Якщо шкільна фізика для дітей раптом стала непідйомним вантажем, допомогти їм зможуть не тільки репетитори, а й батьки! Поясніть дитині фізичні явища на простих прикладах, які можна побачити в повсякденному житті, проведіть з ним якісь нескладні фізичні досліди та експерименти. Як це зробити - продемонструємо далі, привівши в приклад знайомі всім процеси, які можна спостерігати навіть у себе на кухні.
заломлення світла
Перше, чим може бути цікава фізика для дітей - це оптичні фізичні явища, зокрема, переломлення світлових променів. І якщо у вас на кухні стоїть ваза з квітами, або прозора чашка з ложкою, то це явище в ній чітко спостерігається. Можна помітити, що опущена в чашку чайна ложечка, проходячи через воду, нібито зміщується і триває під водою вже під іншим кутом - виглядає так, немов ложка зламалася. Або інший приклад: якщо в каструлю налити воду і покласти на її дно, припустимо, горох, то він буде здаватися більше, ніж є насправді.
Це і є явище заломлення світла, коли світловий промінь, проходячи через кордон двох різних середовищ, змінює свій напрямок і кут падіння. Причому кут падіння тим більше, чим більше кут заломлення. Але якщо промінь світла направлений до цієї межі перпендикулярно, то переломлення буде відсутній. У випадку ж з ложкою і чашкою, промінь світла проходить під гострим кутом з повітряного середовища у водне, і вода виступає лінзою, заломлюючої світлові промені, що відображаються в ложці.
Зміна агрегатних станів речовини
Агрегатний стан - стан речовини в певних умовах, в конкретному діапазоні тиску і температури, яке визначає властивості речовини, його здатність зберігати форму і об'єм, або міняти їх. До таких станів традиційно відноситься тверде, рідке і газоподібне.
Але це звучить нудно, тому на допомогу приходить фізика для дітей. Легко поспостерігати за зміною агрегатних станів можна на прикладі звичайної води. Спочатку перевірте дитини: якщо пролити трохи води на підлогу і не витерти, чи залишиться калюжка там назавжди чи ні? А що буде з водою, якщо її помістити в холодильник? Це і є агрегатні стани речовини! Виявляється, такі звичні фізичні явища на кухні майже кожен день трапляються у нас під носом.
А чому так відбувається? Виною всьому не чари, а фізика! Вода - це рідина, а рідина - проміжний стан між твердими і газоподібними речовинами. Тверде стан, в даному випадку лід, утворюється, коли вода піддається температурі замерзання (нижче 0 ° C), а газ - водяна пара - утворюється при температурі кипіння (100 ° C). При температурі ж від 0 ° C до 100 ° C вода перебуває в рідкому стані - а все тому, що межмолекулярное тяжіння при таких позначках не так сильне, як в твердому стані, але і не такий слабкий, як в газоподібному.
Перехід води в пару, тобто випаровування, відбувається тоді, коли молекули води з відкритої поверхні отримують енергію - сонячну або від кімнатної температури, і починають рухатися хаотично. Сила тяжіння між ними слабшає. При зниженні ж температури кінетична енергія молекул опускається, і сили тяжіння посилюються.
теплопровідність тіл
Наступне фізичне явище, яке розглядає фізика для дітей на прикладах з життя - теплопровідність, тобто здатність різних матеріальних тіл до теплообміну, передачі енергії. Але як пояснити дитині цей процес? Та хоча б на прикладі нагріву супу в каструльці, або води в чайнику!
Уявімо: ми поставили суп на плиту. Температура каструлі почне підніматися, і через різницю температур рух частинок буде посилюватися, що посприяє передачі теплоти від вогню до посуду, і від нагрітої посуду - до супу. Але не у всіх тел теплопровідність однакова: наприклад, метали мають більш високу теплопровідність, ніж, припустимо, деревина і повітря. Тому суп ми нагріваємо в металевій каструлі, щоб він швидше нагрівся - однак і охолоне, він швидко. Однак, якщо заважати суп дерев'яною ложкою / лопаткою, то вона буде повільно нагріватися, володіючи малою теплопровідністю, але завдяки цьому і охолоне повільно.
Має фізика для дітей ще одну таку цікаву штуку стосовно теплопровідності, як конвекція - такий вид теплопередачі, при якому енергія передається потокообразно, або природним, або примусовим шляхом. Тобто, коли супчик просто стоїть на плиті, він нагрівається природним шляхом, але коли його почнуть помішувати ложкою - конвекція буде примусовою.
Дифузія - одне з найцікавіших і зрозумілих фізичних явищ, про які може розповісти фізика, але і воно часом буває складним для дітей. А тим часом ми постійно спостерігаємо за цим процесом в житті, зокрема, на кухні. Дифузією називають взаємне проникнення, змішування двох речовин, схожих за структурою, до однорідного стану. Дифузія відбувається завдяки кінетичної енергії молекул тих речовин - саме вона і призводить їх у рух.
Один з найдоступніших прикладів дифузії рідин, які знає фізика для дітей - заварювання чаю в окропі. Нехай дитина кине в воду чайний пакетик або жменьку чайного листя, не розмішуючи - тоді ви зможете поспостерігати, як чайна заварка змішується з чистою водою. І чим вода гаряче, тим швидше буде відбуватися процес змішування.
А в твердих речовинах прикладом для дітей може стати засолювання овочів на зиму: кристалики солі, потрапивши в воду для майбутнього розсолу, розпадуться, утворюючи іони хлору і натрію, які з часом проникнуть між молекулами засолюють овочів, будь-то помідори, огірки або навіть гриби . Цей тип дифузії - найповільніший.
Але швидше за все відбувається дифузія в газах. Діти точно знають, наскільки швидко по дому поширюється смачний запах маминої куховаріння з кухні - саме так аромати їжі змішуються з молекулами повітря в приміщенні.
закон Архімеда
Цей закон також називають законом Паскаля. Згідно з ним, на тіло, занурене в рідину, діє сила виштовхує (сила Архімеда), яка дорівнює масі рідини, здатної заповнити обсяг даного тіла. Значить, тіло з щільністю нижче, ніж щільність рідини, з неї виштовхне, а з щільністю вище - зануриться і потоне, виштовхуючи при цьому стільки рідини, скільки відповідає його обсягу.
Така фізика стане зрозуміліше для дітей, лише тільки ви нагадаєте їм про приготування їжі - наприклад, про варіння курки. Щоб зварити птицю, мама набирає не повну каструлю води, а приблизно три чверті, в залежності від обсягу тушки. Коли ж ми опустимо курочку в воду, то зауважимо, як вода піднімається до країв посуду, набагато ближче, ніж була до цього. Закон Архімеда у всій красі!
А хочете дізнатися, як пояснити дитині явище електромагнітної індукції, та ще й так, щоб це було цікаво і наочно? Покажіть йому цей ролик:
Забирай собі, розкажи друзям!