорение, но уже в другом направлении.

Существуют ли одинаковые снежинки?

Большинство источников утверждает: в природе не существует одинаковых снежинок, поскольку на их формирование влияет сразу несколько факторов: влажность и температура воздуха, а также траектория полета снега. Однако занимательная физика утверждает: создать две снежинки одинаковой конфигурации можно.

Это экспериментально подтвердил исследователь Карл Либбрехт. Создав в лаборатории абсолютно идентичные условия, он получил два внешне совершенно одинаковых снежных кристалла. Правда, следует отметить: кристаллическая решетка у них все-таки была разной.

Где в Солнечной системе находятся самые большие запасы воды?

Никогда не догадаетесь! Самым объемным хранилищем водных ресурсов нашей системы является Солнце. Вода там находится в виде пара. Его наибольшая концентрация отмечена в местах, которые мы называем «пятнами на Солнце». Ученые даже высчитали: в этих районах температура на полторы тысячи градусов ниже, чем на остальных участках нашей горячей звезды.

Какое изобретение Пифагора было создано для борьбы с алкоголизмом?

Согласно легенде, Пифагор, дабы ограничить употребление вина, сделал кружку, которую можно было наполнить хмельным напитком только до определенной метки. Стоило превысить норму хоть на каплю, и все содержимое кружки вытекало наружу. В основе этого изобретения лежит действие закона о сообщающихся сосудах. Изогнутый канал в центре кружки не позволяет ее наполнять до краев, «избавляя» емкость от всего содержимого в случае, когда уровень жидкости находится выше изгиба канала.

Можно ли превратить воду из проводника в диэлектрик?

Занимательная физика утверждает: можно. Проводниками тока являются не сами молекулы воды, а содержащиеся в ней соли, точнее их ионы. Если их удалить, жидкость потеряет способность проводить электрический ток и станет изолятором. Другими словами, дистиллированная вода является диэлектриком.

Как выжить в падающем лифте?

Многие считают: нужно подпрыгнуть в момент удара кабины о землю. Однако данное мнение неверно, поскольку предугадать, когда произойдет приземление, невозможно. Поэтому занимательная физика дает другой совет: лягте спиной на пол лифта, стараясь максимально увеличить площадь соприкосновения с ним. В этом случае сила удара будет направлена не на один участок тела, а равномерно распределится по всей поверхности — это значительно увеличит ваши шансы на выживание.

Почему птица, сидящая на проводе высокого напряжения, не гибнет от удара током?

Тела пернатых плохо проводят электрический ток. Прикасаясь лапами к проводу, птица создает параллельное соединение, но поскольку она является не самым лучшим проводником, заряженные частицы движутся не через нее, а по кабельным жилам. Но стоит птахе соприкоснуться с заземленным предметом, и она умрет.

Горы находятся к источнику тепла ближе равнин, но на их вершинах гораздо холоднее. Почему?

Этот феномен имеет очень простое объяснение. Прозрачная атмосфера беспрепятственно пропускает солнечные лучи, не поглощая их энергию. Зато почва отлично впитывает тепло. Именно от нее потом и прогревается воздух. Причем чем выше его плотность, тем лучше он удерживает получаемую от земли тепловую энергию. Но высоко в горах атмосфера становится разреженной, а потому и тепла в ней «задерживается» меньше.

Могут ли засосать зыбучие пески?

В фильмах нередко встречаются сцены, где люди «тонут» в зыбучих песках. В реальной жизни — утверждает занимательная физика — подобное невозможно. Выбраться самостоятельно из песчаного болота у вас не получится, ведь чтобы вытащить только одну ногу, придется приложить столько усилий, сколько тратится на подъем легкового автомобиля средней массы. Но и утонуть вы тоже не сможете, поскольку имеете дело с неньютоновской жидкостью.

Спасатели советуют в таких случаях не делать резких движений, лечь спиной вниз, раскинуть руки в стороны и ждать помощи.

Существует ли в природе ничто, смотрите в видео:

Удивительные случаи из жизни известных физиков

Выдающиеся ученые в большинстве своем фанатики своего дела, способные ради науки на все. Так, например, Исаак Ньютон, пытаясь объяснить механизм восприятия света человеческим глазом, не побоялся поставить опыт на себе. Он ввел в глаз тонкий, вырезанный из слоновой кости зонд, одновременно надавив на тыльную часть глазного яблока. В результате ученый увидел перед собой радужные круги и доказал таким образом: видимый нами мир — не что иное, как результат давления света на сетчатку.

Русский физик Василий Петров, живший в начале XIX века и занимавшийся изучением электричества, срезал на своих пальцах верхний слой кожи, чтобы повысить их чувствительность. В то время еще не существовало амперметров и вольтметров, позволявших измерять силу и мощность тока, и ученому приходилось делать это наощупь.

Репортер спросил А. Эйнштейна, записывает ли он свои великие мысли, и если записывает, то куда — в блокнот, записную книжку или специальную картотеку. Эйнштейн посмотрел на объемистый блокнот репортера и сказал: «Милый мой! Настоящие мысли приходят так редко в голову, что их нетрудно и запомнить».

А вот француз Жан-Антуан Нолле предпочел поставить эксперимент на других, Проводя в середине XVIII века эксперимент по вычислению скорости передачи электрического тока, он соединил 200 монахов металлическими проводами и пропустил по ним напряжение. Все участники эксперимента дернулись практически одновременно, и Нолле сделал вывод: ток бежит по проводам ну о-о-очень быстро.

Историю о том, что великий Эйнштейн был в детские годы двоечником, знает практически каждый школьник. Однако на самом деле Альберт учился очень хорошо, а его знания по математике были гораздо глубже, чем того требовала школьная программа.

Когда юный талант попытался поступить в высшую политехническую школу, он набрал высший балл по профильным предметам — математике и физике, но по остальным дисциплинам у него оказался небольшой недобор. На этом основании ему было отказано в приеме. На следующий год Альберт показал блестящие результаты по всем предметам, и в возрасте 17 лет стал студентом.

