Oro eksperimentai. Kaip šiluma keliauja skysčiuose? Konvekcija pridedant šilumos

ORO .

KUR ŠILTAI.

Tikslas. Atskleiskite, kad šiltas oras yra lengvesnis už šaltą ir kyla aukštyn.

žaidimo medžiaga. Du termometrai, virdulys su karštu vandeniu.

Žaidimo progresas. Vaikai išsiaiškina, ar kambaryje vėsu, tada kur šilčiau – ant grindų ar ant sofos, tai yra aukščiau ar žemiau, ir lygina savo prielaidas su termometrų rodmenimis. Vaikai atlieka veiksmus: laikykite ranką virš arba žemiau akumuliatoriaus; neliesdami virdulio, laikykite ranką virš vandens. Veiksmais jie išsiaiškina, kur oras šiltesnis: iš viršaus ar iš apačios (viskas, kas lengviau, pakyla aukštyn, vadinasi, šiltas oras lengvesnis už šaltą ir šiltesnis iš viršaus).

VĖJAS KAMBARIOJE („GYVA GYVATĖ“)

Tikslas. Atskleiskite, kaip susidaro vėjas, kad vėjas yra oro srovė, kad karštas oras kyla aukštyn, o šaltas leidžiasi žemyn.

žaidimo medžiaga. Dvi žvakės, „gyvatė“ (spirale išpjautas apskritimas, pakabintas ant sriegio).

Žaidimo progresas. Suaugęs žmogus uždega žvakę ir užpučia ant jos. Vaikai sužino, kodėl liepsna nukreipiama (paveikiamas oro srautas). Suaugęs pasiūlo atsižvelgti į jos spiralinio dizaino „gyvatę“ ir parodo vaikams „gyvatės“ sukimąsi virš žvakės (oras virš žvakės šiltesnis, „gyvatė“ sukasi virš jos, bet nenusileidžia, nes šiltas oras jį pakelia). Vaikai sužino, kad oras verčia „gyvatę“ suktis, o šildymo prietaisų pagalba eksperimentą atlieka patys.

Suaugusysis kviečia vaikus nustatyti vėjo judėjimo kryptį iš viršaus ir žemiau durų. Vaikai paaiškina, kodėl skiriasi vėjo kryptis (šiltas oras bute pakyla ir išeina per plyšį viršuje, o šaltas oras yra sunkesnis ir patenka į kambarį iš apačios; po kurio laiko šaltas orasįšyla patalpoje, pakyla ir išeina į lauką per plyšį viršuje, o į jo vietą vėl ir vėl ateis šaltas oras). Taip gamtoje atsiranda vėjas. Nubraižykite eksperimento rezultatus.

Pvandeninis laivas.

Tikslas. Raskite, kad oras yra lengvesnis už vandenį; atskleisti, kaip oras išstumia vandenį, kaip oras palieka vandenį.

žaidimo medžiaga. lenktas vamzdelis kokteilių plastikinėms taurėms, vandens indas.

Žaidimo progresas. Vaikai sužino, kas atsitiks su stikline, jei ji bus nuleista į vandenį, ar ji pati gali pakilti iš dugno. Jie atlieka veiksmus: panardina stiklinę į vandenį, apverčia ją aukštyn kojomis, atneša po ja lenktą vamzdelį, po juo pučia orą. Eksperimento pabaigoje daromos išvados: stiklinė palaipsniui pripildoma vandens, iš jos išeina oro burbuliukai; oras yra lengvesnis už vandenį – vamzdeliu patekęs į stiklą, jis išstumia vandenį iš po stiklo ir kyla aukštyn, išstumdamas stiklą iš vandens.

SUVAIKINTAS ORO (1)

Tikslas. Sužinokite, kad suspaustas oras užima mažiau vietos; suspaustas oras turi galią judinti objektus.

žaidimo medžiaga.Švirkštai, vandens indelis (tamsintas).

Žaidimo progresas. Vaikai apžiūri švirkštą, tai

prietaisą (cilindrą, stūmoklį) ir demonstruoti veiksmus su juo: spausti stūmoklį aukštyn, žemyn be vandens; jie bando suspausti stūmoklį, kai skylė uždaroma pirštu; traukite vandenį į stūmoklį, kai jis yra viršuje ir apačioje. Suaugęs kviečia vaikus paaiškinti patirties rezultatus, pasikalbėti apie savo jausmus atliekant veiksmus. Eksperimento pabaigoje vaikai išsiaiškina, kad suspaustas oras užima mažiau vietos; suspaustas oras turi galią judinti objektus.

