Опыт по физике 7 класс с водой: Проектная работа по физике «Опыты по физике дома»

Проектная работа по физике «Опыты по физике дома»

Содержание:

1.     Введение …………………………….…………………………………..3

2.     Основная часть………………………………………………………….5

3.     Заключение……………………….…………………………….………12

4.     Список использованных
источников…………………………………12

5.     Приложения.…………………………………………………………
..13

ВВЕДЕНИЕ

«Один опыт стоит тысячи слов».
(арабская пословица)

Занимательные
опыты по физике помогают увидеть много интересного и совсем нетрудного для
понимания.

Физические законы
действуют в окружающем нас мире повсюду.

     Самое главное, для физических
опытов можно использовать любой подручный материал. Физические опыты можно
делать с шарами, стаканами, шприцами, карандашами, соломинками, монетами,
иголками, жидкостями и т. д. 

Арабская
пословица гласит:  «Один опыт стоит тысячи слов». Опыты проводят с определённой
целью, по заранее обдуманному плану. Чтобы получить научные знания об
окружающем нас мире, необходимо обдумать и объяснить результаты проведённых опытов.
В ходе реализации проекта я проделала  эксперименты, которые можно объяснить с
точки зрения физики.

Предлагаемые  опыты
помогают в более наглядной форме увидеть, запомнить и самое главное понять
сущность физических законов и принципов, по которым устроен наш мир.   

Но, к сожалению, из-за
перегруженности учебного материала на уроках физики занимательным опытам
уделяется недостаточное внимание, большое внимание уделяется теории и решению
задач.

Цель  работы — научиться показывать
занимательные опыты и уметь объяснить их, пользуясь законами и понятиями
физики.

        Задачи:

1. Изучить литературу по физике, содержащую
занимательные опыты по физике, а также Интернет — ресурсы, выбрать наиболее
интересные, увлекательные физические опыты, которые можно провести в домашних
условиях.

2. Сформировать умение планировать и выполнять
эксперименты. Углубить и расширить свой кругозор, совершенствовать свои знания
и умения. Развивать навыки самостоятельного творческого труда и умения
логически мыслить.

3. Подготовить внеклассное мероприятие для обучающихся
1-4 классов «Этот удивительный мир физики» и провести его в ходе  физико-математической
недели.

4. Привлечь интерес обучающихся к физической науке.

         Объект исследования — занимательные опыты по
физике, основанные на изменении агрегатных состояний вещества, теплопроводности,
равновесии тел, поверхностном натяжении, а также механике, электричестве,
которые можно проводить в домашних условиях.

       Методы и приемы исследования — изучение, анализ, эксперимент.

      Актуальность работы — в занимательной форме познакомиться
с применениями законов физики и повысить интерес к физике, как к науке.

       Практическое значение:

— Полученный материал можно использовать на уроках
физики  и в рамках внеклассной работы; для создания видеофильма «Занимательные
опыты по физике»

К опытам,
рассмотренным, в данном проекте прилагаются инструкции по проведению опытов.
Все представленные физические эксперименты безопасны, не требуют специального
оборудования и материалов.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

 В ходе работы над проектом, 
я узнала, что существует много простых и эффектных опытов, которые не являются
простой ловкостью рук, а построены на основных законах физики. Поэтому в
результате у меня появилось желание участвовать в демонстрации занимательных
опытов и изготовлении различных механизмов, выполненных из подручного
материала.

Я выбрала такие
физические опыты, постановка которых является интересной и результат
неожиданным.

Описание опытов проводилось с
использованием следующего алгоритма:

1) Название опыта.

2) Необходимые для опыта приборы и материалы.

3) Описание проведения опыта.

4) Объяснение опыта.

ОПИСАНИЕ ОПЫТОВ

Опыты по теме
«Плавание тел»

ОПЫТ № 1 «Испорченное
яйцо» ( рисунок 1.)

Для опыта понадобится:
раствор соли, чистая вода, 2 сырых яйца

1.     Яйца опускаем с
соленую и пресную воду.

Итог: В соленой воде яйцо
плавает, т.к. плотность соленой воды больше плотности сырого яйца. В пресной
воде яйцо тонет.

ОПЫТ № 2 «Непослушное масло» ( рисунок 2 (видео 1.)

Для опыта понадобится: 2
бокала, картон, подкрашенная вода, масло

1.     Наливаем масло и
воду в бокалы.