Забирай себе, расскажи друзьям!

Читайте также на нашем сайте:

Интересные факты о физике, естественной школьной науке, позволят вам узнать самые обычные, на первый взгляд, процессы с необычной стороны.

Температура молнии в пять раз выше температуры на поверхности Солнца и составляет 30 000К.

Капля дождя весит больше, чем комар. Но волоски, которые размещены на поверхности тела насекомого, практически, не передают импульс от капли к комару. Поэтому насекомое выживает даже под проливным дождем. Этому способствует еще один фактор. Столкновение воды с комаром происходит на незакрепленной поверхности. Поэтому если удар приходится в центр насекомого, оно некоторое время падает с каплей, а потом быстро освобождается. Если дождь попадает не в центр, траектория движения комара немного отклоняется.

Сила вытаскивания ноги с зыбучих песков со скоростью 0,1 м/с равна силе поднятия легкового автомобиля. Интересный факт: зыбучие пески – это ньютоновская жидкость, которая не может поглотить человека полностью. Поэтому увязшие в песках люди умирают от обезвоживания, солнечного облучения или по другим причинам. Если вы попали в такую ситуацию, лучше не делайте резких движений. Попытайтесь опрокинуться на спину, раскинуть широко руки и ждать помощь.

Вы слышали щелчок после резкого взмаха кнутом? Это происходит из-за того, что его кончик движется со сверхзвуковой скоростью. Кстати, кнут – это первое изобретение, которое преодолело сверхзвуковой барьер. И то же происходит с самолетом, который летит со скоростью, больше звуковой. Щелчок, похожий на взрыв, происходит из-за созданной самолетом ударной волны.

Интересные факты о физике касаются также живых существ. К примеру, все насекомые во время полета ориентируются на свет Солнца или Луны. Они сохраняют такой угол, при котором освещение всегда с одной стороны. Если же насекомое летит на свет лампы, то движется по спирали, поскольку ее лучи расходятся не параллельно, а радиально.

Лучи Солнца, которые проходят через капельки в воздухе, образуют спектр. А его разные оттенки преломляются под разными углами. В результате такого явления образуется радуга – окружность, часть от которой люди видят с земли. Центр радуги всегда находится на прямой, проведенной от глаза наблюдателя до Солнца. Вторичную радугу можно увидеть тогда, когда свет в капельке отражается именно два раза.

Для льда больших ледников характерна деформация, то есть текучесть, обусловленная напряжением. По этой причине гималайские ледники сдвигаются со скоростью в два-три метра в сутки.

Вы знаете, что такое эффект Мпембы? Данное явление в 1963 году обнаружил танзанийский школьник по имени Эрасто Мпемба. Мальчик заметил, что горячая вода подвержена замерзанию в морозильнике быстрее, чем холодная. И поныне ученые не могут дать однозначного объяснения этого феномена.

В прозрачной среде свет распространяется медленнее, нежели в вакуумной.

Ученые полагают, что двух одинаковых по узору снежинок не бывает. Вариантов их дизайна даже больше, чем атомов у Вселенной.

Внеурочный проект по физике Участники проекта: учащиеся с 7 по 11 классы Время проведения проекта: третья учебная четверть Любите физики предмет, интересней его нет, Ведь в основе мирозданья все физические знанья! Защита проектов: апрель - Фестиваль творческих и исследовательских проектов

В сознании человека знания об окружающем мире не просто преломляются, как «солнце в малой капле вод», они во многом формируют отношение человека к миру, влияют на его нравственные качества, особенно в детском возрасте. Не просто знания о природе, получаемые на уроках, а глубокое проникновение в тайны природы, через которое раскрывается обаяние науки, возникает благоговение перед нею, вот что может помочь ученику полюбить идею и истину, увидеть красоту и скрытую простоту любой науки о природе, в том числе и физики.

«Естествознание так человечно, так правдиво, что я желаю удачи каждому, кто отдаётся ему…» В. Гёте Раскрыть поэзию и красоту физической науки, всеобщность её законов и их практическую ценность, показать учащимся, что мир физических явлений чрезвычайно разнообразен, что, изучая самые простые явления, можно вывести общие законы, что многие физические закономерности можно получить из собственных наблюдений и призван данный внеурочный проект.

«Мыслящий ум не чувствует себя счастливым, пока ему не удастся связать воедино разрозненные факты» Д. Хевеши Любые физические понятия и любая физическая теория только тогда становятся для учеников сознаваемыми, когда они подтверждены конкретными, понятными и близкими примерами. Данный проект убеждает учащихся в том, что отыскать такие примеры можно в самых обыденных местах, а объяснить их помогают знания, полученные на уроках и в ходе самостоятельной работы. Это не только помогает глубокому и прочному усвоению материала, но и развивает наблюдательность, развивает исследовательские навыки. Ученики учатся ставить перед собой цели, учатся формулировать задачи и гипотезы, намечать план своих действий, оформлять и представлять результаты работы.

Дидактические цели проекта: 1. Повышение мотивации учения; 2. Развитие навыков самостоятельной работы с разными источниками информации: научно-популярной литературой, справочниками, энциклопедиями; 3. Развитие навыков работы в сети Интернет; 4. Овладение элементами научно- исследовательского метода в ходе выполнения учащимися самостоятельных исследований физических процессов и явлений; 5. Совершенствование навыков работы с компьютером при создании электронных презентаций, обработки фотографий.

Методические цели проекта: Расширить кругозор учащихся, научить их видеть проявление физических явлений в самых привычных для них местах: на улице, в ванне, на кухне, в кинотеатре, цирке и т.д. Научить видеть физику в окружающих нас явлениях, прежде всего в тех, с которыми мы сталкиваемся ежедневно. Развивать в учениках умения разглядеть в наборе, казалось бы, случайных фактов физические явления и действия законов физики. Научить учащихся самостоятельно проводить простые исследования физических явлений.