SUVAIKINTAS ORO (2)

Tikslas. Įsitikinkite, kad suslėgtas oras užima mažiau vietos. Suslėgtas oras turi galią judinti objektus.

žaidimo medžiaga. Pipetės, indas su vandeniu (spalvotas).

Žaidimo progresas. Vaikai apžiūri pipetės įtaisą (guminis dangtelis, stiklinis cilindras), eksperimentą atlieka panašiai kaip ir ankstesniame (suspaudžia ir atspaudžia dangtelį).

IŠ DŽIOVINTI IŠ VANDENS

(1 variantas – servetėlė stiklinėje)

Tikslas.

žaidimo medžiaga. Indas su vandeniu, stiklinė su prie dugno pritvirtinta servetėle.

Žaidimo progresas. Suaugęs kviečia vaikus paaiškinti, ką reiškia „išlipti sausam iš vandens“, jei tai įmanoma, ir išsiaiškinti, ar galima nuleisti stiklinę į vandenį ir nesušlapinti apačioje gulinčios servetėlės. Vaikai pasirūpina, kad stiklinės apačioje esanti servetėlė būtų sausa. Tada apverčia stiklą aukštyn kojomis, atsargiai panardina į vandenį, nepakreipdami stiklinės į patį indo dugną, faktiškai iškelia iš vandens, leidžia vandeniui nutekėti neapverčiant stiklinės. Suaugęs pasiūlo nustatyti, ar servetėlė nesušlapo (ne šlapia), paaiškina, kas neleido vandeniui sušlapti (oras stiklinėje) ir kas atsitiks su servetėle, jei stiklas pakryps (išeis oro burbuliukai, vanduo). užims vietą, servetėlė sušlaps). Vaikai patys kartoja patirtį.

IŠ DŽIOVINTI IŠ VANDENS.

(2 parinktis – vėliavėlė juostoje)

Tikslas. Nustatykite, koks oras užima vietos.

žaidimo medžiaga. Talpykla su vandeniu, medinės kaladėlės su vėliavėlėmis, skardinės (blokas su vėliavėle turi laisvai patekti į juos).

Žaidimo progresas. Suaugęs kviečia vaikus nuleisti štangą į vandenį, stebėti, kaip ji plaukia. Jie išsiaiškina, kodėl jis neskęsta (medis lengvesnis už vandenį), kaip jį galima nuskandinti (nuleisti iki dugno), nesušlapinti (nuleisti į vandenį, uždengti stiklainiu). Vaikai dalykus daro patys. Aptarkite, kodėl batonėlis nėra šlapias (nes indelyje yra oro).

KAS GREIČIAU?

Tikslas.

žaidimo medžiaga. Du rašomojo popieriaus lapai.

Žaidimo progresas. Suaugęs žmogus siūlo pagalvoti, jei vienu metu iš rankų atleisite du lapus: vieną horizontaliai, kitą vertikaliai (parodo, kaip laikyti rankose), tai kuris greičiau nukris. Išklauso atsakymus, siūlo pasitikrinti. Demonstruoja patirtį. Kodėl pirmasis lapas krenta lėtai, kas jį vėluoja (iš apačios spaudžia oras). Kodėl antras lapas krenta greičiau (krenta į kraštą, todėl po juo mažiau oro).Vaikai daro išvadą: aplink mus yra oro, o jis spaudžia visus daiktus (tai atmosferos slėgis).

DĖMESIO "KODĖL TAIP NEĮVYKSTA?"

Tikslas. Aptikti atmosferos slėgį.

žaidimo medžiaga. Stiklinės vandens, atvirukai.

Žaidimo progresas. Suaugęs kviečia vaikus apversti stiklinę, neišpilant iš jos vandens. Vaikai daro prielaidas, bando. Tada suaugęs žmogus pripildo stiklinę vandens iki kraštų, uždengia atviruku ir, lengvai laikydamas pirštais, apverčia stiklą aukštyn kojomis. Jis nuima ranką – kortelė nenukrenta, vanduo neišsilieja (nebent popierius yra idealiai horizontalus ir prispaustas prie kraštų). Kodėl iš stiklinės neišsipila vanduo, kai po ja yra popieriaus lapas (oras spaudžia popieriaus lapą, prispaudžia lapą prie stiklo kraštų ir neleidžia vandeniui išsilieti, tai yra priežastis oro slėgis).

NAMINIS TERMOMETRAS

Tikslas. Parodykite, kaip oras plečiasi kaitinant ir išstumia vandenį iš indo.