2.     Накрываем воду
картонкой и ставим вверх ножкой на бокал с маслом

Итог: Картон как будто
приклеится к бокалу и не будет падать вниз. Бокал воды горлышко
к горлышку положите на бокал с маслом. Затем аккуратно сдвиньте
картон, создав небольшую щель между двумя сосудами. После этого масло «потечёт»
вверх, а вода начнёт перемещаться в нижний бокал.

Это происходит потому,
что плотность масла меньше, чем воды.

 Масло будет как
будто течь наверх, пока полностью не вытеснит воду.

Опыты по теме
«Атмосферное давление»

ОПЫТ №  1 «Яйцо в
бутылке» ( рисунок 3.)

Для опыта понадобится:
вареное куриное яйцо, бутылка с широким горлышком, но меньшим чем диаметр яйца,
спички, бумажка.

1. Чистим вареное яйцо.

2. Поджигаем бумагу от
спички.

3. Бросаем горящую бумагу
в бутылку.

4. Сразу помещаем яйцо в
горлышко бутылки.

Итог: при нагревании
воздух расширяется, а при охлаждении сжимается. Когда в бутылке оказывается
горящая бумага, воздух в бутылке становится более объемным. Как только мы
закрываем яйцом горлышко бутылки, доступ кислорода прекращается и горение
бумаги останавливается. После этого воздух в бутылке остывает и сжимается,
давление воздуха в бутылке под яйцом становится меньше. Из-за разности давления
в бутылке и за ее пределами, яйцо втягивается внутрь бутылки.

ОПЫТ №  2 «Сухая
монетка» ( рисунок 4.)

Для опыта понадобится:
тарелка, стакан, свечка, вода, спички, монетки.

1.     Берем тарелку.

2.     Наливаем в
тарелку подкрашенную воду

3.     Бросаем в воду
монетки

4.     Зажигаем свечку и
помещаем её на тарелку

5.     Переворачиваем
стакан и ставим его на свечку

Итог: Как только мы
перевернем стакан и поставим его на свечку, воздух в стакане остывает и
сжимается. Из за разности давления в стакане и тарелки, вода начинает
втягиваться в стакан. Через некоторое время мы сможем забрать монетки с тарелки
не замочив пальцы.

ОПЫТ №  3 «Волшебный
листочек» ( рисунок 5.)

Для опыта нужны стакан с
водой и листок бумаги

1.     Берем стакан с
водой

2.     Накрываем его
листком бумаги

3.     Переворачиваем
стакан

Итог: После того как мы
перевернули стакан листок как будто приклеивается к стакану, жидкость не
вытекает. Его удерживает атмосферное давление, которое снаружи действует на
лист с большей силой, чем давление воды в стакане.

ОПЫТ №  4 «Угостись водичкой» ( рисунок 6.)

Для
опыта нужны: пластиковая бутылка 0,5 л, в которой заранее (в
пустой) проделаны маленькие отверстия иглой внизу, вода, поднос

1.   
Аккуратно откручиваем крышку в бутылке.

Итог: вода
струйками льется из отверстий. Атмосферное давление снаружи бутылки было больше
про закрытой крышке, чем внутри давление воды. При открытой крышке к воде
добавилось атмосферное давление: давление внутри бутылки стало больше, чем
снаружи.

Опыты по теме «Тепловые
явления»

ОПЫТ № 1.
«Огнеупорный шарик» ( рисунок 7.)

Для опыта понадобятся: два воздушных шарика, свеча,
спички, вода.

1. Надуваем и завязываем один
из шариков. Во второй шарик наливаем немного воды, надуваем и тоже завязываем.
Поджигаем свечу и подносим шарик с воздухом к пламени свечи. Он тут же
лопается. Теперь подносим к пламени шарик с водой. Спустя время на нем остаются
черные пятна от свечи, но он не лопается.

Объяснение опыта. Теплопроводность воды в 24
раза больше, чем у воздуха. Значит, вода проводит тепло в 24 раза быстрее, чем
воздух. Пока вода не испарится внутри шарика – он не лопнет. Потому что вода
будет забирать большую часть тепла пламени свечи.

Воду также можно нагреть в полиэтиленовом пакете.

Опыты по теме  «Механика»

ОПЫТ № 1 «Непробиваемая жидкость» ( рисунок 8 (видео 2.)

Для опыта понадобится: вода, крахмал,
стеклянная миска

Если бить пальцем или кулаком по поверхности этой
жидкости, то мы не сможем проникнуть вглубь. Даже можно легко забить гвоздь в
дощечку, расположенную на поверхности.

