Цикл опытов на тему воздух. Интересные эксперименты с воздухом. Эксперименты для дошкольников, направленные на знакомство со свойствами воздуха
Воздух в нас и вокруг нас, он - непременное условие жизни на Земле. Знание свойств воздуха помогает человеку успешно применять их в быту, хозяйстве, строительстве и многом другом. На этом уроке мы продолжим изучать свойства воздуха, проведем много увлекательных опытов, узнаем об удивительных изобретениях человечества.
Тема: Неживая природа
Урок: Свойства воздуха
Повторим те свойства воздуха, о которых мы узнали на предыдущих уроках: воздух прозрачен, бесцветен, не имеет запаха, плохо проводит тепло.
В жаркий день оконное стекло прохладное наощупь, а подоконник и предметы стоящие на нем - теплые. Так происходит потому, что стекло - прозрачное тело, которое пропускает тепло, но само не нагревается. Воздух тоже прозрачен, поэтому хорошо пропускает солнечные лучи.
Рис. 1. Оконное стекло проводит солнечные лучи ()
Проведем несложный опыт: перевернутый вверх дном стакан опустим в широкий сосуд, наполненный водой. Мы почувствуем легкое сопротивление и увидим, что вода не может заполнить стакан, потому что воздух, находящийся в стакане, не “уступает” своего места воде. Если слегка наклонить стакан, не вынимая его из воды, из стакана выйдет воздушный пузырь, и часть воды войдет в стакан, но даже в таком положении стакана вода не сможет заполнить его полностью.
Рис. 2. Пузырьки воздуха выходят из наклоненного стакана, уступая место воде ()
Так происходит потому, что воздух, как и любое другое тело, занимает пространство в окружающем мире.
Используя это свойство воздуха, человек научился работать под водой без специального костюма. Для этого был создан водолазный колокол: под колокол-колпак, изготовленный из прозрачного материала, становятся люди и необходимое оборудование и колокол опускается при помощи подъемного крана под воду.
Воздух, находящийся под куполом, позволяет людям дышать некоторое время, достаточное для того, чтобы осмотреть повреждения корабля, опоры моста или дно водохранилища.
Для доказательства следующего свойства воздуха, необходимо плотно прикрыть пальцем левой руки отверстие велосипедного насоса, а правой рукой нажать на поршень.
Потом, не убирая пальца от отверстия, отпустить поршень. Палец, которым закрыто отверстие, чувствует, что воздух на него очень сильно давит. Но поршень с трудом, но сдвинется. Это означает, что воздух можно сжать. Воздух обладает упругостью, потому что когда мы отпускаем поршень, он сам возвращается в первоначальное положение.
Упругими называют тела, которые после прекращения сжатия принимают первоначальную форму. Например, если сжать пружину, а потом отпустить, она примет свою первоначальную форму.
Сжатый воздух тоже упруг, он стремится расшириться и занять прежнее место.
Для того, чтобы доказать, что воздух имеет массу, нужно сделать самодельные весы. Прикрепим сдутые воздушные шарики к концам палочки с помощью скотча. Положим длинную палочку на середину короткой, так чтобы концы уравновешивали друг друга. Соединим их ниткой. Прикрепим скотчем короткую палочку к двум банкам. Надуем один шарик и снова прикрепим его к палочке тем же кусочком скотча. Установим на прежнее место.
Мы увидим, как палочка наклоняется в сторону надутого шарика, потому что воздух, наполнивший шарик, делает его тяжелее. Из этого опыта можно сделать вывод, что воздух имеет массу и его можно взвесить.
Если воздух имеет массу, значит, он должен оказывать давление на Землю и все, что на ней находится. Так и есть, ученые подсчитали, что воздух атмосферы Земли оказывает на человека давление в 15 тонн (как три грузовика), но человек не чувствует этого, потому что в человеческом организме содержится достаточное количество воздуха, который оказывает давление такой же силы. Давление внутри и снаружи уравновешивается, поэтому человек ничего не ощущает.
Выясним, что происходит с воздухом при нагревании и охлаждении. Для этого проведем опыт: нагреем колбу со вставленной в нее стеклянной трубкой теплом своих рук и увидим, что из трубки в воду выходят пузырьки воздуха. Это происходит потому, что воздух в колбе при нагревании расширяется. Если накрыть колбу смоченной в холодной воде салфеткой, мы увидим, что вода из стакана по трубке поднимается вверх, потому что при охлаждении воздух сжимается.
Рис. 7. Свойства воздуха при нагревании и охлаждении ()
Чтобы узнать больше о свойствах воздуха, проведем еще один опыт: две колбы закрепим на трубке штатива. Они уравновешены.
Рис. 8. Опыт по определению движения воздуха
Но, если одну колбу нагреть, она поднимется выше другой, потому что горячий воздух легче холодного и поднимается вверх. Если над колбой с горячим воздухом закрепить полоски тонкой легкой бумаги, будет видно, как они трепещут и поднимаются вверх, показывая движение нагретого воздуха.
Рис. 9. Теплый воздух поднимается вверх
Знания этого свойства воздуха человек использовал при создании летательного аппарата - воздушного шара. Большая сфера, наполненная подогретым воздухом, поднимается высоко в небо и способна выдерживать вес нескольких человек.
Мы редко над этим задумываемся, но используем свойства воздуха каждый день: пальто, шапка или варежки не греют сами по себе - воздух в волокнах ткани плохо проводит тепло, поэтому, чем пушистее волокна, тем больше в них воздуха, а значит и теплее вещь, изготовленная из такой ткани.
Сжимаемость и упругость воздуха используют в надувных изделиях (надувные матрацы, мячи) и шинах различных механизмов (автомобили, велосипеды).
Рис. 14. Велосипедное колесо ()
Сжатый воздух может остановить на полном ходу даже железнодорожный состав. Воздушные тормоза установлены в автобусах, троллейбусах, составах метро. Воздух обеспечивает звучание духовых, ударных, клавишно-духовых инструментов. Когда барабанщик ударяет палочками по туго натянутой коже барабана, она колеблется, а воздух внутри барабана производит звук. В больницах установлены аппараты вентиляции легких: если человек не может самостоятельно дышать, его подключают к такому аппарату, который через специальную трубку подает в легкие обогащенный кислородом сжатый воздух. Сжатый воздух используют везде: в книгопечатании, строительстве, ремонте и др.
Коробова Татьяна Владимировна,
преподаватель ГБПОУ "Педагогический колледж №4" Санкт-Петербурга
Введение
Познавательное развитие предполагает развитие интересов детей, любознательности и познавательной мотивации; формирование познавательных действий, становление сознания; развитие воображения и творческой активности (см. п.2.6 ФГОС ДО). Мир вокруг нас удивителен и бесконечно разнообразен. Ежедневно дети получают новые представления о живой и неживой природе, их взаимосвязях. Задача взрослых – расширять кругозор детей, развивать их познавательную активность, поощрять стремление самостоятельно разбираться в интересующих вопросах и делать элементарные умозаключения. Но кроме формирования познавательных интересов и обогащения сознания детей новыми сведениями взрослые должны помогать им упорядочивать и систематизировать полученную информацию. В процессе постижения новых знаний у детей должно развиваться умение анализировать различные явления и события, сопоставлять их, обобщать свои наблюдения, логически мыслить и составлять собственное мнение обо всем наблюдаемом, вникая в смысл происходящего. Как же развить в процессе ознакомления с природой такие мыслительные способности у дошкольников?
Один из самых эффективных способов – экспериментирование, в процессе которого дошкольники получают возможность удовлетворить присущую им любознательность, почувствовать себя учёными, исследователями, первооткрывателями. Несложные опыты с воздухом, водой, песком, статическим электричеством неизменно вызывают восторг детей и желание понять – почему же именно так происходит! А, как известно, возникающий вопрос и стремление найти на него ответ являются основой творческого познания и развития интеллекта.
Это учебно-методическое пособие поможет воспитателям ДОУ создать картотеку занимательных опытов с неживой природой (воздух, вода, песок, статическое электричество) для старших дошкольников, включив их в планирование воспитательно-образовательной работы. Кроме того, все представленные в данном пособии занимательные опыты можно с успехом использовать в проектной деятельности.
Следует обратить внимание, что предложенные в данном учебно-методическом пособии опыты относятся к исследовательской технологии, входящей в список современных образовательных технологий . О том, каким образом возможно использовать в Портфолио Профессиональной деятельности воспитателя ДОУ исследовательскую технологию и другие инновационные технологии для успешного прохождения аттестации можно узнать в статье Коробовой Т.В. "Оформление в портфолио профессиональной деятельности воспитателя ДОУ конспектов и презентаций с использованием современных образовательных технологий"
Живая и неживая природа
Посмотри, мой милый друг, что находится вокруг?
Небо светло-голубое, солнце светит золотое,
Ветер листьями играет, тучка в небе проплывает,
Поле, речка и трава, горы, воздух и леса,
Гром, туманы и роса, человек и время года!
Это все вокруг – природа!
Природа - это все то, что нас окружает, кроме сделанного человеком. Природа бывает живая и неживая. Все то, что относится к живой природе, может расти, питаться, дышать и размножаться.Живая природа делится на пять видов: вирусы, бактерии, грибы, растения и животные. Человек – это тоже живая природа. Живая природа организуется в экосистемы, которые, в свою очередь, составляет биосферу. Неживая природа - это тела природы, которые не растут, не дышат, не питаются и не размножаются. Неживая природа может пребывать в одном или нескольких агрегатных состояний: газ, жидкость, твердое тело, плазма.
В основе процесса ознакомления дошкольников с явлениями неживой природы должны быть не только наблюдения под руководством педагога за природными явлениями, но и действия с реальными объектами неживой природы. Знания детей полноценны только тогда, когда они получены в результате самостоятельного открытия, в процессе поисков и размышлений. Именно поэтому в« Плане воспитательно-образовательной работы» в старшей и подготовительной к школе группах детского сада следует обязательно учитывать познавательно-исследовательскую, опытно-экспериментальную деятельность, в том числе – занимательные опыты для ознакомления с неживой природой.
Планирование занимательных опытов для ознакомления дошкольников с неживой природой рекомендуется размещать в «Перспективном годовом планировании по образовательным областям» в разделе «Познавательное развитие».