«Везде исследуйте, всечасно, Что есть велико и прекрасно, Чего ещё не видел свет» М. В. Ломоносов Положение о фестивале Организация работы над проектом 1.Объявление по классам о запуске внеурочного проекта «Физика вокруг нас». 2.Выбор участников проекта и выбор участниками проекта тем самостоятельных исследований. 3.Консультации с участниками проекта, определение круга вопросов, ответы на которые должны быть получены в ходе работы. 4.Создание положения о фестивале учебных проектов, знакомство с ним участников проекта. 5.Работа по созданию ученических проектов. 6.Защита проекта на фестивале.

Критерии оценивания презентаций Дидактические материалы Инструкции: 1. Как построить работу над проектом. 2. Структура презентации. 3. Защита проекта. 4. План работы над проектом Методические материалы: 1. Положение о фестивале. 2. Презентация проекта. 3. Буклет Работы учащихся: презентации, видео, фотографии проекта

ЫВОДЫ: Этот проект способствует развитию мышления школьников, развивает у них умение приобретать знания из различных источников, выделять главное, анализировать факты, делать обобщения, высказывать собственные суждения, критически относиться к мнениям других. Ученики учатся ставить перед собой цели, формулировать задачи, гипотезы, намечать план действий при выполнении собственного проекта. Главная значимость данного проекта в том, что он прививает интерес к физике, позволяет выявить связи физики с другими науками, позволяет применить полученные знания при объяснении наблюдаемых, подчас знакомых с раннего детства, явлений, добывать новые знания через печатные источники и источники сети Интернет.

Ссылки на источники информации 1. Ильченко В.Р., Перекрёстки физики, химии и биологии, М., Просвещение; 2. Рис. с сайтов

Мультимедийный проект

«Физика вокруг нас…»

Примечание: переход с титульного слайда на физические явления по кнопкам (найди все;))

ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА. ЛИНЗЫ

Определение: линзой называется прозрачное тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями

Линзы бывают собирающими и рассеивающими

Собирающие и рассеивающие линзы

СОБИРАЮЩАЯ ЛИНЗА

СОБИРАЮЩАЯ ЛИНЗА

РАССЕИВАЮЩАЯ ЛИНЗА

Это линзы, середина которых толще чем края, преобразующие световой пучок в сходящийся.

края толще, чем середина, преобразующие параллельный пучок световых лучей в расходящийся

собирающая линза в середине толще, чем у краев

F – фокус линзы, О – оптический центр, ОF – фокусное расстояние Главная оптическая ось – прямая, проходящая через центр линзы Побочные оси – остальные лучи, проходящие через цент

Термины геометрической оптики

Основное свойство линз – способность давать изображения предметов. Изображения бывают прямыми или перевернутыми, действительными или мнимыми, увеличенными или уменьшенными.

Теплопроводность

Это вид теплообмена, при котором происходит непосредственная передача энергии от частиц более нагретой части тела к частицам его менее нагретой части.

Само вещество не перемещается вдоль тела- переносится лишь энергия.

Механизм теплопроводности

Амплитуда колебаний атомов в узлах кристаллической решетки

в точке А меньше, чем в точке В. Вследствие взаимодействия атомов друг с другом амплитуда колебаний атомов, находящихся рядом с точкой В, возрастает.

Теплопроводность веществ

МЕДЬ

Металлы обладают хорошей теплопроводностью

Меньшей - обладают жидкости. Газы плохо проводят тепло

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ВОЗРАСТАЕТ

ЖЕЛЕЗО

ВОДА

Хорошая теплопроводность металлов приносит пользу в быту.

СНЕГ

Хорошая теплопроводность материалов учитывается при строительстве домов.

ШЕРСТЬ

ВОЗДУХ

Плохая теплопроводность шерсти помогает животным не замерзнуть.

КОНВЕКЦИЯ

Плохая теплопроводность шерсти помогает животным не замерзнуть.

Конвекция – э то перенос тепла струями жидкости или газа

Нагревающийся воздух от лампы, поднимается вверх перенося с собой энергию. Конвекция в твердых телах и вакууме происходить не может.

Механизм конвекции в газах

Теплый воздух имеет меньшую плотность и со стороны холодного воздуха на него действует сила Архимеда, направленная вертикально вверх

Механизм конвекции в жидкостях

Жидкость нагревается и вследствие уменьшения ее плотности, движется вверх. на место поднявшейся жидкости приходит холодная, процесс повторяется

КОНВЕКЦИЯ

Плохая теплопроводность шерсти помогает животным не замерзнуть.

В результате конвекции в атмосфере образуются ветры у моря - это дневные и ночные бризы

Охлаждается корпус космического корабля, обеспечивается водяное охлаждение двигателей

внутреннего сгорания.

ЛУЧИСТЫЙ ТЕПЛООБМЕН

Солнце нагревает Землю, моря, океаны. Однако причиной такой теплопередачи не может быть ни теплопроводность, ни конвекция! Почему? Тепло от костра передается человеку путем излучения энергии, так как теплопроводность воздуха мала, а конвекционные потоки направлены вверх.

ЛУЧИСТЫЙ ТЕПЛООБМЕН

Плохая теплопроводность шерсти помогает животным не замерзнуть.

Теплообмен, при котором энергия переносится различными лучами.

Нагретые тела излучают электромагнитные волны в различных диапазонах. Излучение может распространяться и в вакууме.

Температура солнца очень высока поэтому оно излучает много энергии. Около 50% энергии излучаемой Солнцем является лучистой энергией, это - источник жизни на Земле.

Гроза зарождается в темных грозовых облаках, или тучах, которые иногда собираются в небе в конце жаркого летнего дня.

Сильные ветры внутри грозовых туч сталкивают капли воды друг с другом, и от этого образуются электрические заряды.

Молния и гроза

Они разряжаются ослепительной вспышкой электричества – молнией.

Искры у молнии очень горячие и очень быстро нагревают воздух. Он как будто взрывается с оглушительным грохотом! Этот грохот называется – гром.

