Введение
Без сомнения, все наше знание начинается с опытов.
(Кант Эммануил. Немецкий философ г. г)
Физические опыты в занимательной форме знакомят учащихся с разнообразными применениями законов физики. Опыты можно использовать на уроках для привлечения внимания учащихся к изучаемому явлению, при повторении и закреплении учебного материала, на физических вечерах. Занимательные опыты углубляют и расширяют знания учащихся, способствуют развитию логического мышления, прививают интерес к предмету.
Роль эксперимента в науке физике
О том, что физика наука молодая
Сказать определённо, здесь нельзя
И в древности науку познавая,
Стремились постигать её всегда.
Цель обучения физики конкретна,
Уметь на практике все знания применять.
И важно помнить – роль эксперимента
Должна на первом месте устоять.
Уметь планировать эксперимент и выполнять.
Анализировать и к жизни приобщать.
Строить модель, гипотезу выдвинуть,
Новых вершин стремиться достигнуть
Законы физики основаны на фактах, установленных опытным путем. Причем нередко истолкование одних и тех же фактов меняется в ходе исторического развития физики. Факты накапливаются в результате наблюдений. Но при этом только ими ограничиваться нельзя. Это только первый шаг к познанию. Дальше идет эксперимент, выработка понятий, допускающих качественные характеристики. Чтобы из наблюдений сделать общие выводы, выяснить причины явлений, надо установить количественные зависимости между величинами. Если такая зависимость получается, то найден физический закон. Если найден физический закон, то нет необходимости ставить в каждом отдельном случае опыт, достаточно выполнить соответствующие вычисления. Изучив экспериментально количественные связи между величинами, можно выявить закономерности. На основе этих закономерностей развивается общая теория явлений.
Следовательно, без эксперимента не может быть рационального обучения физике. Изучение физики предполагает широкое использование эксперимента, обсуждение особенностей его постановки и наблюдаемых результатов.
Занимательные опыты по физике
Описание опытов проводилось с использованием следующего алгоритма:
Название опыта Необходимые для опыта приборы и материалы Этапы проведения опыта Объяснение опыта
Опыт № 1 Четыре этажа
Приборы и материалы: бокал, бумага, ножницы, вода, соль, красное вино, подсолнечное масло, крашенный спирт.
Этапы проведения опыта
Попробуем налить в стакан четыре разных жидкости так, чтобы они не смешались и стояли одна над другой в пять этажей. Впрочем, нам удобнее будет взять не стакан, а узкий, расширяющийся к верху бокал.
Налить на дно бокала солёной подкрашенной воды. Свернуть из бумаги “Фунтик” и загнуть его конец под прямым углом; кончик его отрезать. Отверстие в “Фунтике” должно быть величиной с булавочную головку. Налить в этот рожок красного вина; тонкая струйка должна вытекать из него горизонтально, разбиваться о стенки бокала и по нему стекать на солёную воду.
Когда слой красного вина по высоте сравняется с высотой слоя подкрашенной воды, прекратить лить вино. Из второго рожка налей таким же образом в бокал подсолнечного масла. Из третьего рожка налить слой крашенного спирта.
https://pandia.ru/text/78/416/images/image002_161.gif" width="86 height=41" height="41">, самая маленькая у подкрашенного спирта .
Опыт № 2 Удивительный подсвечник
Приборы и материалы : свеча, гвоздь, стакан, спички, вода.
Этапы проведения опыта
Не правда ли, удивительный подсвечник – стакан воды? А этот подсвечник совсем не плох.
https://pandia.ru/text/78/416/images/image005_65.jpg" width="300" height="225 src=">
Рисунок 3
Объяснение опыта
Свеча гаснет потому, что бутылка воздухом “Обтекается”: струя воздуха разбивается бутылкой на два потока; один обтекает её справа, а другой – слева; а встречаются они примерно там, где стоит пламя свечи.
Опыт № 4 Вертящаяся змейка
Приборы и материалы : плотная бумага, свеча, ножницы.
Этапы проведения опыта
Из плотной бумаги вырезать спираль, растянуть её немного и посадить на конец изогнутой проволоки. Держать эту спираль над свечкой в восходящем потоке воздуха, змейка будет вращаться.