Занимательные опыты с воздухом
Во́здух - это смесь газов, главным образом азота и кислорода, образующая земную атмосферу. Воздух необходим для существования подавляющего числа наземных живых организмов: кислород, содержащийся в воздухе, в процессе дыхания поступает в клетки организма, где создается необходимая для жизни энергия. Из всех разнообразных свойств воздуха важнее всего то, что он необходим для жизни на Земле. Существование людей и животных было бы невозможно без кислорода. Но, так как для дыхания нужен кислород в разбавленном виде, наличие других газов в воздухе тоже имеет жизненно важное значение. О том, какие газы находятся в воздухе, мы узнаем в школе, а в детском саду мы познакомимся со свойствами воздуха.
Опыт №1. Способ обнаружения воздуха, воздух невидим
Цель : Доказать, что банка не пустая, в ней находится невидимый воздух.
Оборудование :
2. Бумажные салфетки – 2 штуки.
3. Маленький кусочек пластилина.
4. Кастрюля с водой.
Опыт : Попробуем опустить в кастрюлю с водой бумажную салфетку. Конечно, она намокла. А теперь при помощи пластилина закрепим точно такую же салфетку внутри банки на дне. Перевернем банку отверстием вниз и аккуратно опустим в кастрюлю с водой на самое дно. Вода полностью закрыла банку. Аккуратно вынимаем ее из воды. Почему же салфетка осталась сухой? Потому что в ней воздух, он не пускает воду. Это можно увидеть. Опять таким же образом опускаем банку на дно кастрюли и медленно наклоняем ее. Воздух вылетает из банки пузырем.
Вывод : Банка только кажется пустой, на самом деле – в ней воздух. Воздух невидимый.
Опыт №2. Способ обнаружения воздуха, воздух невидим
Цель : Доказать, что мешочек не пустой, в нем находится невидимый воздух.
Оборудование:
1. Прочный прозрачный полиэтиленовый мешок.
2. Мелкие игрушки.
Опыт : Наполним пустой мешочек разными мелкими игрушками. Мешочек изменил свою форму, теперь он не пустой, а полный, в нем – игрушки. Выложим игрушки, расширим края мешочка. Он опять раздулся, но мы ничего не видим в нем. Мешок кажется пустым. Начинаем скручивать мешочек со стороны отверстия. По мере скручивания мешочек вздувается, становится выпуклым, как будто он наполнен чем-то. Почему? Его заполняет невидимый воздух.
Вывод : Мешочек только кажется пустым, на самом деле – в нем воздух. Воздух невидимый.
Опыт №3. Невидимый воздух вокруг нас, мы его вдыхаем и выдыхаем.
Цель : Доказать, что вокруг нас невидимый воздух, который мы вдыхаем и выдыхаем.
Оборудование:
3. Полоски легкой бумаги (1,0 х 10,0 см) в количестве, соответствующем числу детей.
Опыт : Аккуратно возьмем за краешек полоску бумаги и поднесем свободной стороной поближе к носикам. Начинаем вдыхать и выдыхать. Полоска двигается. Почему? Мы вдыхаем и выдыхаем воздух, который двигает бумажную полоску? Давайте проверим, попробуем увидеть этот воздух. Возьмем стакан с водой и выдохнем в воду через соломинку. В стакане появились пузырьки. Это выдыхаемый нами воздух. Воздух содержит много веществ, полезных для сердца, головного мозга и других органов человека.
Вывод : Нас окружает невидимый воздух, мы его вдыхаем и выдыхаем. Воздух необходим для жизни человека и других живых существ. Мы не можем не дышать.
Опыт №4. Воздух может перемещаться
Цель : Доказать, что невидимый воздух может перемещаться.
Оборудование:
1. Прозрачная воронка (можно использовать пластиковую бутылку с отрезанным дном).
2. Сдутый воздушный шарик.
3. Кастрюля с водой, слегка подкрашенной гуашью.
Опыт : Рассмотрим воронку. Мы уже знаем, что она только кажется пустой, на самом деле – в ней воздух. А можно ли его переместить? Как это сделать? Наденем на узкую часть воронки сдутый воздушный шарик и опустим воронку раструбом в воду. По мере опускания воронки в воду шарик раздувается. Почему? Мы видим, что вода заполняет воронку. Куда же делся воздух? Вода его вытеснила, воздух переместился в шарик. Завяжем шарик ниточкой, можем играть в него. В шарике – воздух, который мы переместили из воронки.
Вывод : Воздух может перемещаться.
Опыт №5. Из закрытого пространства воздух не перемещается
Цель : Доказать, что из закрытого пространства воздух не может переместиться.
Оборудование:
1. Пустая стеклянная банка 1,0 литр.
2. Стеклянная кастрюля с водой.
3. Устойчивый кораблик из пенопласта с мачтой и парусом из бумаги или ткани.
4. Прозрачная воронка (можно использовать пластиковую бутылку с отрезанным дном).
5. Сдутый воздушный шарик.
Опыт : Кораблик плавает на воде. Парус сухой. Можем ли мы опустить кораблик на дно кастрюли и не замочить парус? Как это сделать? Берем банку, держим ее строго вертикально отверстием вниз и накрываем банкой кораблик. Мы знаем, что в банке воздух, следовательно – парус останется сухим. Аккуратно поднимем банку и проверим это. Опять накроем кораблик банкой, и медленно будем опускать ее вниз. Мы видим, как кораблик опускается на дно кастрюли. Так же медленно поднимаем банку, кораблик возвращается на место. Парус остался сухим! Почему? В банке был воздух, он вытеснил воду. Кораблик находился в банке, поэтому парус не смог намокнуть. В воронке тоже воздух. Наденем на узкую часть воронки сдутый воздушный шарик и опустим воронку раструбом в воду. По мере опускания воронки в воду шарик раздувается. Мы видим, что вода заполняет воронку. Куда же делся воздух? Вода его вытеснила, воздух переместился в шарик. Почему из воронки вода вытеснила воду, а из банки нет? У воронки есть отверстие, через которое воздух может выйти, а у банки нет. Из закрытого пространства воздух не может выходить.
Вывод : Из закрытого пространства воздух не может перемещаться.
Опыт №6. Воздух всегда в движении
Цель : Доказать, что воздух всегда в движении.
Оборудование:
1. Полоски легкой бумаги (1,0 х 10,0 см) в количестве, соответствующем числу детей.
2. Иллюстрации: ветряная мельница, парусник, ураган и т.д.
3. Герметично закрытая банка со свежими апельсиновыми или лимонными корками (можно использовать флакон с духами).
Опыт : Аккуратно возьмем за краешек полоску бумаги и подуем на нее. Она отклонилась. Почему? Мы выдыхаем воздух, он движется и двигает бумажную полоску. Подуем на ладошки. Можно дуть сильнее или слабее. Мы чувствуем сильное или слабое движение воздуха. В природе такое ощутимое передвижение воздуха называется - ветер. Люди научились его использовать (показ иллюстраций), но иногда он бывает слишком сильным и приносит много бед (показ иллюстраций). Но ветер есть не всегда. Иногда бывает безветренная погода. Если мы ощущаем движение воздуха в помещении, это называется – сквозняк, и тогда мы знаем, что наверняка открыто окно или форточка. Сейчас в нашей группе окна закрыты, мы не ощущаем движения воздуха. Интересно, если нет ветра и нет сквозняка, то воздух неподвижен? Рассмотрим герметично закрытую банку. В ней апельсиновые корочки. Понюхаем банку. Мы не чувствуем запах, потому что банка закрыта и мы не можем вдохнуть воздух из нее (из закрытого пространства воздух не перемещается). А сможем ли мы вдохнуть запах, если банка будет открыта, но далеко от нас? Воспитатель уносит банку в сторону от детей (приблизительно на 5 метров) и открывает крышку. Запаха нет! Но через некоторое время все ощущают запах апельсинов. Почему? Воздух из банки переместился по комнате.
Вывод : Воздух всегда в движении, даже если мы не чувствуем ветер или сквозняк.
Опыт №7. Воздух содержится в различных предметах
Цель : Доказать, что воздух находится не только вокруг нас, но и в разных предметах.
Оборудование:
1. Стаканы с водой в количестве, соответствующем числу детей.
3. Стеклянная кастрюля с водой.
4. Губка, кусочки кирпича, комки сухой земли, сахар-рафинад.
Опыт : Возьмем стакан с водой и выдохнем в воду через соломинку. В стакане появились пузырьки. Это выдыхаемый нами воздух. В воде мы видим воздух в виде пузырьков. Воздух легче воды, поэтому пузырьки поднимаются вверх. Интересно, есть ли воздух в разных предметах? Предлагаем детям рассмотреть губку. В ней есть отверстия. Можно догадаться, что в них воздух. Проверим это, опустив губку в воду и слегка надавив на нее. В воде появляются пузырьки. Это – воздух. Рассмотрим кирпич, землю, сахар. Есть ли в них воздух? Опускаем поочередно эти предметы в воду. Через некоторое время в воде появляются пузырьки. Это воздух выходит из предметов, его вытеснила вода.
Вывод : Воздух находится не только в невидимом состоянии вокруг нас, но и в различных предметах.
Опыт №8. Воздух имеет объем
Цель : Доказать, что воздух имеет объем, который зависит от того пространства, в который он заключен.
Оборудование:
1. Две воронки разного размера, большая и маленькая (можно использовать пластиковые бутылки с отрезанным дном).
2. Два одинаковых сдутых воздушных шарика.
3. Кастрюля с водой.
Опыт : Возьмем две воронки, большую и маленькую. На их узкие части наденем одинаковые сдутые воздушные шарики. Опустим воронки широкой частью в воду. Шарики надулись не одинаково. Почему? В одной воронке было больше воздуха – шарик получился большой, в другой воронке воздуха было меньше – шарик надулся маленький. В этом случае правильно говорить, что в большой воронке объем воздуха больше, чем в маленькой.
Вывод : Если рассматривать воздух не вокруг нас, а в каком-то определенном пространстве (воронка, банка, воздушный шарик и т.д.), то можно сказать, что воздух имеет объем. Можно сравнивать эти объемы по величине.
Опыт №9. Воздух имеет вес, который зависит от его объема
Цель : Доказать, что воздух имеет вес, который зависит от его объема.
Оборудование:
1. Два одинаковых сдутых воздушных шарика.
2. Весы с двумя чашами.
Опыт : Положим на чаши весов по не надутому одинаковому воздушному шарику. Весы уравновесились. Почему? Шарики весят одинаково! Надуем один из шариков. Почему шарик раздулся, что находится в шарике? Воздух! Положим этот шарик обратно на чашку весов. Оказалось, что теперь он перевесил не надутый шарик. Почему? Потому что более тяжелый шарик наполнен воздухом. Значит, воздух тоже имеет вес. Надуем второй шарик тоже, но меньше, чем первый. Положим шарики на чаши весов. Большой шарик перевесил маленький. Почему? В нем объем воздуха больше!