Объяснение: Неньютоновской называют жидкость, чья
вязкость зависит от скорости ,  с которой движутся ее разные части. Если на неё
воздействовать резко, сильно и быстро, то она проявляет свойства, близкие к
свойствам твердых тел. А при медленном воздействии становится жидкостью.

ОПЫТ № 2 «Парящие
вилка и ложка» ( рисунок 9.)

Для опыта понадобится:
вилка, ложка, 2 зубочистки, яблоко

1.     Сцепляем вилку и
ложку  вместе

2.     Крепим между ними
зубочистку

3.     Ставим зубочистку
с вилкой и ложкой на зубочистку, воткнутую в яблоко

Итог: Вилка, ложка  и
зубочистка образуют твердое тело. У него есть где-то центр масс, и есть точка
опоры. Силы тяжести будут стремиться привести тело в такое положение, чтобы
центр масс был как можно ниже, этого можно добиться, если он будет
располагаться точно под точкой опоры. В нашем случае так получилось, что центр
масс геометрически не принадлежит телу, такое бывает, если тело имеет
причудливую форму, и поэтому его положение равновесия кажется немного странным.

ОПЫТ № 3 «Инертная
монетка» ( рисунок 10. (видео 3)

Для опыта понадобится: монета, бутылка, бумажное
кольцо, линейка

1.    
Кладем кольцо на горлышко бутылки

2.    
На кольцо  кладем монету

3.    
Щелчком выбиваем кольцо

Итог: Монета упадет в бутылку. Монета не успеет
изменить свою скорость вследствие явления инерции и останется там, где лежала.

Опыты по теме
«Поверхностное натяжение»

ОПЫТ № 1.
«Шарик в стакане с водой» ( рисунок  11.)

Для опыта понадобится: стакан, вода, мячик для настольного тенниса.

1.    
 Бросаем
шарик в стакан. Наливаем в стакан воду и пытаемся установить его по центру. Не
получается.

2.    
 Доливаем
воду до краев стакана и шарик сам устанавливается по центру.

Объяснение опыта. Когда мы добавили воду,
поверхность воды стала выпуклой. Сила поверхностного натяжения выставила шарик
по центру стакана.                       

ОПЫТ № 2 «Послушная рыбка» ( рисунок 12. )

Для опыта понадобится: тарелка с водой, бумажная рыбка,
ватная палочка, жидкое мыло

1.    Опускаем рыбку на
воду и касаемся хвостика ватной палочкой.

Итог: рыбка начинает плыть. Жидкое мыло
уменьшает поверхностное натяжение у картона с одной стороны. Рыбка движется в
сторону большего поверхностного натяжения.

Опыты по теме
«Электрические явления»

Опыт № 1 «Батарейка из
фруктов» ( рисунок 13.)

Для опыта понадобится: Лимон, цинковая и медная
пластины (провода разных металлов), гальванометр

1. Провода нужно воткнуть в лимон.

Итог: гальванометр покажет наличие
тока. Ток будет полярным: на медном конце — плюс, а на оцинкованном (стальном)
— минус. Естественно, можно последовательно или параллельно соединить несколько
лимонов и тогда ток будет выше. Не стоит забывать, что заряд у лимона не
бесконечный, поэтому через некоторое время он закончится. Сам лимон после этого
есть нельзя, так как есть риск отравиться.

         
Первый источник электрического тока был изобретен случайно, в конце 17 века
итальянским ученым Луиджи Гальвани. Явление
возникновения и протекания тока было обнаружено при присоединении полосок из
двух разных металлов к мышце лягушачьей лапки. Опыты  Гальвани стали
основой исследований другого итальянского ученого – Алессандро Вольта. 200
лет назад он  сформулировал главную идею изобретения. Причиной
возникновения электрического тока является химическая реакция, в которой
принимают участие пластинки (провода) металлов. Когда цинковая пластина 
контактирует с соком фрукта или даже овоща, начинаются две химические реакции.
Одна реакция – окисление: сок начинает забирать атомы цинка с поверхности
пластины. Два электрона уходят с каждого атома цинка, придавая атому
положительный заряд. Заряженные атомы цинка – ионы цинка, остаются в соке.
Другая реакция – восстановление, в ней задействованы положительно
заряженные атомы водорода – ионы водорода в соке около пластины. Ионы
принимают электроны, высвобождаемые в ходе окислительной реакции с образованием
водорода. Ионы водорода называют окислителями, потому что они отнимают
электроны цинка.