žaidimo medžiaga. Stiklinis vamzdelis arba strypas (permatomas) iš tušinuko, 50-100 ml buteliukas, šiek tiek tonuoto vandens.

Žaidimo progresas. Vaikai svarsto „termometrą“: kaip jis veikia, jo prietaisą (butelį, vamzdelį ir kamštį); su suaugusiojo pagalba padaromas termometro maketas. Kamštyje su yla padarykite skylutę, įstatykite į butelį. Tada į vamzdelį paima lašelį tamsinto vandens ir įkiša vamzdelį, kad vandens lašas neiššoktų. Butelis įkaista rankose, pakyla vandens lašas.

PIVOT

Tikslas. Parodykite, kad oras turi elastingumo. Suprasti, kaip galima panaudoti oro jėgą (judesį).

žaidimo medžiaga. Ratukas, medžiaga gaminimui kiekvienam vaikui: popierius, žirklės, pagaliukai, gvazdikai.

Žaidimo progresas. Suaugęs žmogus parodo vaikams veikiantį patefoną. Tada jis su jais aptaria, kodėl jis sukasi (vėjas smogia į jį kampu pasuktas mentes ir dėl to patefonas pajuda). Suaugęs kviečia vaikus pasigaminti patefono pagal algoritmą, apsvarstyti ir aptarti jo dizaino ypatybes. Tada jis organizuoja žaidimus su patefonu gatvėje; vaikai stebi, kokiomis sąlygomis jis sukasi greičiau.

REAKTYVUS KAMULIS.

Tikslas.

žaidimo medžiaga. Balionai.

Žaidimo progresas. Vaikai, padedami suaugusiojo, pripučia balioną, nuleidžia jį ir atkreipia dėmesį į jo skrydžio trajektoriją ir trukmę. Jie išsiaiškina, kad norint, kad kamuolys skristų ilgiau, reikia jį labiau pripūsti: oras, ištrūkęs iš „kaklo“, priverčia kamuolį judėti priešinga kryptimi. Suaugęs žmogus pasakoja vaikams, kad tuo pačiu principu naudojamasi reaktyviniuose varikliuose.

ŠAAUDŲ GILM.

Tikslas. Parodykite, kad oras turi elastingumo. Suprasti, kaip galima panaudoti oro jėgą (judesį).

žaidimo medžiaga.Žalios bulvės, du šiaudeliai kokteiliui (kiekvienam vaikui).

Žaidimo progresas. Vaikai paima šiaudelį už viršutinės dalies, pirštu neuždarydami viršutinės skylės; tada iš 10 cm aukščio staigiu judesiu įklijuoja į bulvę; jie stebi, kas atsitiko šiaudeliui (jis sulinko, neprilipo), antrą šiaudelį paima už viršaus, šį kartą pirštu uždarant viršutinę angą; jie taip pat smarkiai įsikimba į bulvę ir stebi, kas atsitiko šiaudams (jis prilipo). Vaikai sužino, kad antrojo šiaudelio viduje yra oro, kuris spaudžia sienas ir neleidžia jam sulinkti. Vaikai daro išvadą: pirmuoju atveju oras laisvai išbėgo iš šiaudų ir jis sulinko; antruoju atveju oras negalėjo išeiti iš šiaudų, nes anga buvo uždaryta. Be to, bulvėms atsitrenkus į šiaudus, slėgis dar labiau išaugo, sustiprėjo šiaudų sienelės.

PARAŠIUTAS.

Tikslas. Parodykite, kad oras turi elastingumo. Suprasti, kaip galima panaudoti oro jėgą (judesį).

žaidimo medžiaga. Parašiutas, žaisliniai žmogeliukai, konteineris su smėliu.

ŽVAKĖ INDINIUJE.

Tikslas. Atskleiskite, kad degimo metu keičiasi oro sudėtis (deguonies lieka mažiau), kad degimui reikalingas deguonis. Sužinokite, kaip gesinti ugnį.

žaidimo medžiaga.Žvakė, stiklainis, butelis nupjautu dugnu.

KAIP UŽPŪSTI ŽVAKĘ IŠ PILTIMO.

Tikslas. Atskleiskite oro sūkurio ypatybes.

žaidimo medžiaga.Žvakė, piltuvas.

STIPRI DEGTUKŲ DĖŽĖ.

Tikslas. Nustatykite oro elastingumą.

žaidimo medžiaga. Degtukų dėžutės.

DIDELIS - MAŽAS.

