Урок "Занимательные опыты с воздушными шарами"

• 1 слайд

  
  
  
  Степанова
  Людмила Михайловна
  
  учитель физики МОУ
  ««Лицей № 18» 
  
  г.Новочебоксарск
  

• 2 слайд

  Радость
  вот что чувствуют и малыши, и взрослые, когда им вручают воздушный шар.
  

• 3 слайд

  Глядя на современные воздушные шары, многие люди думают, что эта яркая, приятная игрушка стала доступной только недавно.
  
  А на самом деле…
  

• 4 слайд

  Первые, дошедшие до нас упоминания об изготовлении летящих в воздухе шаров встречаются в карельских рукописях. В них описывается создание воздушного шара, сделанного из… кожи кита и быка! А летописи XII века рассказывают нам о том, что в карельских посёлках такой шар имела практически каждая семья. Причём именно с помощью таких шаров древние карелы частично решали проблему бездорожья - шары помогали людям преодолевать расстояния между населёнными пунктами.
  

• 5 слайд

  Но не прошло и 7 столетий с той эпохи, как в Лондоне профессором Майклом Фарадеем были изобретены резиновые воздушные шары. Ученый изучил эластические свойства каучука – и соорудил из этого материала две «лепешки» и склеил их. В итоге получилось нечто вроде мешочка – который можно было использовать для опытов с водородом.
  

• 6 слайд

  
  В 1931 году Нейлом Тайлотсоном был выпущен первый современный, латексный воздушный шарик. И с тех пор воздушные шарики наконец-то смогли измениться! До этого они могли быть только круглыми – а с приходом латекса впервые появилась возможность создавать длинные, узкие шарики. Это новшество немедленно нашло применение: дизайнеры, оформляющие праздники, стали создавать из шаров композиции в виде собак, жирафов, самолетов…
  
  

• 7 слайд

  Первая публичная демонстрация полёта воздушного шара, наполненного горячим воздухом, была проведена братьями Жозефом и Этьеном Монгольфье 4 июня 1783 г. в Анноне (Франция). Шар представлял собой сферический льняной мешок, оклеенный бумагой, имел 11 м в поперечнике и весил 227 кг. Его наполнили горячим воздухом над костром. Полёт продолжался 10 мин.
  

• 8 слайд

  Цели урока:
  проведение физических экспериментов с помощью воздушных шариков;
  наблюдение физических явлений;
  объяснение физических явлений.
  ПОИГРАЕМ?...
  

• 9 слайд

  1. Шарик в бутылке.
  • Помещаем шарик внутрь бутылки и натягиваем его на горловину.
  • Пробуем надуть шарик.
  

• 10 слайд

  А если так…
  Делаем иголкой отверстие в бутылке ближе ко дну.
  Пытаемся ещё раз надуть шарик.
  Когда шарик надуется, закрываем пальцем отверстие.
  

• 11 слайд

  2. Как работают лёгкие?
  • Отрезаем дно пластиковой бутылки.
  • Помещаем воздушный шарик внутрь бутылки и натягиваем его на горлышко.
  • Отрезанную часть бутылки затягиваем плёнкой от другого воздушного шарика (разрезаем его ножницами) и закрепляем скотчем.
  • Оттягиваем плёнку - шарик надувается, надавливаем на плёнку — шарик сдувается.
  

• 12 слайд

  Объяснение.
  Объём воздуха внутри бутылки оказывается изолированным. При оттягивании плёнки этот объём увеличивается, давление уменьшается и становится меньше атмосферного. Шарик внутри бутылки надувается воздухом атмосферы. При надавливании на плёнку объём воздуха в бутылке уменьшается, давление становится больше атмосферного, шарик сдувается.
  Газовый закон, независимо открытый английским учёным Бойлем и французским учёным Мариоттом: при неизменной температуре и массе давление газа обратно пропорционально его объёму.
  

• 13 слайд

  3. Воздушный парадокс.
  Понадобятся два одинаковых воздушных шарика, трубочка длиной 10—30 см и диаметром 15—20 мм (на неё должен туго надеваться шарик).
  Несильно и НЕ ОДИНАКОВО надуваем шарики.
  Натягиваем шарики
  на противоположные концы
  трубки. Чтобы шарики при этом
  не сдувались, перекручиваем
  их горловины.
  
  Раскручиваем горловины —
  шарики свободно сообщаются
  между собой через трубку.
  
  ЧТО ПРОИЗОЙДЁТ?
  
  
  
  
  
  
  

• 14 слайд

  Воздух перетекает из одного шарика в другой.
  
  
  
  
  
  
  Объяснение.
  Многие считают, что раз масса воздуха больше в шарике большего размера, то этот шарик будет сдуваться и надувать маленький шарик. Но такое рассуждение ошибочно. Причина наблюдаемого явления в давлении внутри шарика.
  

• 15 слайд

  Давление газа зависит от кривизны поверхности, т.е. от радиуса сферы: чем меньше радиус, тем больше давление. Кроме того, все знают, как трудно начинать надувать шарик, но когда «мёртвая» точка преодолена, дальше он надувается легко. Следовательно,
  и упругость резины
  играет
  немаловажную роль.
  