Объяснение опыта
Змейка вращается, т. к. происходит расширение воздуха под действием тепла и о превращении теплой энергии в движение.
https://pandia.ru/text/78/416/images/image007_56.jpg" width="300" height="225 src=">
Рисунок 5
Объяснение опыта
Вода имеет большую плотность, чем спирт; она постепенно будет входить в пузырёк, вытесняя оттуда тушь. Красная, синяя или черная жидкость тоненькой струйкой будет подниматься из пузырька кверху.
Опыт № 6 Пятнадцать спичек на одной
Приборы и материалы : 15 спичек.
Этапы проведения опыта
Положить одну спичку на стол, а на неё поперёк 14 спичек так, чтобы головки их торчали кверху, а концы касались стола. Как поднять первую спичку, держа её за один конец, и вместе с нею все остальные спички?
Объяснение опыта
Для этого нужно только поверх всех спичек, в ложбинку между ними, положить ещё одну, пятнадцатую спичку
https://pandia.ru/text/78/416/images/image009_55.jpg" width="300" height="283 src=">
Рисунок 7
https://pandia.ru/text/78/416/images/image011_48.jpg" width="300" height="267 src=">
Рисунок 9
Опыт № 8 Парафиновый мотор
Приборы и материалы: свеча, спица, 2 стакана, 2 тарелки, спички.
Этапы проведения опыта
Чтобы сделать это мотор, нам не нужно ни электричества, ни бензина. Нам нужно для этого только… свеча.
Раскалить спицу и воткнуть её их головками в свечку. Это будет ось нашего двигателя. Положить свечу спицей на края двух стаканов и уравновесить. Зажечь свечу с обоих концов.
Объяснение опыта
Капля парафина упадёт в одну из тарелок, подставленных под концы свечи. Равновесие нарушится, другой конец свечи перетянет и опустится; при этом с него стечёт несколько капель парафина, и он станет легче первого конца; он поднимается к верху, первый конец опустится, уронит каплю, станет легче, и наш мотор начнёт работать вовсю; постепенно колебания свечи будут увеличиваться всё больше и больше.
https://pandia.ru/text/78/416/images/image013_40.jpg" width="300" height="225 src=">
Рисунок 11
Демонстрационные эксперименты
1. Диффузия жидкостей и газов
Диффузия (от лат. diflusio - распространение, растекание, рассеивание), перенос частиц разной природы, обусловленный хаотическим тепловым движением молекул (атомов). Различают диффузию в жидкостях, газах и твёрдых телах
Демонстрационный эксперимент «Наблюдение диффузии»
Приборы и материалы: вата, нашатырный спирт, фенолфталеин, установка для наблюдения диффузии.
Этапы проведения эксперимента
Возьмём два кусочка ватки. Смочим один кусочек ватки фенолфталеином, другой – нашатырным спиртом. Приведём ветки в соприкосновение. Наблюдается окрашивание ваток в розовый цвет вследствие явления диффузии.
https://pandia.ru/text/78/416/images/image015_37.jpg" width="300" height="225 src=">
Рисунок 13
https://pandia.ru/text/78/416/images/image017_35.jpg" width="300" height="225 src=">
Рисунок 15
Докажем что явление диффузии зависит от температуры. Чем выше температура, тем быстрее протекает диффузия.
https://pandia.ru/text/78/416/images/image019_31.jpg" width="300" height="225 src=">
Рисунок 17
https://pandia.ru/text/78/416/images/image021_29.jpg" width="300" height="225 src=">
Рисунок 19
https://pandia.ru/text/78/416/images/image023_24.jpg" width="300" height="225 src=">
Рисунок 21
3.Шар Паскаля
Шар Паскаля – это прибор предназначен для демонстрации равномерной передачи давления, производимого на жидкость или газ в закрытом сосуде, а также подъёма жидкости за поршнем под влиянием атмосферного давления.
