Физический вечер "Атмосферное давление и закон Архимеда"

Вечер по физике

Атмосферное давление и закон Архимеда.

Цель. Развитие ценностного отношения к полученным знаниям.

Задачи.

Воспитательные:

·                    развитие эмоциональной сферы ученика;

·                    инициативности, находчивости, организованности;

·                    коммуникативных качеств личности школьника;

·                    познавательного интереса к процессу получения знаний.

Развивающие:

·                    уметь анализировать увиденные явления и сделать выводы;

·                    умение работать с дополнительной литературой;

·                    развивать творческие способности учащихся.

Познавательные:

·                    уметь объяснять разнообразные опыты-фокусы, задачи, демонстрации;

·                    уметь находить связь явлений с жизнью (техника, быт, природа).

Программа вечера.

1.                                   Вступление.

2.                                   Из истории открытия атмосферного давления (сценка, задачи).

3.                                   Сценка «Легенда об Архимеде» (задачи).

4.                                   Веселая задача – «Банка сгущенки».

5.                                   Литературно – физический конкурс «Полет продавца воздушных шаров».

6.                                   Опыт – фокус.

7.                                   Викторина «Конкурс космонавтов».

8.                                   Подведение итогов. Награждение.

Вечер готовят и ведут учащиеся старших классов. Оценивают ответы ребят учитель, а также старшеклассники профильных классов.

 

Ход мероприятия.

 

Ведущая. Наш физический вечер, посвященный атмосферному давлению, законам Архимеда и Паскаля, мы начинаем стихотворением:

 

 

Сегодня в школьном зале

Все физиками стали,

Веселые вопросы

Должны мы вам задать.

Ведь с шуткой веселее,

Смех - делу не помеха,

И смотру наших знаний

Он будет помогать.

Кто знает – тот ответит,

Кто догадался – скажет.

Хоть физика коварна,

Не унываем мы.

За верное словечко

Поставит по пятерочке

Любимое, родное,

Надежное жюри.

Сегодня в школьном зале

Все физиками стали.

Задачи не из легких

Придется нам решать.

Пусть победят всезнайки,

Пытливые ребята,

Кто учится серьезно.

Стремится много знать!

 

 

 

Ведущий. Сегодня, дорогие зрители, мы поговорим об истории открытия некоторых физических явлений и закономерностей. Вы сможете принять участие в конкурсах, проверить свои знания по физике и применить их на практике. Желаю вам успеха.

Ведущая. Не все представляют, что те сведения о физических явлениях, с которыми мы теперь знакомимся в школе и которые кажутся с современной точки зрения такими простыми и очевидными, были известны людям не всегда, а открыты и изучены в результате огромного напряженного труда ученых разных стран.

Вообразите себе, что вы присутствуете на уроке в школе… 1600 г.! (на сцене учитель, 3 ученика; на столе учителя весы, 2 воздушных шарика, стакан с водой, трубка с поршнем, указка).

Учитель. Помолимся, отроки мои… (ученики становятся на колени). Начнем урок (ученики садятся на стулья). Четыре стихии известные нам: земля, вода, огонь, воздух. Какими же свойствами обладает воздух? Имеет ли он вес?

Первый ученик. Великий греческий ученый Аристотель доказал, что воздух веса не имеет. Он положил на весы 2 одинаковых кожаных бурдюка: один сплюснутый, а другой надутый воздухом. Весы остались в равновесии (показывает опыт: подвешивает к чашкам уравновешенных весов надутый и пустой воздушные шарики).

Учитель. Достойный ответ. Теперь поговорим о воде. Все знают, что вода тяжелая. Почему же вода поднимается за поршнем насоса, приводящим в действие наш городской фонтан? (Делает опыт: опускает воду в трубку с поршнем и перемещает его вверх.)

Второй ученик. Вода поднимается потому, что природа боится и не терпит пустоты. Когда мы тянем вверх поршень, под ним образуется пустота, и вода устремляется в эту пустоту.

Учитель. Хорошо, отроки мои, урок окончен.

Ведущий. Я думаю, что вы все заметили, как научные представления 1600 г. О свойствах воздуха и действии поршневого насоса резко отличаются от современных. (Обращаясь к залу.) Объясните: в чем заключалась ошибка Аристотеля? Как нужно поставить опыт, чтобы обнаружить: надутый шар тяжелее пустого?