ДОЖДЬ

Вода испаряется

Пар поднимается вверх, конденсируется

Мельчайшие капли плавают в атмосфере

Образуются облака

Облака действием воздушных потоков они переносятся на огромные расстояния, иногда преодолевая несколько тысяч километров.

В процессе своего движения они сталкиваются между собой, превращаясь в более крупные капли.

Когда они достаточно вырастут, то упадут на землю в виде дождя.

Град

Град образуется в мощном кучевом облаке при сильных восходящих потоках воздуха.

На этих потоках поддерживаются крупные переохлажденные (до -10…-20°С) капли воды. На высоте 8-10 км, где температура достигает -35…-40°С, капли замерзают, образуются ледяные частички - зародыши градин.

Ударяясь друг о друга, сталкиваясь с еще не успевшими замерзнуть переохлажденными каплями, они примораживают их к себе, толстеют, тяжелеют и опускаются в более низкие облака, где переохлажденных капель еще больше.

Чтобы "набрать" в диаметре 1 см, каждая градина должна испытать примерно 100 миллионов столкновений с облачными капельками. За считанные минуты град покрывает землю ледяными шариками слоем 5-7 см.

В районе Кисловодска в 1965 году выпал град, покрывший землю слоем в 75 см!

Роса

Роса, атмосферные осадки в виде капелек, осаждающихся вечером, ночью и рано утром при положительных температурах на поверхности земли, предметах, растениях и др.

Роса образуется в результате охлаждения воздуха и конденсации водяного пара на данной поверхности, температура которой понижается ниже точки росы вследствие потери тепла излучением в вечерние и ночные часы.

Особенно интенсивно роса образуется при ясной погоде и слабом ветре.

Количество осадков при росе невелико и составляет в среднем около 0,1-0,3 мм за ночь.

Радуга

Радуга, оптическое явление в атмосфере, имеющее вид разноцветной дуги на небесном своде.

Солнечные лучи освещают завесу дождя, расположенную на противоположной стороне неба

Центр находится в направлении прямой, проходящей через солнечный диск и глаз наблюдателя

Дуга радуги представляет собой часть круга, описанного вокруг этой точки радиусом в 42°

Явление, подобное радуги можно наблюдать в брызгах фонтанов, водопадов, огне.

ОБЛАКА

Облака́ - взвешенные в атмосфере продукты конденсации водяного пара, видимые на небе с поверхности земли. Состоят из мельчайших капель воды и/или кристаллов льда (называемых облачными элементами ).

Капельные облачные элементы наблюдаются при температуре воздуха в облаке выше −10 °C; от −10 до −15 °C . Облака имеют смешанный состав (капли и кристаллы), а при температуре в облаке ниже −15 °C - кристаллические.

СЛОИСТЫЕ

ПЕРИСТЫЕ

Осадки выпадают из облаков, которые хотя бы в некотором слое имеют смешанный состав (кучево-дождевые, слоисто-дождевые, высоко-слоистые).

Облака наблюдаются в тропосфере.

Изредка наблюдаются другие виды облаков: перламутровые облака (на высоте 20-25 км) и серебристые облака (на высоте 70-80 км).

СЕРЕБРИСТЫЕ

С копление в воздухе мельчайших продуктов конденсации водяного пара (при температуре воздуха выше −10° это мельчайшие капельки воды, при −10…-15° - смесь капелек воды и кристалликов льда, при температуре ниже −15° - кристаллики льда, сверкающие в солнечных лучах или в свете луны и фонарей).

Относительная влажность воздуха при туманах обычно близка к 100 % (по крайней мере, превышает 85-90 %).

В сильные морозы (-30° и ниже) туманы могут наблюдаться при любой относительной влажности воздуха (даже менее 50 %) - за счёт конденсации водяного пара, образующегося при сгорании топлива и выбрасываемого в атмосферу через выхлопные трубы и дымоходы.

Непрерывная продолжительность туманов составляет обычно от нескольких часов (а иногда полчаса-час) до нескольких суток, особенно в холодный период года.

Ветер

Ветер – это движение воздуха относительно земной поверхности.

Причина возникновения ветра – неравномерное распределение атмосферного давления. Характеристики ветра: скорость, направление. Ветер силой выше 20 метров в секунду называется ураганным и способен причинить разрушения.

Циклон приносит с собой резкое изменение ветра по направлению и по скорости. Средняя скорость движения циклонов 25-40 километров в час. Циклоны и антициклоны нередко захватывают очень большие пространства, простирающиеся на тысячи километров.

Очень сильные, ураганные ветры возникают в циклонических возмущениях, зарождающихся на тропическом фронте, над южными морями.

Эти циклоны носят название тропических.

Снегопад

О садки, выпадающие зимой в виде снега.

На большой высоте пар в снеговых тучах начинает замерзать и превращается в маленькие ледяные кристаллики. Из этих кристалликов получаются снежинки.

Метель

П еренос снега ветром в слоях, близких к земной поверхности. Различают позёмок, низовую и общую метель.

Позёмок и низовая метель представляют собой явления подъёма снега ветром со снежного покрова, происходящие без выпадения снега из облаков.

Общая, или верхняя, метель представляет собой выпадение снега при достаточно сильном (обычно свыше 10 м/сек ) ветре и сопровождается значительным увеличением снежного покрова во всём районе, охваченном метелью.

Иней

Л едяные кристаллы, образующиеся на поверхности Земли и земных предметов в холодные, ясные и тихие ночи.

По форме частички инея напоминают снежинки, но отличаются от них меньшей правильностью.

Иней образуется вследствие охлаждения земной поверхности в результате теплового излучения, вызывающего понижение температуры прилегающих слоев воздуха и сублимацию водяного пара на поверхности охладившейся ниже 0°С.

Лёд , вода в твёрдом состоянии; известно 10 кристаллических модификаций льда и аморфный лед.

Лед встречается в природе в (материкового, плавающего, подземного и т.д.), а также в виде снега, инея и т.д. Природный лед обычно значительно чище, чем вода, т.к. растворимость веществ (кроме NH 4 F) во льду крайне плохая.