• 16 слайд

  4. Воздушный поцелуй
  • Надуваем два воздушных шарика до одинакового размера и привязываем к каждому нитку длиной около 30-40 см .
  • Берём шарики за нитки правой и левой рукой так, чтобы они
  висели на одном уровне
  на некотором расстоянии
  друг от друга.
  • Не касаясь шариков
  руками, попробуйте
  соединить их.
  

• 17 слайд

  Подсказка.
  
  Решение предельно простое, но не очевидное: подуйте между шариками сверху, снизу или сбоку — значения не имеет.
  

• 18 слайд

• 19 слайд

  Объяснение.
  Из закона Бернулли следует, что давление в струе воздуха ниже, чем атмосферное. Сила атмосферного давления с боков сблизит шарики.
  Если взять полоску бумаги и дуть вдоль ее поверхности, то полоска поднимется вверх. Давление газа над полоской меньше давления снизу.
  
  
  
  

• 20 слайд

  5. Подними шарик!
  Попробуйте поднять шарик не касаясь его или нитки руками!
  Возьмите трубочку. Прислоните к ней надутый воздушный шарик
  и сквозь отверстие
  втягивайте в себя
  воздух.        
   
  

• 21 слайд

  Давление внутри трубки станет меньше, чем снаружи, поэтому сила давления наружного воздуха будет прижимать шарик к трубке. Кроме того, шарику мешает соскользнуть сила трения.
  
  
  

• 22 слайд

  6. Шарик в струе.
  Надуваем шарик,
  включаем фен,
  подводим под шарик струю воздуха,
  отпускаем шарик.
  

• 23 слайд

  Шарик устойчиво держится в воздушной струе, т.к. давление воздуха в струе ниже атмосферного. При любом отклонении шарика в сторону атмосферное давление возвращает шарик в центр струи, где давление меньше.
  

• 24 слайд

  7. Шарик в банке.
  • Наливаем в шарик немного воды так, чтобы размер шарика с водой стал немного больше горловины стеклянной банки. Надёжно завязываем шарик.
  • Поджигаем листок бумаги и бросаем в банку.
  • Кладём шарик на горловину банки.
  

• 25 слайд

  А МОЖНО ПОСТУПИТЬ И ТАК…
  Газовый закон, открытый французским учёным Шарлем, утверждает: чем выше температура газа при постоянном давлении и неизменной массе, тем больший объём он занимает.
  

• 26 слайд

  8. Запустим шарик?
  Надуйте шарик. Затем, не завязывая его, вытяните в виде сигары и отпустите. 
      
    Что случится с шариком?
  ПОЧЕМУ?
  

• 27 слайд

  Ответ на этот вопрос очень простой — сокращаясь, растянутая резиновая оболочка как бы выбрасывает воздух из шарика, в результате шарик приходит в движение подобно ракете.
  Какое это движение?
  Какой закон объясняет
  это явление?
  

• 28 слайд

  Правильно!
  Это реактивное движение и его можно объяснить используя закон сохранения импульса:
  
  
  

• 29 слайд

  9. Полетаем?
  С воздушного шара, неподвижно висящего
  в воздухе, свободно свешивается лестница.
  По ней начал взбираться
  человек.
  Что при этом произойдёт с шаром?
  
  
  

• 30 слайд

  Шар в покое не останется. Пока человек взбирается по лестнице, шар будет опускаться.
  Как в лодке, по которой вы идете: лодка будет отступать под вашими ногами.
  Лестница, отталкиваемая вниз ногами будет увлекать шар к земле.
  Перемещение шара во столько же раз меньше высоты поднятия человека,
  во сколько раз шар тяжелее человека.
  

• 31 слайд

  А говорят что…
  Реакция шарика с гелием
  в закрытом автомобиле в
  точности противоположна
  реакции отвеса. Когда
  автомобиль ускоряется вперед, гелиевый шарик также тянется вперед. Если вы круто повернете влево, гелиевый шарик тоже наклонится влево. Фактически гелиевый шарик представляет собой «антиотвес».
  Почему?
  
  

• 32 слайд

  Если сильно дуть через соломинку над лёгким шариком от пинг-понга, то это приведет к такому уменьшению давления сверху, что давление на шарик снизу должно будет поддерживать
  его висящим в
  воздухе.
  
  
  

• 33 слайд

  Если круглый шарик выпустить из рук, он взметнётся и хаотично полетит, выбрасывая струю воздуха.
  Длинный шарик летит по прямой траектории.
  Перекрученный шарик при полёте вращается.
  

• 34 слайд

  Круглый шарик, прижатый к стене перпендикулярно, остаётся на месте, не опускается и стремительно уменьшается в размерах.
  Шарик, прижатый к стене боком, разворачивается перпендикулярно к стене и быстро сдувается.
  

• 35 слайд

  Много интересного о воздушных шарах (и не только) можно найти в Интернете на…
  http://fizika471.narod.ru
  http://fiz.1september.ru
  http://www.filologii.net/mkopilka/Phisika/phisika.html
  http://sh-fizika.ru
  http://www.allwomens.ru
  
  
  

• 36 слайд

  СПАСИБО ЗА УРОК !