(Ответ. Нужно взвешивать их в пустоте. Иначе выталкивающая сила, действующая со стороны атмосферного воздуха на надутый шар равная весу воздуха, которым он наполнен, уравновесит «тяжесть» воздуха в шаре.)

Ведущая. В 1640 г. В Италии в саду герцога Тосканского построили большой фонтан, но когда пустили воду, оказалось, что вода поднялась вслед за поршнем насоса лишь на 10,3 м. Обратились за помощью к ученому Галилео Галилею. Он проверил насос и сказал, что насос исправен; поразмыслив, указал, что выше таким способом воду вообще поднять нельзя. Объяснить это явление удалось ученику Галилея – Эванджелисте Торричелли.

Расскажите об опыте Торричелли по обнаружению атмосферного давления и обоснуйте, почему вода не поднимается за поршнем выше 10,3м.

(Ответ. Нормальное атмосферное давление 760 мм рт. ст., или 0,76 м рт. ст. Это значит, что оно может удержать ртутный столб высотой 0,76 м. Плотность воды в 13,6 раза меньше плотности ртути, следовательно, атмосферное давление может поднять водяной столб в 13,6 раза больший, чем ртутный, т.е. высотой 10,3 м.)

Ведущий. 8 мая 1654 г. Со всех немецких городов собиралась знать, чтобы посмотреть, как в торжественной обстановке бургомистр города Магдебурга Отто фон Герике продемонстрирует удивительный опыт. С пышной свитой прибыл даже император Фердинанд III. Когда выкачали насосом воздух из пространства между сложенными вместе медными полушариями, то оторвать их друг от друга смогли только 2 упряжки лошадей по 4 в каждой!

(На сцену выходят 2 ученика и показывают опыт с магдебургскими полушариями.)

Ведущая. Великий русский ученый Михаил Васильевич Ломоносов много времени посвятил воздушной оболочки Земли. Им были введены в употребление слова «атмосфера», «барометр». Ломоносов одним из первых объяснил причину упругости воздуха и механизм передачи атмосферного давления по всем направлениям без изменения.

Объясните на основе молекулярных представлений, почему в комнате на первом этаже и на улице атмосферное давление одинаково.

(Ответ. Молекулы газа (воздуха) очень подвижны, поэтому они легко проникают с улицы в комнату через щели в дверях и окнах, и давление выравнивается.)

Ведущая. Итак, подведем итог первой части нашего вечера: об атмосферном давлении и его особенностях люди узнали благодаря работам физиков из Италии – Галилео Галилея и Эванджелисты Торричелли, Франции – Блеза Паскаля, Германии – Отто Герике, России – Михаила Васильевича Ломоносова. Чтобы получить эти знания, потребовалось поставить много опытов, осмыслить их.

Ведущий. Сейчас мы перенесемся в Грецию конца III в. До н.э. Там в это время в Сиракузах на острове Сицилия жил и работал один из величайших ученых древности – Архимед. Ему принадлежит ряд открытий в физике и математике. В его сочинении «О плавающих телах» содержатся выведенные им основные закономерности гидростатики, в частности закон, получивший название «закон Архимеда». Архимед был талантливым конструктором: ему мы обязаны изобретением таких полезных приспособлений, как рычаг, винт, блок, ворот. Во время войны с римлянами он оказал большую помощь родному городу, сконструировав метательные машины.

В основу сцен положены легенды, связанные с именем Архимеда.

(Разыгрываются сценки «Легенды об Архимеде».)

Ведущий. Прошу подняться на сцену по 2 представителя от каждого класса. На основании закона Архимеда решите практическую задачу: определите плотность вещества, из которого сделаны цилиндры. В вашем распоряжении такое оборудование: мензурка с водой, цилиндр на нитке, динамометр. (Ученики забирают приборы и уходят со сцены в отведенные для работы комнаты. На решение дается 15 мин.)

Ведущая «веселых задач». Теперь прошу подняться сюда любителей сгущенки. У нас имеется  закрытая железная банка с ней, но нет консервного ножа, а есть шило. Как выпить сгущенку при помощи шила? Свои действия пожалуйста объясните.

Ведущий. Начинаем литературно – физический конкурс. Нужно определить, по мотивам какого произведения создана сцена, которую вы сейчас увидите, и решить физическую задачу, связанную с ее содержанием.