Вывод : Воздух имеет вес. Вес воздуха зависит от его объема: чем больше объем воздуха, тем больше его вес.
Опыт №10. Объем воздуха зависит от температуры.
Цель : Доказать, что объем воздуха зависит от температуры.
Оборудование:
1. Стеклянная пробирка, герметично закрытая тонкой резиновой пленкой (от воздушного шарика). Пробирка закрывается в присутствии детей.
2. Стакан с горячей водой.
3. Стакан со льдом.
Опыт : Рассмотрим пробирку. Что в ней находится? Воздух. У него есть определенный объем и вес. Закроем пробирку резиновой пленкой, не очень сильно ее натягивая. Можем ли мы изменить объем воздуха в пробирке? Как это сделать? Оказывается, можем! Опустим пробирку в стакан с горячей водой. Через некоторое время резиновая пленка станет заметно выпуклой. Почему? Ведь мы не добавляли воздух в пробирку, количество воздуха не изменилось, но объем воздуха увеличился. Это значит, что при нагревании (увеличении температуры) объем воздуха увеличивается. Достанем пробирку из горячей воды и поместим ее в стакан со льдом. Что мы видим? Резиновая пленка заметно втянулась. Почему? Ведь мы не выпускали воздух, его количество опять не изменялось, но объем уменьшился. Это значит, что при охлаждении (уменьшении температуры) объем воздуха уменьшается.
Вывод : Объем воздуха зависит от температуры. При нагревании (увеличении температуры) объем воздуха увеличивается. При охлаждении (уменьшении температуры) объем воздуха уменьшается.
Опыт №11. Воздух помогает рыбам плавать.
Цель : Рассказать, как плавательный пузырь, заполненный воздухом, помогает рыбам плавать.
Оборудование:
1. Бутылка газированной воды.
2. Стакан.
3. Несколько некрупных виноградин.
4. Иллюстрации рыб.
Опыт : Нальем в стакан газированную воду. Почему она так называется? В ней много маленьких воздушных пузырьков. Воздух – газообразное вещество, поэтому вода – газированная. Пузырьки воздуха быстро поднимаются вверх, они легче воды. Бросим в воду виноградинку. Она чуть тяжелее воды и опустится на дно. Но на нее сразу начнут садиться пузырьки, похожие на маленькие воздушные шарики. Вскоре их станет так много, что виноградинка всплывет. На поверхности воды пузырьки лопнут, и воздух улетит. Отяжелевшая виноградинка вновь опустится на дно. Здесь она снова покроется пузырьками воздуха и снова всплывет. Так будет продолжаться несколько раз, пока воздух из воды не "выдохнется". По такому же принципу плавают рыбы при помощи плавательного пузыря.
Вывод : Пузырьки воздуха могут поднимать в воде предметы. Рыбы плавают в воде при помощи плавательного пузыря, заполненного воздухом.
Опыт №12. В пустой бутылке есть воздух.
Цель : Доказать, что в пустой бутылке есть воздух.
Оборудование:
1. 2 пластиковые бутылки.
2. 2 воронки.
3. 2 стакана (или любые другие одинаковые емкости с водой).
4. Кусочек пластилина.
Опыт: Вставим в каждую бутылку воронки. Замажем горлышко одной из бутылок вокруг воронки пластилином, чтобы не осталось никаких щелей. Начинаем наливать в бутылки воду. В одну из них вся вода из стакана вылилась, а в другую (там, где пластилин) пролилось совсем немного воды, вся остальная вода осталась в воронке. Почему? В бутылке – воздух. Вода, текущая через воронку в бутылку, выталкивает его оттуда и занимает его место. Вытесненный воздух выходит через щели между горлышком и воронкой. В запечатанной пластилином бутылке тоже есть воздух, но у него нет возможности оттуда выйти и уступить место воде, поэтому вода остается в воронке. Если сделать в пластилине хотя бы маленькую дырочку, то воздух из бутылки сможет выходить через нее. И вода из воронки потечет в бутылку.
Вывод : Бутылка только кажется пустой. Но в ней есть воздух.
Опыт №13. Плавающий апельсин.
Цель : Доказать, что в кожуре апельсина есть воздух.
Оборудование:
1. 2 апельсина.
2. Большая миска с водой.
Опыт: Один апельсин положим в миску с водой. Он будет плавать. И даже, если очень постараться, утопить его не удасться. Очистим второй апельсин и положим его в воду. Апельсин утонул! Как же так? Два одинаковых апельсина, но один утонул, а второй плавает! Почему? В апельсиновой кожуре есть много пузырьков воздуха. Они выталкивают апельсин на поверхность воды. Без кожуры апельсин тонет, потому что тяжелее воды, которую вытесняет.
Вывод: Апельсин не тонет в воде, потому что в его кожуре есть воздух и он удерживает его на поверхности воды.
Занимательные опыты с водой
Вода является соединением двух распространенных химических элементов - водорода и кислорода. В чистом виде она не имеет формы, вкуса и цвета. В условиях, свойственных нашей планете, большая часть воды пребывает в жидком состоянии и сохраняет его при нормальном давлении и температуре от 0 град. до 100 град. по Цельсию. Однако вода может принимать вид твердого тела (лед, снег) или газа (пар). В физике это называется агрегатным состоянием вещества. Различают три агрегатных состояния воды - твердое, жидкое и газообразное. Как мы знаем, вода может существовать в каждом из трех агрегатных состояний. Кроме того, вода интересна тем, что является единственным веществом на Земле, которое может быть в одно и то же время одновременно представлено в каждом из трех агрегатных состояний. Для того, чтобы это понять, вспомните или представьте себя летом возле речки с мороженым в руках. Замечательная картинка, правда? Так вот, в этой идиллии кроме получения удовольствия можно еще осуществить физическое наблюдение. Обратите внимание на воду. В реке она жидкая, в составе мороженого в виде льда - твердая, а в небе в виде облаков - газообразная. То есть вода одновременно может находиться в трех различных агрегатных состояниях.
Опыт №1. Вода не имеет формы, вкуса, запаха и цвета.
Цель : Доказать, что вода не имеет формы, запаха, вкуса и цвета.
Оборудование:
1. Прозрачные сосуды разной формы.
2. По 5 стаканчиков с чистой питьевой водой для каждого ребенка.
3. Гуашь разных цветов (белая – обязательно!), прозрачные стаканы, на 1 больше, чем количество подготовленных цветов гуаши.
4. Соль, сахар, грейпфрут, лимон.
5. Большой поднос.
6. Емкость с достаточным количеством чистой воды.
7. Чайные ложки по количеству детей.
Опыт : Переливаем одну и ту же воду в прозрачные сосуды разной формы. Вода принимает форму сосудов. Выливаем из последнего сосуда воду на поднос, она растекается бесформенной лужей. Это все происходит потому, что вода не имеет своей формы. Далее мы предлагаем детям понюхать воду в пять подготовленных стаканчиках с чистой питьевой водой. Пахнет ли она? Вспомним запахи лимона, жареной картошки, туалетной воды, цветов. Все это действительно имеет запах, а вода ничем не пахнет, у нее нет своего запаха. Давайте попробуем воду на вкус. Какая она по вкусу? Выслушиваем разные варианты ответов, затем предлагаем в один из стаканчиков добавить сахар, размешать и попробовать. Какая стала вода? Сладкая! Далее аналогично добавляем в стаканчики с водой: соль (соленая вода!), грейпфрут (горькая вода!), лимон (кислая вода!). Сравниваем с водой в самом первом стаканчике и делаем вывод, что чистая вода не имеет вкуса. Продолжая знакомиться со свойствами воды, мы разливаем воду в прозрачные стаканы. Какая вода по цвету? Выслушиваем разные варианты ответов, потом подкрашиваем воду во всех стаканах, кроме одного, крупинками гуаши, тщательно размешивая. Обязательно используем белую краску, чтобы исключить ответы детей, что вода – белая. Делаем вывод, что чистая вода не имеет цвета, она бесцветная.
Вывод : Вода не имеет формы, запаха, вкуса и цвета.
Опыт №2. Соленая вода плотнее пресной, она выталкивает предметы.
Цель : Доказать, что соленая вода плотнее пресной, она выталкивает предметы, которые тонут в пресной воде (пресная вода – вода без соли).
Оборудование:
1. 2 поллитровые банки с чистой водой и 1 пустая литровая банки.
2. 3 сырых яйца.
3. Поваренная соль, ложка для размешивания.
Опыт : Покажем детям поллитровую банку с чистой (пресной) водой. Спросим детей, что случится с яйцом, если его опустить в воду? Все дети скажут, что оно утонет, потому что тяжелое. Аккуратно опустим сырое яйцо в воду. Оно действительно утонет, все были правы. Возьмем вторую поллитровую банку и добавим туда 2-3 столовые ложки поваренной соли. Опустим в получившуюся соленую воду второе сырое яйцо. Оно будет плавать. Соленая вода плотнее пресной, поэтому яйцо не утонуло, вода его выталкивает. Именно поэтому в соленой морской воде легче плавать, чем в пресной воде реки. А теперь положим яйцо на дно литровой банки. Постепенно подливая воду из обеих маленьких банок, можно получить такой раствор, в котором яйцо не будет ни всплывать, ни тонуть. Оно будет держаться, как подвешенное, в середине раствора. Подливая соленой воды, вы добьетесь того, что яйцо будет всплывать. Подливая пресную воду - того, что яйцо будет тонуть. Внешне соленая и пресная вода не отличается друг от друга, и это будет выглядеть удивительно.
Вывод : Соленая вода плотнее пресной, она выталкивает предметы, которые тонут в пресной воде. Именно поэтому в соленой морской воде легче плавать, чем в пресной воде реки. Соль повышает плотность воды. Чем больше соли в воде, тем сложнее в ней утонуть. В знаменитом Мёртвом море вода настолько солёная, что человек без всяких усилий может лежать на её поверхности, не боясь утонуть.
Опыт №3.Добываем пресную воду из соленой (морской) воды.
Опыт проводится в летний период, на улице, в жаркую солнечную погоду.
Цель : Найти способ добывания пресной воды из соленой (морской) воды.
Оборудование:
1. Таз с питьевой водой.