Опыт № 2
«Как получить огонь из карманной батарейки» ( рисунок 14.)

Для опыта: батарейка на
1,5 В, обертка от шоколадки, ножницы

Соединим «+» и «-»  батарейки полоской фольги от шоколада.

Итог: В  наиболее тонком месте бумажная
основа загорится. По металлической фольге пойдет ток, на  более тонкой части
фольги будет больше выделяться теплоты,  и  бумага загорится.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Эти простые, но увлекательные опыты вызывают
познавательный интерес и побуждают  к творческой деятельности.

         На протяжении всей работы:

—  я узнала много интересных фактов
из физики.

— поняла, что существует очень много
опытов, которые модно сделать дома при помощи подручных средств  в домашних
условиях.

— повышала уровень  знаний и умений
по физике.

— спланировала серию удивительных
опытов  для младших школьников, которые традиционно проводится в нашей школе в
ходе физико-математической недели.

        Хочется чаще проводить подобные работы с
экспериментальной частью. Опыт не только учит: он увлекает, заставляет лучше
понимать то явление, которое с помощью этого опыты демонстрируется.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.    
Физика и
опыт Ф.Д. Бублейников

2.    
Опыты в
домашней лаборатории  Библиотечка КВАНТ

3.    
Э.В.
Браверман Вечера по физике в средней школе

4.    
О.Ф.
Кабардин Внеурочная работа по физике

5.    
И.Я.
Ланина Внеклассная работа по физике

6.    
И.В.
Кириллова Книга для чтения по физике

7.    
М.Н.
Алексеева Физика юным

8.    
Электронная
библиотека. Наука и техника. Дата публикации: 17 февраля 2000 года.
http://n-t.ru/tp/nr/mp.htm

9.    
Вечера по
физике Блудов

10.
Единая
коллекция образовательных ресурсов.
http://school-collection.edu.ru/catalog/rubr/8f5d7210-86a6-11da-a72b-0800200c9a66/21944/

ПРИЛОЖЕНИЯ

Рисунок  1.

Рисунок 2. (Видео 1)

Рисунок 3.

Рисунок 4.

Рисунок 5.

Рисунок 6.

Рисунок
7.

Рисунок 8.

Рисунок 9.

Рисунок 10. (Видео 2)

Рисунок 11.

Рисунок 12. (Видео 3)

Удивительные свойства воды – краткое описание опыта (физика 7 класс)

4.2

Средняя оценка: 4.2

Всего получено оценок: 89.

Обновлено 10 Августа, 2021

4.2

Средняя оценка: 4.2

Всего получено оценок: 89.

Обновлено 10 Августа, 2021

Из курса физики 7 класса известно, что вода — это вещество, имеющее исключительно важное значение для Земли. Облик нашей планеты и сама жизнь на ней определяется наличием воды во всех трёх агрегатных состояниях. Поговорим об удивительных свойствах воды, позволивших ей стать настолько важной для нашего существования.

Молекула воды

Молекула воды — это соединение двух атомов водорода с одним атомом кислорода. В электронной оболочке атома водорода один электрон, а во внешней оболочке атома кислорода — шесть электронов. Двум атомам водорода «энергетически выгодно» объединить свои оболочки с атомом кислорода, в результате чего образуется общая восьмиэлектронная оболочка.

За счёт большой разницы зарядов ядер, электроны в этой оболочке распределены неравномерно. Большая часть электронов находится около атома кислорода, что создаёт несимметричность молекулы. Молекула принимает вид равнобедренного треугольника с углом при вершине около 105 ⁰.

Рис. 1. Строение молекулы воды.

Несимметричность распределения заряда (говорят «полярность» молекулы) обуславливает способность воды образовывать межмолекулярные связи (называемые водородными). В результате у воды появляется ряд интересных свойств.

Свойства воды

Важнейшее свойство воды — способность растворять многие вещества. Молекулы веществ, попадая в раствор, окружаются полярными молекулами воды, которые препятствуют возвращению молекул в исходное тело, вещество начинает растворяться. В растворе молекулы веществ получается более «свободными», в результате становятся возможными многие химические реакции, которые не происходят между твёрдыми веществами.

Лимонная кислота и пищевая сода не реагируют друг с другом в виде порошков. Однако стоит залить смесь порошков водой — начнётся бурная реакция.

Более странное свойство демонстрирует вода при затвердевании. Из опыта все знают, что лёд плавает на поверхности воды, хотя большинство веществ в твёрдом состоянии увеличивают плотность. Следовательно, плотность льда меньше. Почему?