(Исполняется под музыку композиция по повести Ю. Олеши «Три тостяка». Участвуют чтец, продавец, слуги. Выходит чтец.)

Чтец. Дул сильный ветер, летела пыль, вывески раскачивались и скрежетали, шляпы срывались с голов прохожих и катились под колеса прыгающих экипажей (звучит музыка, напоминающая бурю). В одном месте по причине ветра случилось совсем невероятное происшествие: продавец со связкой из двадцати воздушных шаров был унесен шарами в воздух…

(Появляется продавец со связкой из 20 воздушных шаров на палке. Он изображает полет.)

Продавец. Караул! Это возмутительно! Я не хочу лететь! Я просто не умею летать!

Чтец. Все было бесполезно. Ветер усиливался Шары поднимались все выше и выше. Ветер гнал их за город в сторону дворца Трех толстяков. Приближалась роковая минута: продавец направлялся к раскрытым окнам дворца. Он влетел в окно и со всего размаха сел во что-то мягкое и теплое.

Продавец. (Изображает, что сел в огромный торт.) Теперь я понимаю все. Это кондитерская, а я сижу в торте.

Чтец. «Торт погиб», - сказал младший кондитер. - Разноцветные шары и глупая рожа летающего негодяя послужат прекрасным украшением для парадного торта». Три кондитера и двадцать поварят облепили продавца со всех сторон. Голова, круглая рожа и связка шаров торчали наружу. Остальное было покрыто кремом, имевшим прелестный розовый оттенок. Шестеро слуг в голубых ливреях подняли огромное блюдо и понесли в зал. (Звучит парадный марш.)

(Слуги уносят продавца шаров, сидящего, скрестив ноги, на большом деревянном квадрате.)

Ведущая. Итак, у продавца было 20 шаров, надутых водородом. Могли ли эти шары поднять продавца, если считать, что его масса 50 кг, а объем каждого шара 0,07м3? Плотность воздуха 1,29 кг/м3, а водорода 0,09 кг/м3.

(На сцену приглашают по 2 ученика от каждого класса. Они получают условия задачи, написанные на карточках, бумагу и уходят на 15 мин решать задачу.)

(Ответ. Подъемная сила всех шаров примерно 17 Н. Шары не могли поднять продавца, вес которого 500 Н.)

Ведущий. Сейчас вы увидите индийского факира -  Абу - Али.

Факир. Я покажу сейчас фокус. Кладу на тарелку монету и наливаю воду. Я достану монету из тарелки не замочив пальцев. (Факир зажигает смоченную в спирте вату и опускает ее в стакан; ставит стакан вверх дном на тарелку. Вода засасывается в стакан, и он из сухой тарелки достает монету.) Объясните этот фокус.

Ведущая. (В «костюме космонавта» - спортивный костюм и шлем мотоциклиста.) Завершает нашу программу конкурс «Космонавтов». Представьте, что вы находитесь в кабине космического корабля, летящего по орбите вокруг Земли. Нужно быстро ответить на несколько вопросов, ведь космос не терпит незнаек и тугодумов.

1. В нашем космическом корабле все тела находятся в состоянии невесомости. Оказывает ли воздух давление на стенки кабины? Почему?

2. Действует ли в кабине космического корабля закон Паскаля? Почему?

3. Справедлив ли закон Архимеда в этом корабле? Почему?

4. Космонавт уронил в воду железные плоскогубцы. Утонут ли они?

5. Обладают ли на борту космического корабля сообщающиеся сосуды своим замечательным свойством?

Ведущий. Вот и подошел к концу наш вечер, в ходе которого мы повторили многие вопросы, темы «Давление жидкостей и газов». Пока жюри подводит итоги просим вас высказаться, какие моменты вечера были вам наиболее интересны, а какие вызвали затруднение.

 

 

Литература.

1. Перышкин А.В. Физика 7 класс, 2003г.

2. Лукашик В.И., Иванова Е.В. Сборник задач по физике, 2006г.

3. Перельман Я.И. Занимательная физика, кн. 1, 2, 1994 г.

4. Тульчинский М.Е. Сборник качественных задач по физике, 1985 г.

5. Олеша Ю.К. Три толстяка, 1978 г.

6. Журнал «Физика в школе», 2001 г., №4.

7. Семке А.И. Уроки физики в 7 классе, 2004г.

8. Волков В.А. Поурочные разработки по физике 7 класс, 2005г.