2. Поваренная соль, ложка для размешивания.
3. Чайные ложки по количеству детей.
4. Высокий пластиковый стакан.
5. Камешки (галька).
6. Полиэтиленовая пленка.
Опыт: Наливаем в таз воду, добавляем туда соль (4-5 столовых ложек на 1 литр воды), тщательно размешиваем, пока соль не растворится. Предлагаем детям попробовать (для этого у каждого ребенка есть своя чайная ложка). Конечно, невкусно! Представьте, что мы попали в кораблекрушение, находимся на необитаемом острове. Помощь обязательно придет, спасатели скоро доберутся до нашего острова, но как же хочется пить! Где взять пресную воду? Сегодня мы научимся добывать ее из соленой морской воды. Положим на дно пустого пластикового стакана промытую гальку, чтобы он не всплывал, и поставим стакан в середину таза с водой. Его края должны быть выше уровня воды в тазу. Сверху натянем пленку, завязав ее вокруг таза. Продавим пленку в центре над стаканчиком и положим в углубление еще один камешек. Поставим таз на солнце. Через несколько часов в стакане накопится несоленая, чистая питьевая вода (можно попробовать). Объясняется это просто: вода на солнце начинает испаряться, превращаться в пар, который оседает на пленке и стекает в пустой стакан. Соль же не испаряется и остается в тазу. Теперь, когда мы знаем, как добыть пресную воду, можно спокойно ехать на море и не бояться жажды. Воды в море много, и их нее всегда можно получить чистейшую питьевую воду.
Вывод : Из соленой морской воды можно получить чистую (питьевую, пресную) воду, потому что вода может испаряться на солнце, а соль – нет.
Опыт №4. Мы делаем облако и дождь.
Цель : Показать, как образуются облака и что такое дождь.
Оборудование:
1. Трехлитровая банка.
2. Электрический чайник для возможности кипячения воды.
3. Тонкая металлическая крышка на банку.
4. Кубики льда.
Опыт: Наливаем в трехлитровую банку кипящую воду (примерно 2,5 см.). Закрываем крышкой. На крышку кладем кубики льда. Теплый воздух внутри банки, поднимаясь вверх, станет охлаждаться. Содержащийся в нем водяной пар будет конденсироваться, образуя облако. Так происходит и в природе. Крохотные капли воды, нагревшись на земле, поднимаются с земли вверх, там охлаждаются и собираются в облака. А откуда же берется дождь? Встречаясь вместе в облаках, капли воды прижимаются друг к другу, увеличиваются, становятся тяжелыми и падают потом на землю в виде капелек дождя.
Вывод : Теплый воздух, поднимаясь вверх, увлекает за собой крохотные капельки воды. Высоко в небе они охлаждаются, собираются в облака.
Опыт №5.Вода может перемещаться.
Цель : Доказать, что вода может перемещаться по различным причинам.
Оборудование:
1. 8 деревянных зубочисток.
2. Неглубокая тарелка с водой (глубина 1-2 см).
3. Пипетка.
4. Кусок сахара-рафинада (не быстрорастворимого).
5. Жидкость для мытья посуды.
6. Пинцет.
Опыт : Показываем детям тарелку с водой. Вода в покое. Наклоняем тарелку, потом дуем на воду. Так мы можем заставить воду перемещаться. А может ли она перемещаться сама по себе? Дети считают, что нет. Попробуем это сделать. Аккуратно выложим пинцетом зубочистки в центре тарелки с водой в виде солнца, подальше друг от друга. Дождемся, пока вода полностью успокоится, зубочистки замрут на месте. В центр тарелки аккуратно опускаем кусочек сахара, зубочистки начнут собираться к центру. Что же происходит? Сахар всасывает воду, создавая её движение, перемещающее зубочистки к центру. Убираем сахар чайной ложкой и капаем пипеткой в центр миски несколько капель жидкости для мытья посуды, зубочистки "разбегутся"! Почему? Мыло, растекаясь по воде, увлекает за собой частички воды, и они заставляют зубочистки разбегаться.
Вывод : Не только ветер или неровная поверхность заставляют двигаться воду. Она может перемещаться по многим другим причинам.
Опыт №6. Круговорот воды в природе.
Цель : Рассказать детям о круговороте воды в природе. Показать зависимость состояния воды от температуры.
Оборудование:
1. Лед и снег в небольшой кастрюльке с крышкой.
2. Электроплитка.
3. Холодильник (в детском саду можно договориться с кухней или медицинским кабинетом о помещении опытной кастрюльки в морозильник на некоторое время).
Опыт 1 : Принесем с улицы домой твердый лед и снег, положим их в кастрюльку. Если оставить их на некоторое время в теплом помещении, то вскоре они растают и получится вода. Какие были снег и лед? Снег и лед твердые, очень холодные. Какая вода? Она жидкая. Почему растаяли твердые лед и снег и превратились в жидкую воду? Потому что они согрелись в комнате.
Вывод 1 : При нагревании (увеличении температуры) твердые снег и лед превращаются в жидкую воду.
Опыт 2 : Поставим кастрюльку получившейся водой на электроплитку и вскипятим. Вода кипит, над ней поднимается пар, Воды становится все меньше, почему? Куда она исчезает? Она превращается в пар. Пар – это газообразное состояние воды. Какая была вода? Жидкая! Какая стала? Газообразная! Почему? Мы снова увеличили температуру, нагрели воду!
Вывод 2 : При нагревании (увеличении температуры) жидкая вода превращается в газообразное состояние – пар.
Опыт 3 : Продолжаем кипятить воду, накрываем кастрюльку крышкой, кладем на крышку сверху немного льда и через несколько секунд показываем, что крышка снизу покрылась каплями воды. Какой был пар? Газообразный! Какая получилась вода? Жидкая! Почему? Горячий пар, касаясь холодной крышки, охлаждается и превращается снова в жидкие капли воды.
Вывод 3 : При охлаждении (уменьшении температуры) газообразный пар снова превращается в жидкую воду.
Опыт 4 : Охладим немного нашу кастрюльку, а затем поставим в морозильную камеру. Что же с ней случится? Она снова превратится в лед. Какой была вода? Жидкая! Какой она стала, замерзнув в холодильнике? Твердой! Почему? Мы ее заморозили, то есть уменьшили температуру.
Вывод 3 : При охлаждении (уменьшении температуры) жидкая вода снова превращается в твердые снег и лед.
Общий вывод: Зимой часто идет снег, он лежит повсюду на улице. Также зимой можно увидеть лед. Что же это такое: снег и лед? Это – замерзшая вода, ее твердое состояние. Вода замерзла, потому что на улице очень холодно. Но вот наступает весна, пригревает солнце, на улице теплеет, температура увеличивается, лед и снег нагреваются и начинают таять. При нагревании (увеличении температуры) твердые снег и лед превращаются в жидкую воду. На земле появляются лужицы, текут ручейки. Солнце греет все сильнее. При нагревании (увеличении температуры) жидкая вода превращается в газообразное состояние – пар. Лужи высыхают, газообразный пар поднимается в небо все выше и выше. А там, высоко, его встречают холодные облака. При охлаждении (уменьшении температуры) газообразный пар снова превращается в жидкую воду. Капельки воды падают на землю, как с холодной крышки кастрюльки. Что же это такое получается? Это – дождь! Дождь бывает и весной, и летом, и осенью. Но больше всего дождей все-таки осенью. Дождь льется на землю, на земле – лужи, много воды. Ночью холодно, вода замерзает. При охлаждении (уменьшении температуры) жидкая вода снова превращается в твердый лед. Люди говорят: «Ночью были заморозки, на улице – скользко». Время идет, и после осени снова наступает зима. Почему же вместо дождей теперь идет снег? Почему вместо жидких капелек воды на землю падают твердые снежинки? А это, оказывается, капельки воды, пока падали, успели замерзнуть и превратиться в снег. Но вот снова наступает весна, снова тают снег и лед, и снова повторяются все чудесные превращения воды. Такая история повторяется с твердыми снегом и льдом, жидкой водой и газообразным паром каждый год. Эти превращения называются круговоротом воды в природе.
Занимательные опыты с песком
Природный песок – этор рыхлая смесь твердых песчинок размером 0,10-5 мм, образовавшаяся в результате разрушения твёрдых горных пород. Песок – рыхлый, непрозрачный, сыпучий, хорошо пропускает воду и плохо сохраняет форму. Чаще всего мы можем встретить его на пляжах, в пустыне, на дне водоемов. Песок состоит из отдельных песчинок, которые могут передвигаться относительно друг друга. Песчинки могут образовывать в толще песка своды и тоннели. Между песчинками в сухом песке находится воздух, а в мокром песке – вода. Вода склеивает песчинки. Именно поэтому сухой песок можно пересыпать, а мокрый – нет, зато из мокрого песка можно лепить. По этой же причине в сухой песок предметы погружаются глубже, чем в мокрый.
Опыт №1.Песчаный конус.
Цель : Показать, что слои песка и отдельные песчинки передвигаются относительно друг друга.
Оборудование:
1. Сухой песок.
2. Поднос, на который можно высыпать песок.
Опыт : Берем горсти сухого песка и медленно высыпаем их струйкой так, чтобы песок падал в одно и то же место. Постепенно в месте падения образуется конус, растущий в высоту и занимающий все большую площадь у основания. Если долго сыпать песок, то в одном, то в другом месте будут возникать «сплывы» - движение песка, похожее на течение. Почему же так происходит? Давайте внимательно рассмотрим песок. Из чего он состоит? Из отдельных маленьких песчинок. Скреплены ли они друг с другом? Нет! Поэтому они могут передвигаться относительно друг друга.
Вывод : Слои песка и отдельные песчинки могут передвигаться относительно друг друга.
Опыт №2. Своды и тоннели.
Цель : Показать, что песчинки могут образовывать своды и тоннели.
Оборудование:
1. Поднос с сухим песком.
2. Лист тонкой бумаги.
3. Карандаш.
4. Клеевой карандаш.
Опыт : Возьмем тонкую бумагу и склеим из нее трубочку по диаметру карандаша. Оставив карандаш внутри трубочки, осторожно засыплем их песком так, чтобы конец трубочки и карандаша остались снаружи (разместим их наклонно в песке). Аккуратно вынем карандаш и спросим детей, смял ли песок бумагу без карандаша? Дети обычно считают, что да, бумага смялась, ведь песок достаточно тяжелый и мы насыпали его много. Медленно вынимаем трубочку, она не смялась! Почему? Оказывается, песчинки образуют предохранительные своды, из них получаются тоннели. Именно поэтому многие насекомые, попавшие в сухой песок, могут там ползать и выбираются наружу целыми и невредимыми.