Дело опять в образовании водородных связей. При образовании льда молекулы воды образуют водородные связи и выстраиваются в «ажурную» структуру. Плотность льда оказывается меньше плотности воды.

Рис. 2. Молекулы льда и воды.

Не менее удивительны тепловые свойства воды. Они также определяются водородными связями. На их построение и разрыв требуется дополнительная энергия, поэтому вода обладает аномально высокой теплоёмкостью и теплотой парообразования.

Значение воды для жизни

Комплекс свойств воды делает её незаменимой для существования жизни на Земле. Фактически живые существа являются «растворами», содержащимися в клетках-«пробирках» из белковых оболочек. В каждой «пробирке» идёт множество биохимических реакций при непосредственном участии воды.

Растения в процессе фотосинтеза из углекислого газа и воды синтезируют глюкозу и выделяют кислород. Однако атомы кислорода, выделяемые растениями, изначально входят в молекулы воды. Атомы кислорода, входящие в поглощённую молекулу углекислого газа, переходят в молекулы глюкозы и усваиваются растениями.

Рис. 3. Фотосинтез.

Что мы узнали?

Молекула воды состоит из атома кислорода и двух атомов водорода и способна к образованию связей, называемых водородными. Это в свою очередь определяет способность воды растворять другие вещества, иметь высокую теплоёмкость и малую плотность в твёрдом состоянии. Кроме того, без воды невозможна жизнь.

Тест по теме

Доска почёта

Чтобы попасть сюда — пройдите тест.

Пока никого нет. Будьте первым!

Оценка доклада

4.2

Средняя оценка: 4.2

Всего получено оценок: 89.

А какая ваша оценка?

Поверхностное натяжение и вода | Геологическая служба США

Школа водных наук

6 июня 2019 г.

Свойства воды Фотогалерея

Узнайте о свойствах воды с помощью изображений

Свойства воды Вопросы и ответы

Дом школы водных наук

• Обзор

• Наука

• Мультимедиа

Поверхностное натяжение в воде может быть полезным для выполнения трюков, таких как способность плавать на поверхности скрепки для бумаги, но поверхностное натяжение выполняет гораздо больше функций, которые жизненно важны для окружающей среды и людей. Узнайте все о поверхностном натяжении и воде здесь.

•  Школа наук о воде ГЛАВНАЯ  •  Темы свойств воды  •

Поверхностное натяжение: «Свойство поверхности жидкости, которое позволяет ей сопротивляться внешней силе из-за когезивной природы ее молекул».

Источники/использование: общественное достояние.

Кажется, что это противоречит законам физики, но стальная скрепка действительно может плавать на поверхности воды. Высокое поверхностное натяжение помогает скрепке с гораздо большей плотностью плавать на воде.

Силы сцепления между молекулами жидкости ответственны за явление, известное как поверхностное натяжение. Молекулы на поверхности стакана с водой не имеют других молекул воды со всех сторон от себя и, следовательно, они сильнее связываются с теми, которые непосредственно с ними связаны (в данном случае рядом и под ними, но не над ними). Неправда, что на поверхности воды образуется «кожа»; более сильное сцепление между молекулами воды, в отличие от притяжения молекул воды к воздуху, затрудняет перемещение объекта по поверхности, чем перемещение его, когда он полностью погружен. (Источник: ГСУ).

Когезия и поверхностное натяжение

Силы сцепления между молекулами жидкости действуют совместно со всеми соседними молекулами. Те, что находятся на поверхности, не имеют соседних молекул сверху и, таким образом, проявляют более сильные силы притяжения к своим ближайшим соседям на поверхности и под ней. Поверхностное натяжение можно определить как свойство поверхности жидкости, которое позволяет ей сопротивляться внешней силе из-за когезионной природы молекул воды.

Поверхностное натяжение на молекулярном уровне

Источники/использование: общественное достояние.

Поверхностное натяжение в воде связано с тем, что молекулы воды притягиваются друг к другу, поскольку каждая молекула образует связь с соседними молекулами. Однако на поверхности, в самом внешнем слое молекул, меньше молекул, за которые можно цепляться, поэтому это компенсируется за счет установления более прочных связей со своими соседями, что приводит к образованию поверхностного натяжения.