СОСУЛЬКИ

Оттаявшая вода стекает и каплями свисает с края, охлаждается и замерзает. На замерзшую каплю натекает следующая, также замерзающая, затем третья капля, и так далее. Постепенно образуется маленький ледяной бугорок. В другой раз при такой же погоде эти ледяные наплывы ещё удлиняются - так образуются сосульки.

Электрический ток – упорядоченное движение заряженных частиц

Для существования электрического тока необходимы следующие условия:

Наличие свободных электрических зарядов в проводнике;
Наличие внешнего электрического поля для проводника.

Первая электрическая батарея появилась в 1799 году. Её изобрел итальянский физик Алессандро Вольта (1745 - 1827) - итальянский физик, химик и физиолог, изобретатель источника постоянного электрического тока.

Его первый источник тока – «вольтов столб» был построен в точном соответствии с его теорией «металлического» электричества. Вольта положил друг на друга попеременно несколько десятков небольших цинковых и серебряных кружочков, проложив меж ними бумагу, смоченную подсоленной водой.

Электрофорная машина. Механический источник тока - механическая энергия преобразуется в электрическую энергию.

До конца XVIII века все технические источники тока были основаны на электризации трением. Наиболее эффективным из этих источников стала электрофорная машина (диски машины приводятся во вращение в противоположных направлениях. В результате трения щеток о диски на кондукторах машины накапливаются заряды противоположного знака)

Термоэлемент. Тепловой источник тока - внутренняя энергия преобразуется в электрическую энергию

Термоэлемент (термопара) - две проволоки из разных металлов необходимо спаять с одного края, затем нагреть место спая, то в них возникает ток. Заряды разделяются при нагревании спая. Термоэлементы применяются в термодатчиках и на геотермальных электростанциях в качестве датчика температуры.

Фотоэлемент. Энергия света c помощью солнечных батарей преобразуется в электрическую энергию

Фотоэлемент. При освещении некоторых веществ светом в них появляется ток, световая энергия превращается в электрическую.

В данном приборе заряды разделяются под действием света. Из фотоэлементов составлены солнечные батареи. Применяются в солнечных батареях, световых датчиках, калькуляторах, видеокамерах.

Солнечная батарея

Электромеханический генератор (от лат. generator - производитель) - устройство, аппарат или машина, производящая какой-либо продукт. Заряды разделяются путем совершения механической работы. Применяется для производства промышленной электроэнергии.

Гальванический элемент - химический источник тока, в котором электрическая энергия вырабатывается в результате прямого преобразования химической энергии окислительно-восстановительной реакцией.

Устройство

гальванического элемента

Источники тока прошлого века…

Батарея (элемент питания) - обиходное название источника электричества для автономного питания портативного устройства. Может представлять собой одиночный гальванический элемент, аккумулятор или их соединение в батарею для увеличения напряжения.

Аккумулятор (от лат. accumulator - собиратель) - устройство для накопления энергии с целью ее последующего использования.

Аккумулятор - химический источник тока многоразового действия. Если поместить в раствор соли два угольных электрода, то гальванометр не показывает наличие тока. Если же аккумулятор предварительно зарядить, то его можно использовать в качестве самостоятельного источника тока.

Существуют различные типы аккумуляторов: кислотные и щелочные. В них заряды разделяются также в результате химических реакций.

Электрические аккумуляторы используются для накопления энергии и автономного питания различных потребителей.

Классификация источников тока

Источник тока

Фотоэлемент

Способ разделения зарядов

Действие света

Термоэлемент

Применение

Солнечные батареи

Нагревание спаев

Электромехани-ческий генератор

Совершение механической работы

Гальванический элемент

Измерение температуры

Производство промышленной эл. энерг.

Химическая реакция

Аккумулятор

Фонарики, радиоприемники

Химическая реакция

Автомобили

Применение источников тока

Развитие взглядов на природу явления свободного падения. Опыт Галилея

Галилей впервые выяснил, что тяжелые предметы падают вниз так же быстро, как и легкие. Чтобы проверить это предположение Галилео Галилей сбрасывал с Пизанской башни в один и тот же момент пушечное ядро массой 80 кг и значительно более легкую мушкетную пулю массой 200 г.

Оба тела имели примерно одинаковую обтекаемую форму и достигли земли одновременно. До него господствовала точка зрения Аристотеля, который утверждал, что легкие тела падают с высоты медленнее тяжелых.

Галилей Галилео (15.2.1564-8.1.1642) – итальянский физик, механик, астроном и математик, один из основателей точного естествознания, поэт, филолог и критик.

Теоретическое обоснование опыта Галилея

Практическое применения закона на примере гравиметрической разведки залежей полезных ископаемых. С помощью обыкновенного маятника и гравитационных аномалий можно определить залежи полезных ископаемых.

СВОБОДНОЕ ПАДЕНИЕ ТЕЛ

Это движение тел в безвоздушном пространстве (вакууме) без начальной скорости только лишь под действием притяжения Земли (под действием силы тяжести) .

Идеальное свободное падение - в вакууме , где независимо от массы, плотности и формы все тела падают одинаково быстро, т. е. в любой момент времени тела имеют одинаковые мгновенные скорости и ускорения. Наблюдать идеальное свободное падение тел можно в трубке Ньютона, если с помощью насоса выкачать из неё воздух.

В земных условиях идеальное свободное падение тел невозможно, т.к. действует сила трения о воздух.

УСКОРЕНИЕ СВОБОДНОГО ПАДЕНИЯ

; (Гравитационная постоянная)

G=6,7*10 -11

Условное обозначение ускорения свободного падения – g.

М з =6*10 24 кг; (Масса Земли)

R з =6400 км = 64*10 5 м; (Радиус Земли)

При свободном падении все тела вблизи поверхности Земли независимо от их массы приобретают одинаковое ускорение, называемое ускорением свободного падения .

Ускорение свободного падения на Земле приблизительно равно:

g = 9,81м/с 2

Ускорение свободного падения всегда направлено к центру Земли.