Вывод : Песчинки могут образовывать своды и тоннели.
Опыт №3. Свойства мокрого песка.
Цель : Показать, что мокрый песок не пересыпается, может принимать любую форму, которая сохраняется до его высыхания.
Оборудование:
2. 2 подноса.
3. Формочки и совки для песка.
Опыт : Попробуем насыпать небольшими струйками сухой песок на первый поднос. Это получается очень хорошо. Почему? Слои песка и отдельные песчинки могут передвигаться относительно друг друга. Попробуем так же насыпать мокрый песок на второй поднос. Не получается! Почему? Дети высказывают разные версии, мы помогаем с помощью наводящих вопросов догадаться, что в сухом песке между песчинками – воздух, а в мокром – вода, которая склеивает песчинки между собой и не дает им передвигаться так же свободно, как в сухом песке. Пробуем лепить куличики при помощи формочек из сухого и мокрого песка. Очевидно, что это получается только из мокрого песка. Почему? Потому что в мокром песке вода склеивает песчинки между собой и куличик сохраняет форму. Оставим наши куличики на подносе в теплом помещении до завтрашнего дня. На следующий день мы увидим, что при малейшем прикосновении наши куличики рассыпаются. Почему? В тепле вода испарилась, превратилась в пар, и больше нечему склеивать песчинки между собой. Сухой песок не может сохранять форму.
Вывод : Мокрый песок нельзя пересыпать, зато из него можно лепить. Он принимает любую форму, пока не высохнет. Это происходит потому, что в мокром песке песчинки склеивает между собой вода, а в сухом песке между песчинками находится воздух.
Опыт №4. Погружение предметов в мокрый и в сухой песок.
Цель : Показать, что в сухой песок предметы погружаются глубже, чем в мокрый песок.
Оборудование:
1. Сухой песок и мокрый песок.
3. Два тазика.
4. Тяжелый стальной брусок.
5. Маркер.
Опыт : Равномерно через сито насыплем сухой песок в один из тазиков по всей поверхности его дна толстым слоем. Осторожно, без надавливания, положим на песок стальной брусок. Пометим маркером на боковой грани бруска уровень его погружения в песок. В другом тазике расположим мокрый песок, разгладим его поверхность и также осторожно положим на песок наш брусок. Очевидно, что он погрузится в него намного меньше, чем в сухой песок. Это видно по отметке маркером. Почему же так происходит? У сухого песка между песчинками был воздух, брусок своей тяжестью сжал песчинки, вытеснив воздух. У мокрого песка песчинки склеены водой, поэтому сжать их намного сложнее, именно поэтому в мокрый песок брусок погружается на меньшую глубину, чем в сухой.
Вывод : В сухой песок предметы погружаются глубже, чем в мокрый песок.
Опыт №5. Погружение предметов в плотный и в рыхлый сухой песок.
Цель : Показать, что в рыхлый сухой песок предметы погружаются глубже, чем в плотный сухой песок.
Оборудование:
1. Сухой песок.
3. Два тазика.
4. Деревянная толкушка.
5. Тяжелый стальной брусок.
6. Маркер.
Опыт : Равномерно через сито насыплем сухой песок в один из тазиков по всей поверхности его дна толстым слоем. Осторожно, без надавливания, положим на получившийся рыхлый песок стальной брусок. Пометим маркером на боковой грани бруска уровень его погружения в песок. Таким же образом насыплем сухой песок в другой тазик и плотно утрамбуем его деревянной толкушкой. Осторожно положим на получившийся плотный песок наш брусок. Очевидно, что он погрузится в него намного меньше, чем в рыхлый сухой песок. Это видно по отметке маркером. Почему же так происходит? В рыхлом песке между песчинками много воздуха, брусок его вытесняет и погружается глубоко в песок. А в плотном песке воздуха осталось мало, песчинки уже сжались, и брусок погружается на меньшую глубину, чем в рыхлом песке.
Вывод : В рыхлый сухой песок предметы погружаются глубже, чем в плотный сухой песок.
Занимательные опыты со статическим электричеством
Во всех проводимых в этом разделе опытах мы используем статическое электричество. Электричество называют статическим, когда ток, то есть перемещение заряда, отсутствует. Оно образуется за счет трения объектов. Например, шарика и свитера, шарика и волос, шарика и натурального меха. Вместо шарика иногда можно взять гладкий большой кусок янтаря или пластмассовую расческу. Почему мы используем в опытах именно эти предметы? Все предметы состоят из атомов, а в каждом атоме находится поровну протонов и электронов. У протонов заряд - положительный, а у электронов - отрицательный. Когда эти заряды равны, предмет называют нейтральным, или незаряженным. Но есть предметы, например, волосы или шерсть, которые очень легко теряют свои электроны. Если потереть шарик (янтарь, расческу) о такой предмет, часть электронов перейдет с него на шарик, и он приобретет отрицательный статический заряд. Когда мы приближаем отрицательно заряженный шарик к некоторым нейтральным предметам, электроны в этих предметах начинают отталкиваться от электронов шарика и перемещаться на противоположную сторону предмета. Таким образом, верхняя сторона предмета, обращенная к шарику, становится заряженной положительно, и шарик начнет притягивать предмет к себе. Но, если подождать подольше, электроны начнут переходить с шарика на предмет. Таким образом, через некоторое время шарик и притягиваемые им предметы снова станут нейтральными и перестанут притягиваться друг к другу.
Опыт №1. Понятие о электрических зарядах.
Цель : Показать, что в результате контакта между двумя различными предметами возможно разделение электрических разрядов.
Оборудование:
1. Воздушный шарик.
2. Шерстяной свитер.
Опыт
: Надуем небольшой воздушный шарик. Потрем шарик о шерстяной свитер и попробуем дотронуться шариком до различных предметов в комнате. Получился настоящий фокус! Шарик начинает прилипать буквально ко всем предметам в комнате: к шкафу, к стенке, а самое главное - к ребенку. Почему?
Это объясняется тем, что все предметы имеют определенный электрический заряд. Но есть предметы, например - шерсть, которые очень легко теряют свои электроны.В результате контакта между шариком и шерстяным свитером происходит разделение электрических разрядов.Часть электронов с шерсти перейдет на шарик, и он приобретет отрицательный статический заряд. Когда мы приближаем отрицательно заряженный шарик к некоторым нейтральным предметам, электроны в этих предметах начинают отталкиваться от электронов шарика и перемещаться на противоположную сторону предмета. Таким образом, верхняя сторона предмета, обращенная к шарику, становится заряженной положительно, и шарик начнет притягивать предмет к себе. Но если подождать подольше, электроны начнут переходить с шарика на предмет. Таким образом, через некоторое время шарик и притягиваемые им предметы снова станут нейтральными и перестанут притягиваться друг к другу. Шарик упадет.
Вывод : В результате контакта между двумя различными предметами возможно разделение электрических разрядов.
Опыт №2. Танцующая фольга.
Цель : Показать, что разноименные статические заряды притягиваются друг к другу, а одноименные отталкиваются.
Оборудование:
1. Тонкая алюминиевая фольга (обертка от шоколада).
2. Ножницы.
3. Пластмассовая расческа.
4. Бумажное полотенце.
Опыт: Нарежем алюминиевую фольгу (блестящую обертку от шоколада или конфет) очень узкими и длинными полосками. Высыпем полоски фольги на бумажное полотенце. Проведем несколько раз пластмассовой расческой по своим волосам, а затем поднесем ее вплотную к полоскам фольги. Полоски начнут "танцевать". Почему так происходит? Волосы. о которые мы потерли пластмассовую расческу, очень легко теряют свои электроны. Их часть перешла на расческу, и она приобрела отрицательный статический заряд. Когда мы приблизили расческу к полоскам фольги, электроны в ней начали отталкиваться от электронов расчески и перемещаться на противоположную сторону полоски. Таким образом, одна сторона полоски оказалась заряжена положительно, и расческа начала притягивать ее к себе. Другая сторона полоски приобрела отрицательный заряд. легкая полоска фольги, притягиваясь, поднимается в воздух, переворачивается и оказывается повернутой к расческе другой стороной, с отрицательным зарядом. В этот момент она отталкивается от расчески. Процесс притягивания и отталкивания полосок идет непрерывно, создается впечатление, что "фольга танцует".
Вывод : Разноименные статические заряды притягиваются друг к другу, а одноименные отталкиваются.
Опыт №3. Прыгающие рисовые хлопья.
Цель : Показать, что в результате контакта между двумя различными предметами возможно разделение статических электрических разрядов.
Оборудование:
1. Чайная ложка хрустящих рисовых хлопьев.
2. Бумажное полотенце.
3. Воздушный шарик.
4. Шерстяной свитер.
Опыт : Постелим на столе бумажное полотенце и насыплем на него рисовые хлопья. Надуем небольшой воздушный шарик. Потрем шарик о шерстяной свитер, затем поднесем его к хлопьям, не касаясь их. Хлопья начинают подпрыгивать и приклеиваться к шарику. Почему? В результате контакта между шариком и шерстяным свитером произошло разделение статических электрических зарядов.Часть электронов с шерсти перешло на шарик, и он приобрел отрицательный электрический заряд. Когда мы поднесли шарик к хлопьям, электроны в них начали отталкиваться от электронов шарика и перемещаться на противоположную сторону. Таким образом, верхняя сторона хлопьев, обращенная к шарику, оказалась заряжена положительно, и шарик начал притягивать легкие хлопья к себе.
Вывод : В результате контакта между двумя различными предметами возможно разделение статических электрических разрядов.
Опыт №4. Способ разделения перемешанных соли и перца.
Цель : Показать, что в результате контакта не во всех предметах возможно разделение статических электрических разрядов.
Оборудование:
1. Чайная ложка молотого перца.
2. Чайная ложка соли.
3. Бумажное полотенце.
4. Воздушный шарик.
5. Шерстяной свитер.