Для демонстрации равномерной передачи давления, производимого на жидкости в закрытом сосуде, необходимо, используя поршень, набрать в сосуд воды и плотно насадить на патрубок шар. Вдвигая поршень в сосуд, продемонстрировать истечение жидкости из отверстий в шаре, обратив внимание на равномерное истечение жидкости по всем направлениям.
Друзья, добрый день! Согласитесь, как же порой интересно удивлять наших крох! У них такая потешная реакция на . Она показывает, что они готовы учиться, готовы усваивать новый материал. Весь мир открывается в этот миг перед ними и для них! И мы, родители, выступаем в роли настоящих волшебников с шляпой, из которой «вытаскиваем» что-то потрясающе интересное, новое и очень важное!
Что мы сегодня достанем из «волшебной» шляпы? У нас там 25 экспериментальных опытов для детей и взрослых . Они будут подготовлены для малышей разного возраста, чтобы их заинтересовать и привлечь к процессу. Некоторые можно проводить безо всякой подготовки, при помощи сподручных средств, что у каждого из нас дома есть. Для других мы с вами прикупим некоторые материалы, чтобы у нас все гладко получилось. Ну что? Пожелаю всем нам удачи и вперед!
Сегодня будет настоящий праздник! И в программе у нас:
Как вы думаете, что будет, если простые пузыри, которые кроха в 4 года так любит надувать, бегать за ними и лопать их, надуть на морозе. А вернее, прямо в снежный сугроб.
Даю подсказку:
Чтобы вы ни выбрали, говорю сразу, это вас удивит! А представляете, что будет с маленьким?!
А вот в замедленной съемке – это прямо сказка!
Усложняю вопрос. А можно ли повторить опыт летом, с тем, чтобы получить аналогичный вариант?
Выбирайте ответы:
Знаете, хоть мне так хочется вам рассказать все, но именно про это я и не сделаю! Пусть и для ваc будет хоть один сюрприз!
Нас ждет настоящий эксперимент . Неужели возможно, чтобы бумага победила воду? Это вызов всем, кто играет в «Камень-ножницы-бумага»!
Что нам понадобится:
Накройте стакан. Хорошо бы, если бы его края были немного влажные, тогда бумага прилипнет. Аккуратно переверните стакан… Вода не протекает!
Мы уже проводили химические детские опыты. Помните, там самым первым для совсем маленьких крох был номер с уксусом и содой. Так вот, продолжаем! И используем энергию, а вернее, воздух, что высвобождается при реакции в мирно-надувательных целях.
Ингредиенты:
В бутылку засыпать соду и залить уксусом на 1/3. Взболтать слегка и быстро на горлышко натянуть шарик. Когда он надуется, перевязать и снять с бутылки.
Такой опыт маленький сможет показать даже в детском саду .
Нам нужно:
Делаем тучку из пены. Большую и красивую тучу! Поручите это самому лучшему тучкоделателю, вашему ребенку 5 лет . Уж он-то точно сделает ее настоящей!
автор фото
Осталось только распределить краситель по тучке, и… кап-кап! Пошел дождь!
Возможно, физика
ребятишкам еще неизвестна. Но после того, как они сделают Радугу, точно полюбят эту науку!
На дно емкости помещаем зеркало. Под небольшим углом светим на зеркало фонариком. Осталось на бумагу поймать Радугу.
Еще проще — использовать диск и фонарик.
Есть подобная, только уже готовая игра. Но наш опыт интересный
тем, что мы сами, с самого начала вырастим кристаллы из соли в воде. Для этого возьмем нитку или проволоку. И подержим ее несколько дней в такой соленой воде, где соль уже не может раствориться, а накапливается слоем на проволоке.
Можно вырастить из сахара
Если в банку с водой добавить масло, оно все соберется сверху. Его можно подкрасить пищевым красителем. Но вот, чтобы яркое масло опустилось на дно, нужно поверх его насыпать соль. Тогда масло осядет. Но не надолго. Соль будет постепенно растворяться и «отпускать» красивые капельки масла. Цветное масло поднимается постепенно, словно внутри банки происходит загадочное бурление вулкана.
Для карапузов 7 лет будет очень интересно что-то взорвать, снести, разрушить. Одним словом, настоящая стихия – это для них. а потому создаем настоящий, взрывающийся вулкан!
