Исследовательская работа «Физика и химия воздушных шариков»

Исследовательская работа
«Физика и химия воздушных шариков»
Выполнила : Шелухо Анастасия
Ученица 4 В класса
Научный руководитель : Радишевская Алина Германовна
классный руководитель
Школа № 6
Петрозаводск 2016
.

Цель работы:
Задачи:
* Выяснить, какие физические законы
можно наглядно продемонстрировать с
помощью воздушных шариков
*ПРОДЕМОНСТРИРОВАТЬ У ВОЗДУШНЫХ ШАРИКОВ ИХ:
- РЕАКТИВНОЕ ДВИЖЕНИЕ
- ЯВЛЕНИЕ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ
- АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ
- ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
- ВЫДЕЛЕНИЕ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА ПРИ
ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ СОДЫ И УКСУСА.
Гипотезы:
-КАК ПОВЕДЁТ СЕБЯ ШАР , КОГДА ИЗ НЕГО ВЫШЕЛ
ВОЗДУХ.
-ВОЗМОЖНО ЛИ, ЧТО ШАРИК НЕ ЛОПНЕТ, ЕСЛИ ОН
СОПРИКОСНЁТСЯ С ОГНЁМ .
-МОЖНО ЛИ ПРИ ПОМОЩИ ШАРИКА ,
ПРОДЕМОНСТРИРОВАТЬ РАЗНИЦУ АТМОСФЕРНОГО
ДАВЛЕНИЯ.
-МОЖЕТ ЛИ ВОЗДУШНЫЙ ШАРИК ДЕРЖАТЬСЯ НА
СТЕНКЕ И ПРИТЯГИВАТЬ К СЕБЕ МЕЛКИЕ ЧАСТИЦЫ.
-МОЖНО ЛИ НАДУТЬ ШАРИК С ПОМОЩЬЮ СОДЫ И
УКСУСА.
План работы:
1. Поставить цели и задачи.
2. История изобретения
воздушного шара.
3. Работа над гипотезами:
- РЕАКТИВНОЕ ДВИЖЕНИЕ
- ЯВЛЕНИЕ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ
- АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ
- ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
- ВЫДЕЛЕНИЕ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА ПРИ
ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ СОДЫ И УКСУСА.
4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Из истории воздушных шариков.
«Без
сомнения,
всё наше
знание
начинается
с опытов»
1. Реактивное движение.
Вывод:
Если надуть шарик и не завязывая,
отпустить его, воздух, вырываясь из
шарика, вызовет его движение в
противоположную сторону. Это пример
реактивного движения.
2. Явление теплопроводности.
Опыт: Как
будет вести
себя шар с
огнём ?
В одном из шаров вода.
Держим шарики над огнём. Шарик, в котором
нет воды, от огня лопнул.
Шарик с водой огня не боится.
Вывод: это явление теплопроводности. Вода в шарике
«отбирает» всё тепло свечи на себя, поэтому шарик не
нагревается до опасной температуры. И, поэтому шарик
не лопается.
3. Атмосферное давление.
(от температуры воздуха атмосферное давление меняется: уменьшается или увеличивается).
1 опыт.
Как шарик попадет в банку ?
.
Наливаем в шарик воды так, чтобы размер шарика с водой стал
немного больше горловины стеклянной банки. Надёжно
завязываем шарик. Наливаем в банку горячей воды с чайника и
тут же кладём шарик с водой на горловину банки.
НАБЛЮДЕНИЕ: шарик втягивается в банку.
ПРИМЕЧАНИЕ: опыт протекает медленно
.
Объяснение опыта.
Горячая вода нагревает банку, а банка
нагревает воздух. Банка с воздухом
быстро остывает, и тяжёлый шарик
засасывается внутрь. Воздух в банке с
течением времени начинает остывать и
сжимается, давление уменьшается, а
шарик втягивается внутрь. Большое
атмосферное давление этому
способствует.
2 опыт.