Опыт : Расстелим на столе бумажное полотенце. Высыплем на него перец и соль и тщательно их перемешаем. Можно ли теперь разделить соль и перец? Очевидно, что сделать это весьма затруднительно! Надуем небольшой воздушный шарик. Потрем шарик о шерстяной свитер, затем поднесем его к смеси соли и перца. Произойдет чудо! Перец прилипнет к шарику, а соль останется на столе. Это еще один пример действия статического электричества. Когда мы потерли шарик шерстяной тканью, он приобрел отрицательный заряд. Потом мы поднесли шарик к смеси перца с солью, перец начал притягиваться к нему. Это произошло потому, что электроны в перечных пылинках стремились переместиться как можно дальше от шарика. Следовательно, часть перчинок, ближайшая к шарику, приобрела положительный заряд и притянулась отрицательным зарядом шарика. Перец прилип к шарику. Соль не притягивается к шарику, так как в этом веществе электроны перемещаются плохо. Когда мы подносим к соли заряженный шарик, ее электроны все равно остаются на своих местах. Соль со стороны шарика не приобретает заряда, она остается незаряженной или нейтральной. Поэтому соль не прилипает к отрицательно заряженному шарику.
Вывод : В результате контакта не во всех предметах возможно разделение статических электрических разрядов.
Опыт №5. Гибкая вода.
Цель : Показать, что в воде электроны свободно перемещаются.
Оборудование:
1. Раковина и водопроводный кран.
2. Воздушный шарик.
3. Шерстяной свитер.
Опыт : Откроем водопроводный кран таким образом, чтобы струя воды была очень тонкой. Надуем небольшой воздушный шарик. Потрем шарик о шерстяной свитер, затем поднесем его к струйке воды. Струя воды отклонится в сторону шарика. Электроны с шерстяного свитера при трении переходят на шарик и придают ему отрицательный заряд. Этот заряд отталкивает от себя электроны, находящиеся в воде, и они перемещаются в ту часть струи, которая дальше всего от шарика. Ближе к шарику в струе воды возникает положительный заряд, и отрицательно заряженный шарик тянет ее к себе.
Чтобы перемещение струи было видимым, она должна быть тонкой. Статическое электричество, скапливающееся на шарике, относительно мало, и ему не под силу переместить большое количество воды. Если струйка воды коснется шарика, он потеряет свой заряд. Лишние электроны перейдут в воду; как шарик, так и вода станут электрически нейтральными, поэтому струйка снова потечет ровно.
Вывод : В воде электроны могут свободно перемещаться.
Список использованной литературы
- Коробова Т.В. КОПИЛКА ЗНАНИЙ
Гунча Эрешова
Опыты и эксперименты с воздухом для детей младшего дошкольного возраста
Дети дошкольного возраста по природе своей пытливые исследователи окружающего мира. Экспериментируя , ребёнок различными способами самостоятельно воздействует на окружающие его предметы и явления с целью более полного их познания и освоения.
Процесс познания творческий, и наша задача - поддержать и развивать в ребёнке интерес к исследованиям, открытиям, создать необходимые для этого условия. Детское экспериментирование претендует на роль ведущей деятельности в период дошкольного развития ребёнка . Занимательные опыты , эксперименты обсуждают детей к поиску причин , способов действий, проявлению творчества.
Мы с вами остановимся подробнее на таком объекте неживой природы, который особенно интересен детям - это воздух . В младшем дошкольном возрасте главная цель при опытах с воздухом - это обнаружение воздуха в окружающем пространстве.
Есть очень простые опыты , которые дети запоминают на всю жизнь. Ребята могут не понять до конца, почему это все происходит, но, когда пройдет время и они окажутся на уроке по физике или химии, в памяти обязательно всплывет вполне наглядный пример.
Опыт 1 . Что в пакете
Цель : обнаружить воздух .
Оборудование : полиэтиленовый пакет
Рассмотреть пустой пакет.
Вопрос : Что находится в пакете?
Проблемная ситуация.
Набрать в пакет воздух и закрутить его , чтобы он стал упругим.
Результат. Дети наполняют пакеты воздухом , и зажимают их руками
Вопрос : А сейчас что в пакете?
Открывают пакет и показывают, что в нём ничего нет. Обращают внимание на то, что когда открыли пакет, тот перестал быть упругим.
Почему казалось, что пакет пустой?
Вывод. Воздух прозрачный , невидимый, легкий.
Опыт 2 . Игры с соломинкой
Цель : формировать представление о том, что внутри человека есть воздух , и его можно обнаружить.
Оборудование : соломинки, емкость с водой,
Предложить детям подуть в трубочку, подставив ладонь под струю воздуха .
Вопрос : Что почувствовали? Откуда появился ветерок?
Затем попросить опустить трубочку в воду, подуть в нее.
Проблемная ситуация
Откуда появились пузыри, куда исчезли?
Результат. Дети обнаруживают воздух внутри себя .
Вывод. Человек дышит воздухом . Он попадает внутрь человека при вдохе. Его можно не только почувствовать, но и увидеть. Для этого нужно опустить трубочку в воду и подуть. Из трубочки выходит воздух , он легкий, поднимается через воду вверх пузырьками и лопается.
Опыт 3 . Лодочка
Цель : показать, что воздух обладает силой .
Оборудование : таз с водой, лодочка,
Предложить детям подуть на лодочку и ответить на вопросы :
«Почему она плывет?» , «Что ее толкает?» , «Откуда появляется ветерок?» .
Проблемная ситуация
почему плывёт лодочка, что её толкает (ветерок) ; откуда берётся ветер-воздух (мы его выдыхаем) .
Результат. Лодка плывет, если на нее дуешь.
Вывод. Человек выдувает воздух , он толкает лодочку.
Чем сильнее дует, тем быстрее плывет лодочка.
Опыт 4 . Что в пакете
Цель : сравнить свойства воздуха и воды .
Оборудование : 2 пакета (один с водой, другой с воздухом ,
Обследовать 2 пакета, узнать, что в них.
Дети взвешивают их, ощупывают, открывают, нюхают.
Обсуждают, чем похожи вода и воздух , а чем различаются.
Результат. Сходства : прозрачны, не имеют вкуса и запаха, принимают форму сосуда.
Различия : вода - жидкость, она тяжелее, льется, в ней растворяются некоторые вещества. Воздух газ , он невидим, невесом.
Вывод. У воды и воздуха есть сходства и различия.
Опыт 5 . Загадочные пузыри
Цель : показать, что воздух есть в некоторых предметах.
Оборудование : емкость с водой, кусочек поролона, деревянный брусок, комочки земли, глины.
Дети рассматривают предметы и погружают их в воду.
Наблюдают за выделением воздушных пузырьков .
Проблемная ситуация
Вопрос : Откуда появляются пузырьки?
Результат. Из поролона, глины, земли при погружении в воду выделяются пузырьки воздуха .
Вывод. Воздух проникает в некоторые предметы.
Опыт 6 . Надувание мыльных пузырей
Цель : ознакомить с тем, что при попадании воздуха в каплю мыльной воды, образуется пузырь.
Оборудование : соломинки длиной 10 см разного диаметра, крестообразно расщепленные на конце; мыльный раствор,
Дети по очереди опускают соломинки в мыльный раствор и надувают
разные по размеру пузыри. Определяют, почему надувается и лопается мыльный пузырь.
Результат. Дети надувают разные по размеру пузыри.
Вывод. В каплю мыльные воды попадает воздух , чем его больше, тем больше пузырь. Лопается пузырь, когда воздуха становится очень много и он не помещается в капле, или, когда задеваешь и рвешь его оболочку.
Опыт 7 . Пузырьки-спасатели
Цель : выявить, что воздух легче воды и имеет силу.
Оборудование : стакан с минеральной водой, пластилин.
Взрослый наливает в стакан минеральную воду и сразу бросает в нее несколько маленьких кусочков пластилина.
Дети наблюдают.
Возникает проблемная ситуация
Обсуждают : почему пластилин опускается на дно (он тяжелее воды, поэтому тонет, что происходит на дне, почему пластилин всплывает и снова опускается.
Результат. Пластилин опускается на дно, всплывает и снова опускается на дно.
Вывод. Пузырьки воздуха поднимаются наверх воздуха выходят из воды , а пластилин снова опускается на дно.
Опыт 8 . Упрямый воздух
Цель : показать, что воздух при сжатии занимает меньше места, а сжатый воздух обладает силой .
Оборудование : шприцы, емкость с водой.
Дети рассматривают шприц, выясняют его устройство (цилиндр, поршень) . Взрослый демонстрирует действия с ним : перемещает поршень вверх и вниз без воды. Пробует отжать поршень, когда отверстие закрыто пальцем, набирает воду в поршень, когда он вверху и внизу. Дети повторяют действия.
Результат : отжать поршень очень трудно, когда отверстие закрыто. Если поршень поднят, воду набрать невозможно.
Вывод : воздух воздух обладает силой
Вывод :
Восторг и море положительных эмоций – вот что даёт экспериментирование .
Проведенные опыты вместе с любопытными детьми , дали много интересного, обогатили знания детей для дальнейших проведений опытов и экспериментов .
В нашей экспериментальной работе мы сделали вывод, что, воздух прозрачный , невидимый, легкий. Человек дышит воздухом . Он попадает внутрь человека при вдохе. Его можно не только почувствовать, но и увидеть, для этого нужно опустить трубочку в воду и подуть, из трубочки выйдет воздух , он легкий, поднимется через воду вверх пузырьками и лопнет.
У воды и воздуха есть сходства и различия, воздух проникает в некоторые предметы, в каплю мыльной воды попадает воздух , чем его больше, тем больше пузырь, лопается пузырь, когда воздуха становится очень много и он не помещается в капле, или когда задеваешь и рвешь его оболочку.
Пузырьки воздуха поднимаются наверх , выталкивают кусочки пластилина, потом пузырьки воздуха выходят из воды , а пластилин снова опускается на дно, воздух при сжатии занимает меньше места, сжатый воздух обладает силой , которая может двигать предметы.
Таинственный невидимка
Что находится внутри воздушного шарика? Почему не тонет мячик? Отчего получаются мыльные пузыри?.. Ну какого ребенка не волновали эти животрепещущие вопросы. Поймать «таинственного невидимку» помогут веселые и несложные опыты. Вам потребуются: емкости с водой, прозрачные стаканчики, резиновый напальчник, воронка, трубочки для коктейля, пластиковые бутылки, мыльный раствор (или готовый состав для мыльных пузырей), воздушные шарики, палочка длиной около 60 см., веревочка, миска с водой, мяч, резиновые перчатки.
Ищем невидимку
Расскажите малышу, что нас окружает воздух. Он есть повсюду, но мы его не видим. Как же убедиться. что он действительно есть? Повесим посреди комнаты (например, на люстре) полоски бумаги или ленточки. От сквозняка они начнут шевелиться. Вот мы и увидели тебя, невидимка!