Из пластилина лепим или из картона мастерим «гору». Внутри ее помещаем баночку. Да так, чтобы ее горлышко подходило к «кратеру». Заполняем баночку соду, краситель, теплую воду и… уксус. И все начнет «взрываться, лава устремится вверх и затопит все вокруг!
Именно в этом убеждает книга научных опытов для детей и взрослых Дмитрия Мохова «Простая наука». А проверить это утверждение мы сможем сами! Сначала наберем в пакет воды. а потом проткнем его. Но то, чем проткнули (карандаш, зубочистку или булавку) не будем убирать. Много ли воды у нас вытечет? Проверяем!
Только такую воду нужно еще изготовить.
Берем воду, краску и крахмал (столько, сколько и воды) и смешиваем. В итоге – обычная вода. Только пролить ее не получится!
Чтобы яйцо действительно пролезло в горлышко бутылки, стоит поджечь бумажку и бросить ее в бутылку. А отверстие прикрыть яйцом. Когда огонь потушится, яйцо проскользнет внутрь.
Этот трюк особенно интересно повторить в теплое время года. Содержимое подгузников вытащить и намочить водой. Все! Снег готов! Сейчас такой снег легко найти в магазине в детских игрушках. Спросите у продавца искусственный снег. И не нужно портить подгузники.
Для изготовление движущейся фигуры нам понадобится:
На горку песка налить спирт и дать пропитаться. Потом насыпать сверху сахар и соду, и поджечь! Ох, какой же веселый этот эксперимент! Деткам и взрослым понравится, что вытворяет ожившая змея!
Конечно, это для детей постарше. Да и выглядит довольно страшно!
Медная проволока, которую мы скрутим ровной спиралью, станет у нас тоннелем. Как? Соединим ее края, образуя круглый тоннель. Но до этого «запускаем» внутрь батарейку, только крепим к ее краям неодимовые магниты. И считайте, что изобрели вечный двигатель! Паровоз сам поехал.
Чтобы зажечь оба края свечи, нужно очистить низ ее до фитиля от воска. Нагреть над огнем иглу и проткнуть ею свечу посередине. Положить свечу на 2 бокала, чтобы она опиралась на иголку. Поджечь края и слегка качнуть. Дальше сама свеча будет раскачиваться.
Слону нужно все большое и много. Делаем! Растворяем марганцовку в воде. Добавляем жидкое мыло. Последний ингредиент – перекись водорода – превращает нашу смесь в гигантскую слоновью пасту!
Для большего эффекта воду окрашиваем в яркий цвет. Ставим посередине блюдечка свечу. Поджигаем ее и накрываем прозрачной емкостью. Наливаем воду в блюдечко. Сначала вода будет вокруг емкости, но потом вся пропитается внутрь, к свече.
Сжигается кислород, давление внутри стакана снижается и
Что поможет нашему хамелеону менять окрас? Хитрость! Поручите своему карапузу 6 лет
разукрасить в разные цвета пластиковую тарелку. А сами вырежьте фигуру хамелеона на другой тарелке, похожей и по форме, и по размеру. Осталось не крепко соединить обе тарелки по середине так, чтобы верхняя, с вырезанной фигурой, могла вращаться. Тогда окрас зверька всегда будет меняться.
Выложить на тарелке по кругу драже Skittles. Внутрь тарелки налить воды. осталось немного подождать и получаем радугу!
Отрезать низ пластиковой бутылки. А край натянуть разрезанный воздушный шарик, чтобы получить мембрану, как на фото. Зажечь ароматическую палочку и поместить ее в бутылку. Закрыть крышку. Когда в банке будет сплошной дым, открутить крышку и постукивать по мембране. Дым будет выходить кольцами.
Чтобы все эффектней смотрелось, жидкость покрасить в разные цвета. Сделать 2-3 заготовки разноцветной воды. налить на дно банки воду одного цвета. Потом аккуратно, по стенке с разных сторон залить растительное масло. Поверх его залить воду, смешанную со спиртом.