Свободное падение тела – это равноускоренное движение. Все формулы для равноускоренного движения применимы для

свободного падения тел.

Величина скорости при свободном падении тела в любой момент времени:

Перемещение тела:

Средняя скорость

v 1 2

v 2

v 1

II участок пути

I участок пути

2 v 1 v 2

v ср =

v 1 + v 2

Средняя скорость – скалярная величина, равная отношению пути к промежутку времени, затраченному на его прохождение

[v] = [м/с]

Мгновенная скорость

Это средняя скорость за бесконечно малый промежуток времени

Физический смысл : Модуль мгновенной скорости численно равен расстоянию, которое может пройти тело за единицу времени, продолжая двигаться также, как оно двигалась в данный момент времени.

v - мгновенная скорость;

Δt - промежуток времени

v =

Δl – путь;

Вектор скорости

Позволяет определить численное значение скорости

Направление вектора скорости помогает определить перемещение

Δr - перемещение

Так как v ~ ∆r , то вектор скорости v совпадает по направлению с вектором перемещения ∆r

v =

Вектор скорости v всегда направлен по касательной к траектории

Относительная скорость

v 1

v 12 = v 1 – v 2

v 2

|v 12 | = |v 1 | – |v 2 |

v 1

|v 12 | = |v 1 | + |v 2 |

v 2

Равномерное прямолинейное движение

Прямолинейное движение

движение, при котором направление вектора скорости не меняется, но может меняться численное значение скорости

Равномерное движение

движение, при котором за равные промежутки времени тело совершает одинаковые перемещения. Движется с постоянной скоростью!

Закон равномерное прямолинейное движение

x, м

r = r 0 + vt

Δ r = v Δ t

x = x 0 + v х t

Δ r = r – r 0

График зависимости перемещения (координаты) от времени

t, с

x = x 0 + v х t

х 0 – начальное положение тела

х – положение тела в данный момент времени

По графику движения можно определить:

x, м

Положение тела в любой момент времени

Найти место и время встречи тел

Определить скорость движения тела

x = v х t

x = x 0 + v х t

x 0

t, с

α 2 α 3 v 2 = 100 м/с v 1 v 2 v 3 v 3 = 50 м/с Больший угол наклона прямой x(t) означает большую скорость движения тела α 1 t, с α 2 α 3 0 v, м/с v 1 v 2 v 1 График зависимости скорости от времени S = |∆r| v 2 Перемещение численно равно площади фигуры под графиком 0 t, с " width="640"

x, м

v 1 = 150 м/с

α 1 α 2 α 3

v 2 = 100 м/с

v 1 v 2 v 3

v 3 = 50 м/с

Больший угол наклона прямой x(t) означает большую скорость движения тела

α 1

t, с

α 2

α 3

v, м/с

v 1 v 2

v 1

График зависимости скорости от времени

S = |∆r|

v 2

Перемещение численно равно площади фигуры под графиком

t, с

Влажность воздуха - это содержание водяного пара в воздухе

Абсолютная влажность воздуха - это плотность водяного пара, содержащегося в воздухе.

Относительная влажность воздуха - это отношение абсолютной влажности к плотности насыщенного пара, при той же температуре.

Для измерения влажности используют зависимость различных параметров веществ от влажности воздуха

Психрометр (скорость испарения воды)

tсух = 23 0 С

По разнице температур сухого и влажного термометров и температуре сухого термометра устанавливают влажность воздуха по психрометрической таблице

Конденсационный гигрометр

t росы = 15 0 С

С помощью гигрометра измеряют точку росы – температуру, до которой необходимо охладить воздух, чтобы содержащийся в нем водяной пар, остывая, стал насыщенным.

Волосяной гигрометр

удлинение волоса при заданной нагрузке

Внимание! Администрация сайта rosuchebnik.ru не несет ответственности за содержание методических разработок, а также за соответствие разработки ФГОС.

Участник:Федаева Анна Владимировна
Руководитель:Гусарова Ирина Викторовна

Цели и задачи данной работы:

1)Выяснить, как физика влияет на жизнь человека и сможет ли современный человек прожить без её применения;

2) Показать необходимость физических знаний для повседневной жизни и познания самого себя;

3) Проанализировать, насколько человек интересуется физикой в 21 веке.

Введение

Человека, как высшую ценность нашей цивилизации, изучает ряд научных дисциплин: биология, антропология, психология и другие. Однако создание целостного представления о феномене человека невозможно без физики. Физика является лидером современного естествознания и фундаментом научно-технического прогресса, а оснований для этого достаточно. Физика в большей мере, чем любая из естественных наук, расширила границы человеческого познания. Физика дала в руки человека наиболее мощные источники энергии, чем резко увеличила власть человека над природой. Физика является сейчас теоретическим фундаментом большинства основных направлений технического прогресса и областей практического использования технических знаний. Физика, ее явления и законы действуют в мире живой и неживой природы, что имеет весьма важное значение для жизни и деятельности человеческого организма и создания естественных оптимальных условий существования человека на Земле. Человек – элемент физического мира природы. На него, как и на все объекты природы, распространяются законы физики, например, законы Ньютона, закон сохранения и превращения энергии и другие. Поэтому, на мой взгляд, затронутая тема является чрезвычайно актуальной для современного человека.

Обоснование выбора проекта: мы каждый день, не замечая этого, соприкасаемся с физикой. Мне стало интересно, а, как и где мы соприкасаемся с физикой в быту или на улице.

Цели и задачи моей работы:

Выяснить, как физика влияет на жизнь человека и сможет ли современный человек прожить без её применения.
Показать необходимость физических знаний для повседневной жизни и познания самого себя
Проанализировать, насколько человек интересуется физикой в 21веке.

Центростремительная сила

Вот мальчик вращает камень на веревке. Он крутит этот камень все быстрее, пока веревка не оборвется. Тогда камень полетит куда-то в сторону. Какая же сила разорвала веревку? Ведь она удерживала камень, вес которого, конечно, не менялся. На веревку действует центробежная сила, отвечали ученые еще до Ньютона.