Ловушка для невидимки
А можно ли поймать этого неуловимого хитреца? Оказывается – да! Сделаем ловушку из обычного полиэтиленового пакета или резиновой перчатки (так будет смешнее). Сначала широко раскроем пакет (или перчатку). Воздух, ничего не подозревая, заберется внутрь… Тут-то мы быстро закрутим края пакета и крепко-крепко перевяжем резинкой. Вон как раздулся пакет! Сразу ясно, что там что-то есть. Попался, невидимка! Ну что, отпустим его? Тогда развязываем пакет. Он сразу сдулся. Но мы-то теперь знаем, что наш невидимка все равно здесь.
Дуем, дуем, надуваем…
Попробуем задержать дыхание. Сколько мы вытерпели? Не больше нескольких минут: сразу стало как-то неприятно. Оказывается, воздух – наш большой друг, ведь мы им дышим. Чтобы убедиться, что внутри нас есть воздух, возьмем соломинку для коктейля и подуем через нее себе на ладошку. Что мы почувствовали? Как будто дует ветерок. А теперь один конец трубочки опустим стакан с водой. Когда мы дуем, в воде сразу появляются пузырьки воздуха. Но воздух нужен не только людям, но и животным и даже растениям. Осторожно срежем во время прогулки веточку и поставим в стакан с водой. На стенках стакана сразу же появились пузырьки: растение дышит…
Кто сидит в стакане?
Опыт 1
Дайте малышу пустой стакан и спросите, есть ли в нем что-нибудь. Кроха, естественно, скажет, что нет. Тогда предложите медленно опустить стакан в миску с водой, держа его вверх дном. Почему же вода не попадает в стакан? Наверное там уже что-то есть? Что же? Правильно, воздух!
Опыт 2
Чтобы убедиться в этом еще раз, снова опустим стакан в воду, только на этот раз будем держать его не строго вертикально, а под углом, Теперь вода легко сможет проникнуть в стакан, а пузырьки воздуха выплывут на поверхность.
Опыт 3
Закрепим при помощи пластилина на дне стакана кусочек бумаги. Дайте малышу убедиться, что бумажка сухая. Повторите опыт 1 и спросите малыша, промокла ли, по его мнению, бумажка. Попросите объяснить, почему. А теперь пощупаем бумажку снова и проверим, правы ли мы были.
Опыт 4
А вот еще один, более интересный вариант того же опыта.
Возьмите деревянный брусок, кусочек пенопласта или пробку, воткните в него маленький флажок, сделанный из спички и бумажки. Пустите «кораблик» в воду. Накройте его широкогорлой банкой, осторожно опустите банку на дно, а затем поднимите банку на поверхность. Наш флажок остался сухим потому что в банке был воздух!
Как пощупать воздух?
Для этого возьмем резиновый напальчник и воронку с носиком подходящего диаметра (ее можно заменить пластиковой бутылкой с обрезанным дном. На узкий конец воронки или на горлышко бутылки наденем напальчник. Предложим малышу пощупать его, чтобы убедиться, что он пустой. Теперь свободный конец воронки или бутылки и, не наклоняя медленно погружаем в воду. Что же произошло с нашим «шариком»? Правильно он надулся! А почему? Да потому, что туда попал весь воздух из бутылки, который вытеснила вода!
Сколько весит воздух?
Нисколько! – ответит любой ребенок. Попробуем проверить. Возьмем палочку длиной около 60 см. Посередине привяжем веревочку. Надуем два шарика и привяжем их на концы палочки и подвесим палку за веревочку. Палочка висит в горизонтальном положении, значит, оба шарика весят одинаково. А теперь проткнем один из шариков иголкой. Из шарика выйдет воздух и конец палки, к которому он привязан, поднимется вверх. Интересно, почему? Да потому, что без воздуха шарик стал легче. а что будет, если мы проколем и второй шарик? Правильно, палочка снова уравновесится!
Загадочные пузырьки
Интересно, есть ли воздух в камне? А в дереве, глине, земле…? Возьмите несколько прозрачных стаканчиков с водой в один положите камень, в другой комочек глины, в третий – деревянный брусок и т.д. Понаблюдайте, что будет. на поверхность начнут подниматься пузырьки. Значит, Воздух есть. А где его больше всего? конечно там, где больше пузырьков. предложите малышу подумать, от чего это зависит (чем плотнее материал. тем меньше в нем воздуха, чем он рыхлее, мягче – тем воздуха меньше).
Пузырьки- спасатели
Налейте в один стакан простую воду, а в другой – минеральную с газом. Попросите малыша бросить и туда, и туда бросьте кусочки пластилина величиной с рисовые зернышки. Понаблюдайте, что произойдет: в простой воде пластилин пойдет ко дну, а в минеральной сначала утонет, а потом всплывет на поверхность. Почему так произошло? Потому что пузырьки воздуха поднимают пластилин на поверхность. Когда газ выдохнется, пластилин утонет.
Подводная лодка
Для этого опыта вам потребуется трубочка для коктейля, которую можно согнуть под углом.
Дайте малышу стакан и емкость с водой. Спросите его, сможет ли стакан сам подняться со дна. Ну конечно же, нет! А если ему поможет воздух? Предложите юному исследователю опустить стакан в воду, так. чтобы он заполнился до краев, а затем перевернуть его в воде вверх дном. Теперь нужно подвести под стакан изогнутую трубочку и начать вдувать воздух. О, чудо! Воздух постепенно вытеснил воду из-под стакана, и он всплыл на поверхность. А почему? Правильно, потому что воздух легче воды!
Что быстрее упадет?
Дайте малышу два листа бумаги и предложите бросить один вниз ребром, а второй – горизонтально. Понаблюдайте, какой упадет быстрее. Спросите, почему лист, который бросили горизонтально, падал медленнее. Может, его кто-то поддерживал? Ну конечно же, это был наш невидимка. Под вторым листом воздуха было меньше, и он упал быстрее. Значит, воздух имеет еще и плотность и может удерживать предметы!
Реактивный шарик
А где еще может помочь наш невидимка. Дайте малышу несколько воздушных шариков разного размера. Предложите надувать их по очереди и отпускать. Какой шарик улетел дальше всех? Тот в котором было больше воздуха! Воздух, вырываясь из горлышка, заставляет шарик двигаться вперед. Попробуйте объяснить малышу, что такой же принцип используется и в двигателях реактивных самолетов и ракет.
Соломенный буравчик
Вот он какой, наш воздух: и сильный. и плотный, а к тому же еще и упругий. Убедиться в этом нам поможет вот такой опыт. Вам потребуются две сырые картофелины и две соломинки для коктейля. Предложить малышу взять соломинку пальцами за верхнюю часть и с размаху (примерно с десяти сантиметров) воткнуть ее в картофелину. Соломинка согнется, а воткнуться не сможет. Вторую соломинку заткнем сверху пальчиком. Размахиваемся… воткнулась!!! Почему же? Да все очень просто: ведь в соломинке остался воздух, и она стала крепкой и упругой, теперь ее просто так не согнешь!
Волшебная бутылка
Но и на этом волшебные свойства воздуха не заканчиваются! Возьмите пластиковую бутылку без пробки и положите ее в морозилку. Когда бутылка как следует остынет, попросите малыша вынуть ее из морозильника, хорошенько закрыв отверстие ладошкой. Быстро закройте отверстие монетой. А теперь наблюдайте внимательно-внимательно: монета начинает… подпрыгивать! интересно, как это получилось? Пока непонятно?
Может, нам поможет ответить на этот вопрос другой опыт
На горлышко охлажденной в морозилке бутылки быстро надеваем воздушный шарик. Опускаем бутылку в горячую воду. то же случилось с шариком? Он начал надуваться. Значит?… Ну конечно же, теплый воздух занимает больше места, чем холодный. Он нагрелся, перестал помещаться в бутылочке и начал вылезать наружу. Поэтому и монетка подпрыгивала, и шарик надувался!
Сухим из воды
В тарелку положите монетку и налейте немного воды. так чтобы монетка была полностью закрыта. Предложите малышу вынуть ее, не замочив пальцев. только как это сделать? Возьмем стакан и зажжем внутри него бумажку. Когда воздух в стакане нагреется, быстро опрокинем стакан на тарелку рядом с монеткой. Через некоторое время бумажка погаснет, воздух начнет остывать, и вода втянется под стакан, а тарелка окажется сухой. Тогда монетку можно будет взять, не намочив пальцы. почему же так получилось? Оказывается. воздух сначала нагрелся и расширился, а когда остыл, то стал сужаться. воздух снаружи стал давить на воду сильнее, чем изнутри стакана, и вода втянулась под стакан на освободившееся место.
Мыльные пузыри
Кому не нравится надувать мыльные пузыри? Нам, лично, такие чудаки не встречались. А вот кто знает, что у мыльных пузырей внутри? Нальем в тарелку мыльный раствор и подуем в него через трубочку. На наших глазах в тарелке начнет расти замок из мыльных пузырей. Легонько подуем на него: пузыри полетят. Они такие легкие, потому что внутри воздух. А из мыла получается тонкая и прочная оболочка пузыря. А теперь постараемся надуть огромный-преогромный пузырь. Дуем! Еще дуем! Вот уже какой огромный получился! Давай еще!!! Ой! Лопнул… Почему так получилось? Воздуха внутри оказалось слишком много и мыльная оболочка не выдержала.
Несколько капель глицерина, добавленные в мыльный раствор, сделают ваши пузыри незабываемыми. Hаслаждение цветом, размером и, может быть, даже вкусом.
Сделаем раствор для пузырей сами.
Для этого подходит советское хозяйственное мыло. Hастpугайте в воду, можно даже вскипятить пpи помешивании, чтобы быстpее стpужки pаствоpились. Выдувают пузырь так: окунув трубочку в раствор и держа ее отвесно, так чтобы на конце образовалась пленка жидкости, осторожно дуют в нее. Так как пузырь наполняется при этом теплым воздухом наших легких, который легче окружающего комнатного воздуха, то выдутый пузырь тотчас же поднимается вверх.
Если удастся сразу выдуть пузырь в 10 см диаметром, то раствор годен; в противном случае прибавляют в жидкость еще мыло, до тех пор, пока можно будет выдувать пузыри указанного размера. Но этого испытания мало. Выдув пузырь, обмакивают палец в мыльный раствор и стараются пузырь проткнуть; если он не лопнет, можно приступить к опытам; если же пузырь не выдержит, надо прибавить еще немного мыла.