Tikslas. Atskleiskite, kad vėsdamas oras susitraukia, o kaitinamas plečiasi (užima daugiau vietos).

žaidimo medžiaga. plastikiniai buteliai su kamščiais, Balionas ai, moneta.

DĖMESIO „IŠSAUSTI VANDENS“

Tikslas. Parodykite egzistavimą Atmosferos slėgis, tai, kad oras vėsdamas užima mažesnį tūrį (susispaudžia).

žaidimo medžiaga. Lėkštė su vandeniu, dengianti dugną, moneta, stiklinė.

KODĖL KLAUSIMAI.

Tikslas. Išanalizuoti ir daryti išvadas remiantis žiniomis apie oro savybes: šiltas oras kyla aukštyn, t.y., jis yra lengvesnis už šaltą orą; oras yra prastas šilumos laidininkas.

žaidimo medžiaga. Minkštasis popierius, stovas su adata.

Žaidimo progresas. Suaugęs žmogus siūlo iš plono servetėlio popieriaus pasigaminti ratukus: išpjaukite stačiakampį, sulenkite jį išilgai vidurinių linijų ir vėl ištiesinkite (randamas svorio centras), uždėkite popierių ant išsikišusios adatos galiuko, kad adata jį atremtų. lygiai tuo momentu. Atsargiai priartinkite ranką – prasideda popieriaus lapo sukimasis, atitraukite – sukimasis sustoja. Jie daro išvadą: oras kyla iš apačios į viršų, spausdamas popieriaus lapą ir priversdamas jį suktis, nes popieriaus gabalas turi nuolydį ties raukšlėmis.

Kaitinant bet kokią terpę, tokią kaip vanduo ar oras, ji plečiasi ir tampa lengvesnė. Priešingai, aušinant jis susitraukia ir tampa sunkesnis. Šių daugiakrypčių fizinių poveikių derinys sudaro reiškinį, vadinamą konvekcija, kuris yra vienas iš šilumos perdavimo dideliuose skysčių ir dujų kiekiuose procesų.

Kai virš veikiančio degiklio dedamas indas su vandeniu, virš liepsnos esantis vanduo sugeria energiją. Dėl šios energijos vandens molekulės nutolsta viena nuo kitos, todėl jos tampa mažiau tankios. Šildomas vanduo pakyla; paveikslėlyje pilki dažai ant indo dugno leidžia matyti šį judėjimą. Tuo pačiu metu šaltesnis, tankesnis vanduo nusileidžia žemyn ir užima aukštyn kylančio šilto vandens vietą. Kai šiltas vanduo pakyla, jis dalį energijos atiduoda aplinkiniam vandeniui ir šiek tiek atvėsta. Tuo tarpu šiltesnis vanduo toliau kyla aukštyn, nustumdamas šaltesnio vandens sluoksnius. Konvekcija sustos tik tada, kai liepsna užges ir viso vandens temperatūra bus vienoda.

Konvekcija pridedant šilumos

Kaitinant vamzdžio dugną, padidėja apatinių vandens sluoksnių temperatūra. Dėl to šiltas vanduo kyla aukštyn, o sunkesnis saltas vanduo nusileidžia ir įkaista. Laikui bėgant visas vanduo įkaista. Kaitinant viršutinę mėgintuvėlio dalį, pakyla tik viršutinių vandens sluoksnių temperatūra, nes lengvesnis karštas vanduo lieka virš šalto.

Konvekcinis vandens judėjimas

Pakilęs nuo ugnies indo dugno, pašildytas vanduo palaipsniui praranda šilumą. Patekęs į paviršių, šis vanduo nukrypsta į šonus, veikiamas kylančio šiltesnio vandens stulpelio. Vėsdamas vanduo tampa tankesnis ir nusileidžia žemyn.

Konvekcija dujinėje terpėje

Dūmų šluostės leidžia atsekti konvekcinių srovių susidarymą kambario ore (paveikslai aukščiau). Procesas prasideda šiltu oru kylant aukštyn (paveikslas kairėje). Pasiekęs lubas (vidurinė figūra), šis oras, veikiamas kylančių šiltesnio oro čiurkšlių, nukrypsta į šonus, o po to, praradęs šilumą, nukrenta ant grindų ir, veikiant iš viršaus besileidžiančioms atvėsusioms oro srovėms ( paveikslas dešinėje), vėl pereina prie šilumos šaltinio, įkaista ir pakyla.