Еще задолго до Ньютона ученые выяснили, для того, чтобы тело вращалось, на него должна действовать сила. Но особенно хорошо это видно из законов Ньютона. Ньютон был первым ученым, кто систематизировал научные открытия. Он установил причину вращательного движения планет вокруг Солнца. Силой, вызывающей это движение, оказалась сила тяготения.

Раз камень движется по окружности, значит, на него действует сила, изменяющая его движение. Ведь по инерции камень должен двигаться прямолинейно. Эту важную часть первого закона движения иногда забывают.

Движение по инерции всегда прямолинейно. И камень, оборвавший веревку, также полетит по прямой линии. Сила, исправляющая путь камня, действует на него все время, пока он вращается. Эта постоянная сила называется центростремительной слой. Приложена она к камню.

Но тогда, по третьему закону Ньютона, должна появиться сила, действующая со стороны камня на веревку и равная центростремительной. Эта сила и называется центробежной. Чем быстрее вращается камень, тем большая сила должна действовать на него со стороны веревки. Ну и, конечно, тем сильнее камень будет тянуть - рвать веревку. Наконец ее запаса прочности может не хватить, веревка разорвется, а камень полетит по инерции теперь уже прямолинейно. Так как он сохраняет свою скорость, то может улететь очень далеко.

Проявление и применение

Если у вас есть зонтик, та вы можете перевернуть его острым концом в пол и положите в него, например кусочек бумаги или газеты. Затем сильно раскрутите зонтик.

Вы удивитесь, но зонтик выкинет ваш бумажный снаряд, перемещая его от центра к раю обода, а затее и вовсе наружу. То же самое произойдет, если вы положите предмет потяжелее, например детский мячик.

Сила, действие которой вы наблюдали в этом опыте, называется центробежной силой. Эта сила является следствием более глобального закона инерции. Поэтому предметы участвующие, во вращательном движении стремясь согласно этому закону сохранять направление и скорость своего первоначального состояния как бы «не успевают» двигаться по окружности и поэтому начинают «вываливаться» и двигаться к краю окружности.

С центробежной силой мы встречаемся практически постоянно в нашей жизни. О чем сами и не подозреваем даже. Вы можете взять камень и привязать его к веревке и начать вращать. Вы сразу почувствуете, как веревка натягивается, и стремиться разорваться под действием центробежной силы. Эта же сила помогает велосипедисту или мотоциклисту в цирке описывать «мертвую петлю». Центробежной силой извлекают мед из сотов и сушат белье в стиральной машине. И рельсы для крутых поворотов поездов и трамваев именно из-за центробежного эффекта делают «внутренний» ниже, чем «наружный».

Рычаг

Каждому кто изучал физику, известно высказывание знаменитого греческого ученого Архимеда: «Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю». Оно может показаться несколько самоуверенным, тем не менее основания к такому заявлению у него были. Ведь если верить легенде, Архимед воскликнул так, впервые описав с точки зрения математики принцип действия одного из древнейших механизмов рычага. Когда и где впервые было использовано это элементарное приспособление, основа основ всей механики и техники, установить невозможно. Очевидно, еще в глубокой древности люди заметили, что отломить с дерева ветку легче, если нажать на ее конец, а палка поможет приподнять с земли тяжелый камень, если поддеть его снизу. Причем чем длиннее палка, тем легче сдвинуть камень с места. И ветка, и палка являются простейшими примерами применения рычага принцип его действия люди интуитивно понимали еще в доисторические времена. Большинство древнейших орудий труда мотыга, весло, молоток с ручкой и другие основаны на применении этого принципа. Простейший рычаг представляет собой перекладину, имеющую точку опоры и возможность вращаться вокруг нее. Качающаяся дощечка, лежащая на круглом основании, вот самый наглядный пример. Стороны перекладины от краев до точки опоры называются плечами рычага.

Доменико Фетти. Задумавшийся Архимед. 1620 г. Уже в V тысячелетии до н. э. в Месопотамии использовали принцип рычага для создания равновесных весов. Древние механики заметили, что, если установить точку опоры ровно под серединой качающейся дощечки, а на ее края положить грузы, вниз опустится тот край, на котором лежит более тяжелый груз. Если же грузы будут одинаковы по весу, дощечка примет горизонтальное положение. Таким образом, опытным путем было обнаружено, что рычаг придет в равновесие, если к равным его плечам приложить равные усилия. А что, если сместить точку опоры, сделав одно плечо более длинным, а другое коротким? Именно так и происходит, если длинную палку подсунуть под тяжелый камень. Точкой опоры становится земля, камень давит на короткое плечо рычага, а человек на длинное. И вот чудеса! тяжеленный камень, который невозможно оторвать от земли руками, поднимается. Значит, чтобы привести в равновесие рычаг с разными плечами, нужно приложить к его краям разные усилия: большее усилие к короткому плечу, меньшее к длинному. Этот принцип был использован древними римлянами для создания другого измерительного прибора безмена. В отличие от равновесных весов, плечи безмена были разной длины, причем одно из них могло удлиняться. Чем более тяжелый груз нужно было взвесить, тем длиннее делали раздвижное плечо, на которое подвешивалась гиря. Конечно, измерение веса было лишь частным случаем использования рычага. Куда более важными стали механизмы, облегчающие труд и дающие возможность выполнять такие действия, для которых физической силы человека явно недостаточно. Знаменитые египетские пирамиды и по сей день остаются самыми грандиозными сооружениями на Земле. До сих пор некоторые ученые выражают сомнение в том, что древним египтянам было под силу возвести их самостоятельно. Пирамиды строили из блоков весом около 2,5 т, которые требовалось не только перемещать по земле, но и поднимать наверх.

Статическое электричество

Со статическим электричеством сталкивается каждый из нас. Например, вы, наверное, замечали, что после продолжительного расчёсывания ваши волосы начинают «торчать» в разные стороны. Либо же во время снятия одежды в темноте наблюдаются небольшие многочисленные разряды.