Похожий опыт можно сделать гораздо быстрее, если вместо горячей
воды, в пустую банку бросить горящий лист бумаги. Подчиняясь тем же
законам ,что и в предыдущем опыте, пламя в банке гаснет, а шарик
втягивается внутрь.
3 опыт.
Попробуем надуть шарик в бутылке.
Надуть шарик в бутылке практически невозможно.
Вывод: так как при увеличение объёма шарика воздух,
объём которого изолирован, сжимается, давление
увеличивается.
Делаем отверстие шилом ближе ко дну. Пытаемся ещё
раз надуть шарик. Получается.
Вывод: шарик легко надувается, т. к. внутренний
объём бутылки сообщается с атмосферой.
Опыт 4 :«Шарик в струе».
Наблюдение. Струя воздуха поднимет шарик вверх, но он не улетает, а зависает на
некоторой высоте.
Вывод: Шарик устойчиво держится в воздушной струе, т.к. давление воздуха от
фена в струе ниже??? атмосферного. При любом отклонении шарика в сторону
атмосферное давление возвращает шарик в центр струи , где давление
меньше.???? что чем больше скорость струи воздуха, тем больше скорость струи воздуха,
тем меньше давление внутри струи. Значит, атмосферное давление, действующее на
шарик, больше чем давление внутри струи, и тем самым оно удерживает его внутри струи.
4. Электрические явления.
Опыт: Надуваем шарик и завязываем его.
Электризуем шарик, потерев его о волосы.
Приподнимаем шарик над головой.
Наблюдение. За шариком тянутся волосы, что хорошо чувствуется.
Вывод: При натирании шарика о голову электроны переходят с
волос на резиновую оболочку шарика. Шарик заряжается
отрицательно, волосы – положительно. Разноименно заряженные
тела притягиваются, поэтому волосы тянутся к шарику.
Опыт 2.
СОЛЯНЫЕ СТОЛБИКИ.
• Насыпаем на лист картона небольшую горку поваренной соли.
• Надуваем и электризуем воздушный шарик.
• Подносим наэлектризованный шарик к горке поваренной соли.
Наблюдение. Маленькие кристаллики соли выстраиваются в вертикальные
столбики, тянутся «ниточками» к шарику.
Вывод: Поваренная соль – полярный диэлектрик. Под действием
электрического поля наэлектризованного шарика происходит смещение
положительных и отрицательных связанных зарядов молекулы в
противоположные стороны. Со стороны заряженного шарика в кристаллике
соли всегда образуется противоположный по знаку заряд. Кристаллики соли
притягиваются к шарику, пристраиваясь один к другому.
Опыт 3.
Электризуем ещё раз.
• Прижимаем шарик наэлектризованной стороной к вертикальной стене или к потолку.
Наблюдение.
Шарик прилипает к стене надолго .
Вывод: Заряженный шарик создает вокруг себя электрическое поле, которое воздействует
на стол, стену, потолок, – наводит заряд противоположного знака. Мы наблюдаем
электризацию через влияние. Разноимённо заряженные тела притягиваются, что мы и
наблюдаем.
5. Химические реакции.
Шарик надуется сам…
Для этого нам понадобится уксус и сода.
Опыт: наливаем пол стакана уксуса в бутылку. В шарик
насыпаем 5 чайных ложек соды. Надеваем шарик на
горлышко бутылки.
Поднять шарик, чтобы сода высыпалась в бутылку..
Готово! Шар надут.
Вывод: При добавление соды в уксус, выделяется
углекислый газ. Он и наполняет воздушный шар.
Заключение.
Воздушные шарики. Такая простая
обыденная вещь, но на самом деле это –
огромный простор для физического
эксперимента. С помощью воздушных
шариков можно наблюдать физические
явления, описывать и обобщать
результаты наблюдений, проводить
опыты, подтверждающие физические
законы. И всё это вы увидели сегодня.
Спасибо за внимание.