Производить опыты нужно медленно, осторожно, спокойно. Освещение должно быть, по возможности, яркое: иначе пузыри не покажут своих радужных переливов.
Вот несколько занимательных опытов с пузырями.
Мыльный пузырь вокруг цветка
В тарелку или на поднос наливают мыльного раствора настолько, чтобы дно тарелки было покрыто слоем в 2-3 мм вышины; в середину кладут цветок или вазочку и накрывают стеклянной воронкой. Затем, медленно поднимая воронку, дуют в ее узкую трубочку - образуется мыльный пузырь; когда же этот пузырь достигнет достаточных размеров, наклоняютворонку, как показано на рис., высвобождая из-под нее пузырь. Тогда цветок окажется лежащим под прозрачным полукруглым колпаком из мыльной пленки, переливающейся всеми цветами радуги.Вместо цветка можно взять статуэтку, увенчав ее голову мыльным пузырьком. Для этого необходимо предварительно капнуть на голову статуэтки немного раствора, а затем, когда большой пузырь уже выдут, проткнуть его и выдуть внутри его маленький.
Несколько пузырей друг в друге
Из воронки, употребленной для описанного выше опыта, выдувают большой мыльный пузырь. Затем совершенно погружают соломинку в мыльный раствор так, чтобы только кончик ее, который придется взять в рот, остался сухим, и просовывают ее осторожно через стену первого пузыря до центра; медленно вытягивая затем соломинку обратно, не доводя ее, однако, до края, выдувают второй пузырь, заключенный в певом, в нем - третий, четвертый и т.д.Цилиндр из мыльной пленки получается между двумя проволочными кольцами. Для этого на нижнее кольцо спускают обыкновенный шарообразный пузырь, затем сверху к пузырю прикладывают смоченное второе кольцо и, поднимая его вверх, растягивают пузырь, пока он не сделается цилиндрическим. Любопытно, что если вы поднимете верхнее кольцо на высоту большую, чем длина окружности кольца, то цилиндр в одной половине сузится, в другой расширится и затем распадется на два пузыря.
Мыльные пузыри на морозе
Для опытов достаточно иметь разведенный в снеговой воде шампунь или мыло, в который добавлено небольшое количество чистого глицерина, и пластмассовую трубку от шариковой ручки. Пузыри легче выдувать в закрытом холодном помещении, так как на улице почти всегда дуют ветры. Большие пузыри легко выдуваются с помощью пластмассовой воронки для переливания жидкостей.Пузырь при медленном охлаждении переохлаждается и замерзает примерно при –7°C. Коэффициент поверхностного натяжения мыльного раствора незначительно увеличивается при охлаждении до 0°C, а при дальнейшем охлаждении ниже 0°C уменьшается и становится равным нулю в момент замерзания. Сферическая пленка не будет сокращаться, несмотря на то, что воздух внутри пузыря сжимается. Теоретически диаметр пузыря должен уменьшаться в процессе охлаждения до 0°C, но на такую малую величину, что практически это изменение определить очень трудно.Пленка оказывается не хрупкой, какой, казалось бы, должна быть тонкая корочка льда. Если дать возможность мыльному закристаллизовавшемуся пузырю упасть на пол, он не разобьется, не превратится в звенящие осколки, как стеклянный шарик, каким украшают елку. На нем появятся вмятины, отдельные обломки закрутятся в трубочки. Пленка оказывается не хрупкой, она обнаруживает пластичность. Пластичность пленки оказывается следствием малости ее толщины.
Первые три опыта следует проводить на морозе –15...–25°C, а последний – при –3...–7°C.
Опыт 1
Вынесите баночку с мыльным раствором на сильный мороз и выдуйте пузырь. Сразу же в разных точках поверхности возникают мелкие кристаллики, которые быстро разрастаются и наконец сливаются. Как только пузырь полностью замерзнет, в его верхней части, вблизи конца трубки, образуется вмятина. Воздух в пузыре и оболочка пузыря оказываются более охлажденными в нижней части, так как в вершине пузыря находится менее охлажденная трубка. Кристаллизация распространяется снизу вверх. Менее охлажденная и более тонкая (из-за отекания раствора) верхняя часть оболочки пузыря под действием атмосферного давления прогибается. Чем сильнее охлаждается воздух внутри пузыря, тем больше становится вмятина.
Опыт 2
Опустите конец трубки в мыльный раствор, а затем выньте. На нижнем конце трубки останется столбик раствора высотой около 4 мм. Приложите конец трубки к поверхности ладони. Столбик сильно уменьшится. Теперь выдувайте пузырь до появления радужной окраски. Пузырь получился с очень тонкими стенками. Такой пузырь ведет себя на морозе своеобразно: как только он замерзает, так сразу лопается. Так что получить замерзший пузырь с очень тонкими стенками никогда не удается.Толщину стенки пузыря можно считать равной толщине мономолекулярного слоя. Кристаллизация начинается в отдельных точках поверхности пленки. Молекулы воды в этих точках должны сблизиться друг с другом и расположиться в определенном порядке. Перестройка в расположении молекул воды и сравнительно толстых пленках не приводит к нарушению связей между молекулами поды и мыла, тончайшие же пленки разрушаются.
Опыт 3
В две баночки налейте поровну мыльный раствор. В одну добавьте несколько капель чистого глицерина. Теперь из этих растворов один за другим выдуйте два приблизительно равных пузыря и положите их на стеклянную пластинку. Замерзание пузыря с глицерином протекает немного иначе, чем пузыря из раствора шампуня: задерживается начало, и само замерзание идет медленнее. Обратите внимание: замерзший пузырь из раствора шампуня сохраняется на морозе дольше, чем замерзший пузырь с глицерином.Стенки замерзшего пузыря из раствора шампуня – монолитная кристаллическая структура. Межмолекулярные связи в любом месте совершенно одинаковы и прочны, в то время как в замерзшем пузыре из того же раствора с глицерином прочные связи между молекулами воды ослаблены. Кроме того, эти связи нарушаются тепловым движением молекул глицерина, поэтому кристаллическая решетка быстро сублимируется, а значит, быстрее разрушается.
Опыт 4
На слабом морозе выдуйте пузырь. Дождитесь, пока он лопнет. Повторите опыт с тем, чтобы убедиться, что пузыри не замерзают, сколько бы их ни выдерживали на морозе. Теперь приготовьте снежинку. Выдуйте пузырь и тут же сбросьте на него сверху снежинку. Она мгновенно соскользнет вниз на дно пузыря. На том месте, где остановилась снежинка, начнется кристаллизация пленки. Наконец, весь пузырь замерзнет. Если положить пузырь на снег – он также через некоторое время замерзнет.Пузыри на слабом морозе охлаждаются медленно и при этом переохлаждаются. Снежинка является центром кристаллизации. На снегу происходит то же самое явление.
Любопытство – это естественное состояние любого малыша. «Мама, а почему идет дождь? Почему небо синее? Почему свечка горит?» И так бесконечно. Знакомая история? Естественно, ребенку хочется все узнать. Предлагаем вам интересные эксперименты с воздухом, которые удовлетворят детское любопытство и объяснят законы природы на доступном для малышей уровне.
1. Мы дышим воздухом
Расскажите ребенку о том, что мы дышим воздухом. Он вокруг нас, но невидим. Предложите сделать эксперимент: наполните стакан водой, возьмите трубочку для коктейля и подуйте в нее. Получатся пузырьки воздуха в стакане.
2. Парашют
Сделайте с ребенком небольшой парашют. Возьмите носовой платок, к каждому углу платка прикрепите с помощью иголки нитки одинаковой длины. Все концы прикрепите к игрушке. Расскажите ребенку, почему парашют спускается плавно: воздух под куполом распирается и поддерживает его.
3. Взвешиваем воздух
Все имеет свой вес, воздух тоже. Предложите ребенку его взвесить. Возьмите линейку, найдите ее центр и привяжите к ней веревочку. Надуйте шарики одинакового размера и завяжите нитками одинаковой длины. Теперь вешаем шарики по краям наших «весов». Весы уравновешены. Прокалываем один шарик – надутый шарик опускается вниз – он тяжелее.
4. Есть ли запах у воздуха?
Давайте проверим – имеет ли воздух запах. Предложите малышу понюхать воздух – не слышно запаха. Теперь обрызгайте комнату туалетной водой или апельсином. Скажите малышу, что воздух может запахи передавать.
5. Холодный или горячий?
Расскажите ребенку о том, что воздух может нагреваться и охлаждаться. Возьмите пластиковую бутылку и поставьте на некоторое время в холодильник открытой. Достаньте, наденьте на горлышко воздушный шарик. Теперь поставим бутылку в тарелку с горячей водой. Что происходит? Шарик сам начал надуваться. Почему? Потому что воздух при нагревании расширяется. И если вы снова поставите бутылку в холодильник, то шарик сдуется.
6. Почему не лопается?
Наверняка, ваш ребенок знает, что случится, если шарик проколоть. Он лопнет. Предложите крохе эксперимент. Наклейте на шарик с двух сторон по кусочку скотча. Прокалываем скотч иголкой. Что происходит? Шарик не лопается.
7. Надуваем шарик в бутылке
Для этого опыта вам понадобятся две пластиковые бутылки. В одной из них делаем отверстие немного выше дна. Вкладываем в каждую бутылку по шарику, края натягиваем на горлышко и пытаемся надуть шарик. У кого же это получится – у папы или малыша?
8. Полет в космос
Делаем ракету – сворачиваем бумагу трубочкой, один конец склеиваем и прикрепляем три треугольные опоры. Поставьте на любую опору ракету, вставьте трубочку одним концом в ракету, а вторым - в пустую пластиковую бутылку. Горлышко герметично заклейте скотчем. Установите ракету. Бутылку положите на землю и расположить ракету на длину вытянутой трубочки.
На старт! Внимание! Марш!
Пусть ваш ребенок разбежится и со всей силы наступит на бутылку. Ракета должна взлететь в космос.
9. Упадет или не упадет?
Возьмите воронку, переверните ее широкой частью вниз. Вложите в нее шарик для пинг-понга и придержите его пальцем. А теперь дуйте в узкий конец воронки и перестаньте шарик поддерживать. Он не упадет, а останется в воронке.
Это объясняется тем, что давление воздуха под шариком гораздо больше, чем над ним. И чем сильнее вы дуете, тем меньше воздух оказывает давление на шарик, и тем больше подъемная сила. Попробуйте.