Сырое яйцо положить в уксус минимум на сутки, некоторое говорят на неделю. И фокус готов! Яйцо без твердой скорлупы.
Скорлупа яйца в изобилии содержит кальций. Уксус вступает в активную реакцию с кальцием и постепенно растворяет его. В результате яйцо оказывается покрыто плёнкой, но совершенно без скорлупы. На ощупь оно похоже на эластичный мячик.
А ещё яйцо будет больше своего первоначального размера, так как впитает в себя немного уксуса.
Пришло время похулиганить! 2 части крахмала смешать с одной частью воды. Поставить миску с крахмальной жидкостью на динамики и включить погромче басы!
Разной формы ледяные фигурки разукрашиваем при помощи, размешенной с водой и солью, пищевой краски. Соль разъедает лед и просачивается глубоко, образовывая интересные проходы. Прекрасная идея цветотерапии.
Пакеты с чаем освобождаем от чая, отрезав верхушку. Поджигаем! Теплый воздух поднимает пакет!
Опытов так много, что у вас точно найдется занятие с детками, только выбирайте! И не забудьте снова прийти за новой статьей, о которой узнаете, если оформите подписку! Приглашайте и друзей к нам в гости! А на сегодня все! Пока!
Из книги "Мои первые опыты."
Для опыта нужны:
взрослый помощник;
большая пластиковая бутылка;
таз для стирки;
вода;
пластмассовый шланг;
мерный стакан.
1. Сколько воздуха вмещают твои лёгкие? Чтобы выяснить это, тебе понадобится помощь взрослого. Наполни таз и бутылку водой. Попроси взрослого держать бутылку вверх дном под водой.
2. Вставь в бутылку пластмассовый шланг.
3. Глубоко вдохни и подуй в шланг изо всех сил. В бутылке появятся поднимающиеся вверх пузырьки воздуха. Зажми шланг, как только воздух в лёгких кончится.
4. Вытащи шланг и попроси своего помощника, закрыв горлышко бутылки ладонью, перевернуть её в правильное положение. Для того чтобы узнать, сколько газа ты выдохнул, доливай воду в бутылку измерительным стаканчиком. Посмотри, сколько воды потребуется долить.
Для опыта нужны:
взрослый помощник;
холодильник;
электрический чайник;
вода;
металлическая ложка;
блюдце;
прихватка для горячего.
1. Положи металлическую ложку в холодильник на полчаса.
2. Попроси взрослого помочь тебе проделать эксперимент с начала до конца.
3. Вскипяти полный чайник воды. Подставь блюдце под носик чайника.
4. Прихваткой осторожно поднеси ложку к пару, поднимающемуся из носика чайника. Попадая на холодную ложку, пар конденсируется и проливается «дождём» на блюдце.
Для опыта нужны:
2 одинаковых термометра;
вата;
круглые резинки;
пустой стаканчик из-под йогурта;
вода;
большая картонная коробка без крышки;
спица.
1. Проткни спицей две дырки в стенке коробки на расстоянии 10 см друг от друга.
2. Оберни два термометра одинаковым количеством ваты и закрепи резинками.
3. Каждый термометр обвяжи сверху резинкой и продень резинки в дырки наверху коробки. Просунь в резиновые петельки спицу, как показано на рисунке, чтобы термометры висели свободно.
4. Под один термометр подставь стаканчик с водой так, чтобы вода смачивала вату (но не термометр).
5. Сравнивай показания термометров в разное время суток. Чем больше разность температур, тем меньше влажность воздуха.
Для опыта нужны:
прозрачная стеклянная бутылка;
горячая вода;
кубик льда;
темно-синяя или чёрная бумага.
1. Осторожно наполни бутылку горячей водой.
2. Через 3 минуты вылей воду, оставив немного на самом дне.
3. Положи сверху на горлышко открытой бутылки кубик льда.
4. Поставь за бутылкой лист тёмной бумаги. Там, где поднимающийся со дна горячий воздух соприкасается с охлаждённым воздухом у горлышка, образуется белое облачко. Водяной пар, содержащийся в воздухе, конденсируется, образуя облако мельчайших водяных капель.