Если же рассматривать данный эффект с физической стороны, то это явление характеризуется потерей предметом внутреннего баланса, который вызван утратой (или приобретением) одного из электронов. Проще говоря – это самопроизвольно образующийся электрический заряд, возникающий из-за трения поверхностей друг о друга.

Причиной этому служит соприкосновение двух различных веществ самого диэлектрика. Атомы одного вещества отрывают электроны другого. После их разъединения каждое из тел сохраняет свой разряд, но при этом разность потенциалов растёт

Применение статического электричества в быту

Электричество может быть вашим хорошим помощником. Но для этого следует досконально знать его особенности и умело использовать их в нужном направлении. В технике применяют различные способы, которые основываются на следующих особенностях. Когда маленькие твёрдые либо жидкие частицы веществ попадают под воздействие электрического поля, то они притягивают ионы и электроны. Происходит накапливание заряда. Их движение продолжается уже под воздействием электрического поля. В зависимости от того, какое использовать оборудование, можно при помощи этого поля осуществлять различное управление движением данных частиц. Всё зависит от процесса. Такая технология стала часто применяться в народном хозяйстве.

Покраска

Окрашиваемые детали, которые перемещаются на контейнере, например, детали машины, заряжают положительно, а частицы краски – отрицательно. Это способствует быстрому их стремлению к деталям. В результате такого технологического процесса формируется очень тонкий, равномерный и достаточно плотный слой краски на поверхности предмета.

Частицы, которые были разогнаны электрическим полем, с большим усилием ударяются о поверхность изделия. Благодаря этому достигается высокая насыщенность красочного слоя. При этом расход самой краски существенно уменьшается. Она остаётся только на самом изделии.

Электрокопчение

Копчение представляет собой пропитку продукта с помощью «древесного дыма». Благодаря его частичкам, продукт получается очень вкусным. Это помогает предотвратить и его быструю порчу. Электрокопчение основывается на следующем: частички «коптильного дыма» заряжают положительными зарядами. В качестве отрицательного электрода выступает, как вариант, туша рыбы. Эти частицы дыма опускаются на неё, где происходит их частичное поглощение. Данный процесс длится всего лишь считанные минуты. А обычное копчение – это очень длительный процесс. Так что выгода очевидна.

Создание ворса

Для того чтобы в электрическом поле образовался ворсяной слой на любом виде материала, его заземляют, а на поверхность наносят слой клея. Потом сквозь специальную заряженную сетку из металла, которая располагается над данной плоскостью, начинают пропускать ворсинки. Они очень быстро ориентируются в данном электрическом поле, что способствует их равномерному распределению. Ворсинки опускаются на клей чётко перпендикулярно плоскости материала. При помощи такой уникальной технологии удаётся получить различные покрытия, схожие с замшей или даже бархатом. Такая методика позволяет получить различные разноцветные рисунки. Для этого используют ворс разной окраски и специальные шаблоны, помогающие создать определенный узор. Во время самого процесса их прикладывают поочерёдно на отдельные участки самой детали. Таким способом очень легко получить разноцветные ковры.

Сбор пыли

В чистоте воздуха нуждается не только сам человек, но ещё и очень точные технологические процессы. Из-за наличия большого количества пыли всё оборудование приходит в негодность раньше своего срока. Например, засоряется система охлаждения. Улетающая пыль с газами – это очень ценный материал. Обусловлено это тем, что очистка различных промышленных газов сегодня крайне необходима. Сейчас данную проблему очень легко решает электрическое поле. Как это работает? Внутри трубы из металла находится специальная проволока, играющая роль первого электрода. Вторым электродом служат её стенки. Благодаря электрическому полю, газ в нём начинает ионизироваться. Ионы, заряженные отрицательно, начинают присоединяться к частицам дыма, который поступает вместе с самим газом. Таким образом, происходит их заряд. Поле способствует их движению и оседанию на стенках трубы. После очищения газ движется на выход. На крупномасштабных ТЭС удаётся уловить 99 процентов золы, которая содержится в выходящих газах.

Смешивание

Благодаря отрицательному либо положительному заряду мелких частиц, получается их соединение. Частички при этом распределены очень равномерно. К примеру, при производстве хлеба не нужно совершать трудоёмкие механические процессы, чтобы замесить тесто. Крупинки муки, которые предварительно заряжают положительным зарядом, поступают при помощи воздуха в специально предназначенную камеру. Там происходит их взаимодействие с водными каплями, заряженными отрицательно и уже содержащими дрожжи. Они притягиваются. В результате получается однородное тесто.

Заключение

При изучении физики в школе надо больше внимания уделять вопросам практического применения физических знаний в быту. В школе следует знакомить учащихся с физическими явлениями, лежащими в основе работы бытовых приборов. Особое внимание надо уделять вопросам возможного негативного воздействия бытовых приборов на организм человека. На уроках физики учащихся надо учить пользоваться инструкциями к электроприборам. Перед тем, как позволить ребёнку пользоваться бытовым электроприбором, взрослые должны убедиться в том, что ребёнок твёрдо усвоил правила безопасности при обращении с ним. Для того чтобы избежать большинство неприятных бытовых ситуаций нам необходимы физические знания!

Физика наука точная и сложная. Поэтому возникает вопрос, есть ли кому в 21 веке продвигаться в этой науке дальше, изучать её более глубже и уделять особое внимание?

Думаю что скамья запасных еще не опустела, есть множество ВУЗов с факультетами изучающими этот предмет, а значит и людей которые занимаются данной наукой, конечно не каждому хочется связать свою жизнь именно с физикой, но при получении образования или уже выбора профессии физика может являться весомым фактором, которая определит кем тебе быть в дальнейшем. Ведь физика – одна из самых удивительных наук! Физика столь интенсивно развивается, что даже лучшие педагоги сталкиваются с большими трудностями, когда им надо рассказать о современной науке.

КАТЕГОРИИ