Молекулы воды хотят цепляться друг за друга. Однако на поверхности меньше молекул воды, за которые можно цепляться, поскольку наверху находится воздух (таким образом, молекул воды нет). Это приводит к более прочной связи между теми молекулами, которые действительно соприкасаются друг с другом, и слоем прочно связанной воды (см. диаграмму). Этот поверхностный слой (удерживаемый поверхностным натяжением) создает значительный барьер между атмосферой и водой. На самом деле, кроме ртути, вода обладает самым большим поверхностным натяжением среди всех жидкостей. (Источник: Lakes of Missouri)

В теле жидкости на молекулу не действует результирующая сила, потому что все силы соседних молекул компенсируются (диаграмма). Однако для молекулы на поверхности жидкости будет действовать направленная внутрь сила, так как не будет силы притяжения, действующей сверху. Эта направленная внутрь результирующая сила заставляет молекулы на поверхности сжиматься и сопротивляться растяжению или разрыву. Таким образом, поверхность находится под напряжением, отсюда, вероятно, и название «поверхностное натяжение». (Источник: Фонд Вудро Вильсона).

Из-за поверхностного натяжения мелкие объекты будут «плавать» на поверхности жидкости до тех пор, пока объект не сможет прорваться и отделить верхний слой молекул воды. Когда объект находится на поверхности жидкости, натянутая поверхность будет вести себя как эластичная мембрана.

Примеры поверхностного натяжения

Источники/Использование: Некоторое содержимое может иметь ограничения. Посетите СМИ, чтобы узнать подробности.

Водомерки могут ходить по поверхности воды благодаря сочетанию нескольких факторов. Водомерки используют высокое поверхностное натяжение воды и длинные гидрофобные ноги, чтобы оставаться над водой. Водомерки используют это поверхностное натяжение в своих интересах благодаря своим хорошо адаптированным ногам и распределенному весу. Ноги водомерки длинные и тонкие, что позволяет распределять вес тела водомерки по большой площади поверхности. Ноги сильные, но обладают гибкостью, что позволяет водомеркам равномерно распределять свой вес и двигаться вместе с движением воды. Гидрофьюжные волоски выстилают поверхность тела водомерки.

• Хождение по воде: Маленькие насекомые, такие как водомерка, могут ходить по воде, потому что их веса недостаточно, чтобы проникнуть на поверхность.
• Плавающая игла: Аккуратно размещенная маленькая игла может плавать на поверхности воды, даже если она в несколько раз плотнее воды. Если поверхность взболтать, чтобы разрушить поверхностное натяжение, то игла быстро утонет.
• Не прикасайтесь к палатке!: Обычные материалы для палаток в некоторой степени непроницаемы для дождя, поскольку поверхностное натяжение воды закрывает поры в тонкотканом материале. Но если вы прикоснетесь к материалу палатки пальцем, вы нарушите поверхностное натяжение, и дождь будет капать.
• Клинический тест на желтуху: Нормальная моча имеет поверхностное натяжение около 66 дин/см, но если присутствует желчь (тест на желтуху), оно падает примерно до 55. В тесте Хея мочу посыпают порошкообразной серой. поверхность. Он будет плавать в обычной моче, но утонет, если желчь понизит поверхностное натяжение.
• Дезинфицирующие средства с поверхностным натяжением: Дезинфицирующие средства обычно представляют собой растворы с низким поверхностным натяжением. Это позволяет им распространяться на клеточных стенках бактерий и разрушать их.
• Мыло и моющие средства: Облегчают чистку одежды за счет снижения поверхностного натяжения воды, благодаря чему она легче впитывается в поры и загрязненные участки.
• Стирка холодной водой: Основной причиной использования горячей воды для стирки является то, что ее поверхностное натяжение ниже, и она лучше смачивает. Но если моющее средство снижает поверхностное натяжение, нагрев может быть ненужным.
• Почему пузырьки круглые: Поверхностное натяжение воды обеспечивает необходимое натяжение стенки для образования пузырьков с водой. Стремление к минимизации напряжения стенки приводит к тому, что пузырьки принимают сферическую форму.
• Поверхностное натяжение и капли: Поверхностное натяжение отвечает за форму капель жидкости. Хотя капли воды легко деформируются, они стремятся принять сферическую форму за счет сил сцепления поверхностного слоя.

Источник: Университет штата Джорджия

Ниже приведены другие научные темы, связанные с поверхностным натяжением и свойствами воды.

Изображения и мультимедийные материалы, относящиеся к поверхностному натяжению и свойствам качества воды:

• Обзор

  Поверхностное натяжение в воде может быть полезным для выполнения трюков, таких как способность плавать на поверхности скрепки для бумаг, но поверхностное натяжение выполняет гораздо больше функций, которые жизненно важны для окружающей среды и людей. Узнайте все о поверхностном натяжении и воде здесь.