Для опыта нужны:
прозрачная пластмассовая бутылка;
большая миска или глубокий поднос;
вода;
монеты;
полоска бумаги;
карандаш;
линейка;
клейкая лента.
1. Наполни миску и бутылку водой до половины.
2. Нарисуй на полоске бумаги шкалу и приклей её к бутылке клейкой лентой.
3. Положи на дно миски две или три небольшие стопки монет так, чтобы на них можно было установить горлышко бутылки. Благодаря этому горлышко бутылки не будет упираться в дно, и вода сможет свободно вытекать из бутылки и затекать в неё.
4. Заткни горлышко бутылки большим пальцем и осторожно установи бутылку на монеты вверх дном.
Твой водяной барометр позволит тебе наблюдать за изменением атмосферного давления. Когда давление растёт, уровень воды в бутылке будет подниматься. Когда давление падает, уровень воды понизится.
Для опыта нужны:
банка с широким горлом;
воздушный шарик;
ножницы;
круглая резинка;
соломинка для питья;
картон;
ручка;
линейка;
клейкая лента.
1. Разрежь воздушный шарик и туго натяни на банку. Закрепи резинкой.
2. Заостри конец соломинки. Второй конец приклей к натянутому шарику клейкой лентой.
3. Нарисуй на картонной карточке шкалу и поставь картонку у конца стрелки. Когда атмосферное давление растёт, воздух в банке сжимается. Когда оно падает, воздух расширяется. Соответственно стрелка будет двигаться вдоль шкалы.
Если давление поднимается, погода будет хорошей. Если падает - плохой.
Для опыта нужны:
взрослый помощник;
стеклянная банка;
свеча;
вода;
монеты;
большая стеклянная миска.
1. Попроси взрослого зажечь свечу и капнуть на дно миски парафином, чтобы закрепить свечу.
2. Осторожно наполни миску водой.
3. Накрой свечу банкой. Под банку подложи стопки монет, чтобы её края были лишь немного ниже уровня воды.
4. Когда весь кислород в банке выгорит, свеча погаснет. Вода поднимется, заняв тот объём, где раньше был кислород. Так можно увидеть, что в воздухе около 1/5 (20%) кислорода.
Для опыта нужны:
прочное бумажное полотенце;
пищевая фольга;
ножницы;
медные монеты;
соль;
вода;
два изолированных медных провода;
маленькая лампочка.
1. Раствори в воде немного соли.
2. Нарежь бумажное полотенце и фольгу на квадратики чуть крупнее монет.
3. Намочи бумажные квадратики в солёной воде.
4. Положи друг на друга стопкой: медную монету, кусочек фольги, кусочек бумаги, снова монету, и так далее несколько раз. Сверху стопки должна быть бумага, внизу - монета.
5. Зачищенный конец одного провода подсунь под стопку, второй конец присоедини к лампочке. Один конец второго провода положи на стопку сверху, второй тоже присоедини к лампочке. Что получилось?
Для опыта нужны:
пищевая фольга;
чёрная краска или маркер;
ножницы;
клейкая лента;
нитки;
большая чистая стеклянная банка с крышкой.
1. Вырежи из фольги две полоски размером примерно 2,5x10 см каждая. Одну сторону закрась чёрным маркером или краской. Сделай в полосках прорези и вставь их одну в другую, загнув концы, как показано на рисунке.
2. С помощью нитки и клейкой ленты прикрепи солнечные панели к крышке банки. Поставь банку в солнечное место. Чёрная сторона полосок нагревается сильнее, чем блестящая. Из-за разницы температур возникнет разница в давлении воздуха, и вентилятор начнёт вращаться.
Для опыта нужны:
стеклянный стакан;
вода;
чайная ложка;
мука;
белая бумага или картон;
фонарик.
1. Размешай половину чайной ложки муки в стакане воды.
2. Поставь стакан на белую бумагу и посвети на него фонариком сверху. Вода кажется светло-голубой или серой.
3. Теперь поставь бумагу за стаканом и посвети на него сбоку. Вода кажется бледно-оранжевой или желтоватой.