Oro šildymas ir vėsinimas patalpoje

Oro kondicionierius efektyviausiai vėsina patalpą, kai yra pastatytas šalia lubų (viršuje esantis paveikslėlis po tekstu), nes atvėsęs oras (paveikslėlyje mėlynas) nusileidžia žemyn ir konvekcijos būdu pasklinda po kambarį. Ir atvirkščiai, oro šildytuvas geriausiai veikia, kai jis yra šalia grindų (paveikslėlis apačioje). Šiltas oras(paveikslėlyje oranžinė) pakyla aukštyn ir tada cirkuliuoja po kambarį.

Olga Rogačiova
Eksperimentai su oru

Patirtis #1

Tikslas patirtį oro Mums reikia oro kvėpuoti. Įkvepiame ir iškvepiame oro.

judėti: Paimkite stiklinę vandens, įkiškite šiaudelį ir iškvėpkite oro. Stiklinėje atsiranda burbuliukų.

Patirtis Nr.2

Tikslas patirtį: veskite vaikus į supratimą ir prasmę oro

judėti: Padarykite nedidelį parašiutą. Parodykite, kad kai nusileidžia parašiutas, oro po juo sprogsta kupolas, remia! tai, todėl sumažėjimas vyksta sklandžiai.

Patirtis Nr.3

Tikslas patirtį: Padėkite vaikams suprasti savybes oro. Oras nematomas, neturi apibrėžtos formos, plinta į visas puses, neturi savo kvapo.

judėti: Paimkite kvepiančias servetėles, apelsinų žieveles ir pan. ir pakvieskite vaikus paeiliui užuosti kvapus kambaryje.

Patirtis Nr.4

Tikslas patirtį: Padėkite vaikams suprasti svorį oro. Oras turi svorio. judėti:Uždėkite svarstykles pripūstas ir nepripūstas balionai: dubuo su pripūstu balionu atsvers

Patirtis Nr.5

judėti: Atidarytą plastikinį butelį įdėkite į šaldytuvą. Kai jis pakankamai atvės, uždėkite jam ant kaklo nepripūstą balioną. Tada įdėkite butelį į dubenį su karštu vandeniu. Stebėkite, kaip balionas prisipučia pats. Taip atsitinka todėl, oro kaitinant plečiasi. Dabar įdėkite butelį atgal į šaldytuvą. Tada kamuolys nusileis kaip oro atvėsus susitraukia.

Patirtis Nr.6

Tikslas patirtį: Padėkite atpažinti nuosavybę oro(atsparumas, supraskite, kaip galima panaudoti jėgą oro(eismas).

judėti: Mokytojas kviečia vaikus išleisti baliono patirtis: pažiūrėk, kaip jis skris, jei atriši jį laikantį siūlą oro. Vaikai su mokytojo pagalba išpučia Balionas, atleiskite jį ir atkreipkite dėmesį į jo skrydžio trajektoriją ir trukmę. Jie išsiaiškina, kad norint, kad balionas skristų ilgiau, reikia jį labiau pripūsti.

Patirtis Nr.7

Tikslas: Išmokite atspindėti esamas idėjas transformacinėje veikloje. Kaip galima žaisti su vėju.

judėti: Paimkite kvadratinį popieriaus lapą ir supjaustykite jį iš anksto nubrėžtomis linijomis. Kampai sulenkiami į centrą, kur smeigtuku tvirtinami prie pagaliuko, tarp patefono ir pagaliuko įdėjus nedidelį karoliuką. Kad suktukas atliktų savo funkciją ramiu oru, reikia bėgti su lazda rankoje. Suktukas sukasi tik pučiant vėjui.

Patirtis Nr.8

Tikslas: Padėkite išryškinti tai, kas šilta oro lengvesni už šaltį ir pakyla.

judėti: Mokytojas kviečia vaikus palyginti temperatūrą oro kambaryje ir šalia šiltų daiktų. Nustatykite, kur šilčiau: ant grindų ar ant sofos? Mokytojas laiko termometrą ant grindų, o paskui ant sofos. Vaikai įsitikinę, kad kuo aukščiau, tuo šilčiau. Toliau mokytojas pasiūlo prieiti prie baterijos. Ištieskite ranką virš akumuliatoriaus, žemiau akumuliatoriaus. Kur šilčiau (Šilčiau virš akumuliatoriaus.)

Tada mokytojas pasiūlo eiti prie virdulio su karštu vandeniu. Pakelkite ranką ir laikykite ją virš vandens. Vaikai įsitikinę, kad vandens garai yra karšti. Šiltas oras lengvesnis nei šaltas. Šiltas oras pakyla todėl viršus šiltesnis.