  •  Водная школа HOME  •  Темы свойств воды  •

   

  Поверхностное натяжение: «Свойство поверхности жидкости, которое позволяет ей сопротивляться внешней силе из-за когезивной природы ее молекул. .»

  Источники/использование: общественное достояние.

  Кажется, что это противоречит законам физики, но стальная скрепка действительно может плавать на поверхности воды. Высокое поверхностное натяжение помогает скрепке с гораздо большей плотностью плавать на воде.

  Силы сцепления между молекулами жидкости ответственны за явление, известное как поверхностное натяжение. Молекулы на поверхности стакана с водой не имеют других молекул воды со всех сторон от себя и, следовательно, они сильнее связываются с теми, которые непосредственно с ними связаны (в данном случае рядом и под ними, но не над ними). Неправда, что на поверхности воды образуется «кожа»; более сильное сцепление между молекулами воды, в отличие от притяжения молекул воды к воздуху, затрудняет перемещение объекта по поверхности, чем перемещение его, когда он полностью погружен. (Источник: ГСУ).

   

  Когезия и поверхностное натяжение

  Силы сцепления между молекулами жидкости действуют совместно со всеми соседними молекулами. Те, что находятся на поверхности, не имеют соседних молекул сверху и, таким образом, проявляют более сильные силы притяжения к своим ближайшим соседям на поверхности и под ней. Поверхностное натяжение можно определить как свойство поверхности жидкости, которое позволяет ей сопротивляться внешней силе из-за когезионной природы молекул воды.

   

   

  Поверхностное натяжение на молекулярном уровне

  Источники/использование: общественное достояние.

  Поверхностное натяжение в воде связано с тем, что молекулы воды притягиваются друг к другу, поскольку каждая молекула образует связь с соседними молекулами. Однако на поверхности, в самом внешнем слое молекул, меньше молекул, за которые можно цепляться, поэтому это компенсируется за счет установления более прочных связей со своими соседями, что приводит к образованию поверхностного натяжения.

  Молекулы воды хотят цепляться друг за друга. Однако на поверхности меньше молекул воды, за которые можно цепляться, поскольку наверху находится воздух (таким образом, молекул воды нет). Это приводит к более прочной связи между теми молекулами, которые действительно соприкасаются друг с другом, и слоем прочно связанной воды (см. диаграмму). Этот поверхностный слой (удерживаемый поверхностным натяжением) создает значительный барьер между атмосферой и водой. На самом деле, кроме ртути, вода обладает самым большим поверхностным натяжением среди всех жидкостей. (Источник: Lakes of Missouri)

  В теле жидкости на молекулу не действует результирующая сила, потому что все силы соседних молекул компенсируются (диаграмма). Однако для молекулы на поверхности жидкости будет действовать направленная внутрь сила, так как не будет силы притяжения, действующей сверху. Эта направленная внутрь результирующая сила заставляет молекулы на поверхности сжиматься и сопротивляться растяжению или разрыву. Таким образом, поверхность находится под напряжением, отсюда, вероятно, и название «поверхностное натяжение». (Источник: Фонд Вудро Вильсона).

  Из-за поверхностного натяжения мелкие объекты будут «плавать» на поверхности жидкости до тех пор, пока объект не сможет прорваться и отделить верхний слой молекул воды. Когда объект находится на поверхности жидкости, натянутая поверхность будет вести себя как эластичная мембрана.

   

   

  Примеры поверхностного натяжения

  Источники/Использование: Некоторое содержимое может иметь ограничения. Посетите СМИ, чтобы узнать подробности.

  Водомерки могут ходить по поверхности воды благодаря сочетанию нескольких факторов. Водомерки используют высокое поверхностное натяжение воды и длинные гидрофобные ноги, чтобы оставаться над водой. Водомерки используют это поверхностное натяжение в своих интересах благодаря своим хорошо адаптированным ногам и распределенному весу. Ноги водомерки длинные и тонкие, что позволяет распределять вес тела водомерки по большой площади поверхности. Ноги сильные, но обладают гибкостью, что позволяет водомеркам равномерно распределять свой вес и двигаться вместе с движением воды. Гидрофьюжные волоски выстилают поверхность тела водомерки.