Мельчайшие частицы в воздухе, как мука в воде, меняют цвет световых лучей. Когда свет падает сбоку (или когда солнце стоит низко над горизонтом), голубой цвет рассеивается, и глаза видят избыток оранжевых лучей.
Для опыта нужны:
маленькое зеркало;
пластилин;
стеклянный стакан;
алюминиевая фольга;
игла;
клейкая лента;
капля волы;
маленьким цветок
1. В микроскопе для преломления луча света используется стеклянная линза. Эту роль может выполнить капля воды. Установи зеркало под углом на кусочке пластилина и накрой стаканом.
2. Сложи алюминиевую фольгу гармошкой, чтобы получилась многослойная полоска. В центре аккуратно проделай маленькую дырочку иглой.
3. Изогни фольгу над стаканом, как показано на рисунке. Края закрепи клейкой лентой. Кончиком пальца или иглы капни водой на дырочку.
4. Положи маленький цветок или другой небольшой предмет на донышко стакана под водяную линзу. Самодельный микроскоп может увеличить его почти в 50 раз.
Для опыт нужны:
металлический противень;
пластилин;
целлофановый пакет;
металлическая вилка.
1. Большой кусок пластилина прижми к противню так, чтобы получилась ручка. Теперь не прикасайся к самому противню - только к ручке.
2. Держа противень за пластилиновую ручку, три его круговыми движениями о пакет. При этом на противне накапливается статический электрический заряд. Противень не должен выходить за края пакета.
3. Немного приподними противень над пакетом (всё ещё держась за пластилиновую ручку) и поднеси к одному углу зубцы вилки. Искра проскочит от противня к вилке. Именно так молния проскакивает от облака к громоотводу.
Эксперимент – один из самых информативных способов познания. Благодаря ему удается получить разнообразные и обширные звания о исследуемом явлении или системе. Именно эксперимент играет фундаментальную роль в физических исследованиях. Красивые физические эксперименты надолго остаются в памяти последующих поколений, а также способствуют популяризации физических идей в массах. Приведем наиболее интересные физические эксперименты по мнению самих физиков из опроса Роберта Криза и Стони Бука.
1. Эксперимент Эратосфена Киренского
Этот эксперимент по праву считают одним из самых древних на сегодняшний день. В третьем веке до н.э. библиотекарь Александрийской библиотеки Эрастофен Киренский интересным способом измерил радиус Земли. в день летнего солнцестояния в Сиене солнце находилось в зените, в результате чего теней от предметов не наблюдалось. В 5000 стадиях к северу в Александрии в тоже время Солнце отклонилось от зенита на 7 градусов. Отсюда библиотекарь получил информацию, что окружность Земли 40 тысяч км., а её радиус равен 6300 км. Эрастофен получил показатели всего на 5% меньше сегодняшних, что для использованных им древних измерительных приборов просто поразительно.
2. Галилео Галилей и его самый первый эксперимент
В XVII веке Теория Аристотеля была главенствующей и беспрекословной. Согласно этой теории скорость падения тела непосредственно зависела от его веса. Примером служили перо и камень. Теория была ошибочной, так как в ней не учитывалось сопротивление воздуха.
Галилео Галилей в этой теории усомнился и решил провести серию экспериментов лично. Он взял большое пушечное ядро и запустил его с Пизанской башни, в паре с легкой пулей для мушкета. Учитывая их близкую обтекаемую форму можно было легко пренебречь сопротивлением воздуха и конечно же оба предмета приземлялись одновременно, опровергая теорию Аристотеля. считает, что нужно лично съездить в Пизу и выбросить что-нибудь похожее внешне и разное по весу с башни, дабы почувствовать себя великим ученым.
3. Второй эксперимент Галилео Галилея
Вторым утверждением Аристотеля было то, что тела под действием силы движутся с постоянной скоростью. Галилей запускал металлические шары по наклонной плоскости и фиксировал пройденное ими за определенное время расстояние. Затем он увеличил время в два раза, но шары за это время проходили в 4 раза большее расстояние. Таким образом зависимость была не линейная, то есть скорость не постоянная. Отсюда Галилей сделал вывод о ускоренном движении под действием силы.