  • Хождение по воде: Маленькие насекомые, такие как водомерка, могут ходить по воде, потому что их веса недостаточно, чтобы проникнуть на поверхность.
  • Плавающая игла: Аккуратно размещенная маленькая игла может плавать на поверхности воды, даже если она в несколько раз плотнее воды. Если поверхность взболтать, чтобы разрушить поверхностное натяжение, то игла быстро утонет.
  • Не прикасайтесь к палатке!: Обычные материалы для палаток в некоторой степени непроницаемы для дождя, поскольку поверхностное натяжение воды закрывает поры в тонкотканом материале. Но если вы прикоснетесь к материалу палатки пальцем, вы нарушите поверхностное натяжение, и дождь будет капать.
  • Клинический тест на желтуху: Нормальная моча имеет поверхностное натяжение около 66 дин/см, но если присутствует желчь (тест на желтуху), оно падает примерно до 55. В тесте Хея мочу посыпают порошкообразной серой. поверхность. Он будет плавать в обычной моче, но утонет, если желчь понизит поверхностное натяжение.
  • Дезинфицирующие средства с поверхностным натяжением: Дезинфицирующие средства обычно представляют собой растворы с низким поверхностным натяжением. Это позволяет им распространяться на клеточных стенках бактерий и разрушать их.
  • Мыло и моющие средства: Облегчают чистку одежды за счет снижения поверхностного натяжения воды, благодаря чему она легче впитывается в поры и загрязненные участки.
  • Стирка холодной водой: Основной причиной использования горячей воды для стирки является то, что ее поверхностное натяжение ниже, и она лучше смачивает. Но если моющее средство снижает поверхностное натяжение, нагрев может быть ненужным.
  • Почему пузырьки круглые: Поверхностное натяжение воды обеспечивает необходимое натяжение стенки для образования пузырьков с водой. Стремление к минимизации напряжения стенки приводит к тому, что пузырьки принимают сферическую форму.
  • Поверхностное натяжение и капли: Поверхностное натяжение отвечает за форму капель жидкости. Хотя капли воды легко деформируются, они стремятся принять сферическую форму за счет сил сцепления поверхностного слоя.

  Источник: Университет штата Джорджия

• Наука

  Ниже приведены другие научные темы, связанные с поверхностным натяжением и свойствами воды.

• Мультимедиа

  Изображения и мультимедийные материалы , относящиеся к свойствам поверхностного натяжения и качества воды:

Учебные материалы по водным ресурсам и планы уроков для 7-8 классов

Ниже приведены рекомендуемые планы уроков по связанным с водой занятиям в классах седьмого и восьмого классов:

Рекомендуемые мероприятия доступны для прямой загрузки!

Водопользование
Этого количества хватит на целый урок по использованию воды!

Использование воды Powerpoint: это слайд-шоу может быть полезным введением в ваш урок

Охота за водой: для документирования использования воды в домашних условиях
Это веселое занятие на тему обезвоживания и важности воды для здоровья проводится как в классе, так и дома:

Обезвоживание Powerpoint

Раздаточный материал по обезвоживанию

Будьте здоровы, пейте воду Рабочий лист

Следующие самостоятельные занятия подходят для детей 7-8 классов:

Интерактивные игры:

Интерактивный круговорот воды Агентства по охране окружающей среды
Просмотр короткой анимации, чтобы узнать об этапах водного цикла

Интерактивная вода Агентства по охране окружающей среды Цикл очистки
Узнайте о цикле очистки воды и подходящих словарных словах с помощью этого интерактивного плаката

Понимание водоразделов
Посмотрите видео, объясняющее, что такое водораздел

Thirstin’s Matching Fun Facts Game
Сыграйте в игру на соответствие, чтобы узнать, сколько воды мы используем для повседневных дел

Thirstin’s Interactive Q&A Game
Проверьте свои знания о воде с помощью интерактивной викторины о воде

Интерактивное задание EPA Build Your Own Aquifer
Узнайте, что такое водоносные горизонты как они работают и почему они важны

Интерактивный урок EPA по фильтрации воды
Узнайте, как фильтруется вода, и следуйте инструкциям, чтобы сделать свой собственный фильтр для воды 9

Лабиринт чистой воды Word Search
Найдите словарные слова из проекта Water Project’s Water Challenge

Информационные бюллетени и викторины:

Ошибки питьевой воды
Узнайте, сколько воды тратится впустую, если мы не заботимся об экономии воды

Факты из жизни о воде Агентства по охране окружающей среды
Узнайте несколько забавных фактов о жизни воды и о воде в вашей жизни.