Эти два эксперимента послужили основой для создания классической механики.
4. Эксперимент Генри Кавендиша
Ньютон является собственником формулировки закона всемирного тяготения, в которой присутствует гравитационная постоянная. Естественно возникла проблема нахождения её числового значения. Но для этого нужно было бы измерить силу взаимодействия между телами. Но проблема в том, что сила притяжения достаточно слабая, нужно было бы использовать или гигантские массы, или малые расстояния.
Джону Мичеллу далось придумать, а Кавендишу провести в 1798 году достаточно интересный эксперимент. В качестве измерительного прибора выступали крутильные весы. На них на коромысле были закреплены шарики на тонких веревочках. На шарики прикрепили зеркальца. Затем к маленьким шарикам подносили очень большие и тяжелые и фиксировали смещении по световым зайчикам. Результатом серии опытов стало определение значения гравитационной постоянной и массы Земли.
5. Эксперимент Жана Бернара Леона Фуко
Благодаря большущему (67 м) маятнику, который был установлен в парижском Пантеоне Фуко в 1851 году методом эксперимента довел факт вращения Земли вокруг оси. Плоскость вращения маятника остается неизменной по отношению к звездам, но наблюдатель вращается вместе с планетой. Таким образом можно увидеть как постепенно смещается в сторону плоскость вращения маятника. Это достаточно простой и безопасный эксперимент, в отличие от того, о котором мы писали в статье
6. Эксперимент Исаака Ньютона
И снова проверялось утверждение Аристотеля. Бытовало мнение, что различные цвета являются смесями в разной пропорции света и тьмы. Чем больше тьмы, тем ближе цвет к фиолетовому и наоборот.
Люди уже давно заметили, что большие монокристаллы разлагают свет на цвета. Серии опытов с призмами проделали чешский естествоиспытатель Марции английский Хариот. Новую серию начал Ньютон в 1672 году.
Ньютон ставил физические эксперименты в темной комнате, пропуская тонкий луч света через маленькую дырочку в плотных шторах. Этот луч попадал на призму и раскладывался на цвета радуги на экране. Явление было названо дисперсией и позже теоретически обосновано.
Но Ньютон пошел дальше, ведь его интересовала природа света и цветов. Он пропускал лучи через две призмы последовательно. На основании этих своих опытов, Ньютон сделал вывод о том, что цвет не является комбинацией света и тьмы, и тем более не есть атрибутом предмета. Белый свет состоит из всех цветов, которые можно увидеть при дисперсии.
7. Эксперимент Томаса Юнга
Вплоть до XIX века главенствовала корпускулярная теория света. Считалась, что свет как и материя состоит из частиц. Томас Юнг, английский врач и физик, в 1801 году провел свой эксперимент для проверки этого утверждения. Если предположить, что свет имеет волновую теорию, то должно наблюдаться такое же взаимодействующие волны, как и при броске двух камней на воду.
Для имитации камней Юнг использовал непрозрачный экран с двумя отверстиями и источникам света за ним. Свет проходил через отверстия и на экране образовывался рисунок из светлых и темных полос. Светлые полосы образовывались там, где волны усиливали друг друга, а темные там, где тушили.
8. Клаус Йонссон и его эксперимент
В 1961 году Немецкий физик Клаус Йонссон доказал, что элементарные частицы имеют корпускулярно-волновую природу. Он провел для этого эксперимент аналогичный эксперименту Юнга, только заменив лучи света пучками электронов. В результате все равно удалось получить интерференционную картину.
9. Эксперимент Роберта Милликена
Еще в начале девятнадцатого века возникло представление о наличии у каждого тела электрического заряда, который является дискретным и определяется неделимыми элементарными зарядами. К тому моменту было введено понятие электрона, как носителя этого самого заряда, но обнаружить экспериментально эту частицу и вычислить ее заряд не удавалось.
Американскому физику Роберт Милликен удалось разработать идеальный образчик изящества в экспериментальной физике. Он изолировал заряженные капли воды между пластинами конденсатора. Затем с помощью рентгеновских лучей ионизировал воздух между этими же пластинами и менял заряд капель.
