Фокусы на уроках и переменах (стр. 11 )

109. Металлическое тело с поверхностью неодинаковой кривизны соединить проводником с кондуктором элетрофорной машины. Равномерно вращать её диски на протяжении всего фокуса. Небольшую неоновую лампочку, цоколь которой заземлён, перемещать по линии, указанной на рисунке пунктиром, на расстоянии 1-2 см от поверхности проводника. Около выступающих участков проводника лампочка будет светиться ярче, чем около  остальных. Если перемещать лампочку, касаясь, нижним контактом  на её цоколе поверхности проводника, то в любой точке, в том числе и у острия, свечение будет одинаковым. Объясните явление.

Секрет фокуса.

1. У выступающих участков проводника поверхностная плотность зарядов, а следовательно, напряженность электрического поля и ионизация воздуха будут больше, чем у других участков. В точках с большой ионизацией больше электропроводность воздуха и сила тока, текущего через лампу.

       

2. Поверхность проводника является эквипотенциальной, поэтому при соприкосновении с любой её точкой нижнего контакта лампочки напряжение на её полюсах, а следовательно,  и сила текущего  через неё тока не изменяются.

110. Наклеить на эбонитовую палочку две полоски фольги, между которыми оставит промежуток в 4-5 мм. В этом промежутке насыпать кучку ликоподия. С помощью клемм подключить полоски фольги к электрофорной машине и привести её в действие. Порошок ликоподия взлетит жёлтым облачком. Объясните явление.

Секрет фокуса.

Между полосками фольги происходит искровой разряд. В узком канале искры воздух нагревается до высокой температуры, расширяется и разбрасывает порошок ликоподия. Фокус демонстрирует механическое действие искры.

112. Положите обрезки ( листочки) фольги на металлический лист. Поднесите к ним наэлектризованную стеклянную палочку. Листочки « дружно» к ней притянутся. Попросите одного из учащихся повторить опыт. Обрезки притягиваются, но с меньшей  « охотой».  Вы снова повторяете фокус – у вас снова хорошо получается.

Секрет фокуса.

Когда к листочкам подносят палочку, заряженную положительно, то они в результате электростатической индукции заряжаются отрицательно. Если листочки лежат на заземлённом металлическом предмете, то положительный заряд уходит в землю, и отрицательный заряд листочков будет больше, чем когда они лежат на незаземлённом. Когда фокус демонстрируют учащиеся, вы отключаете заземление.

ДВИЖЕНИЕ ПРОВОДНИКА С ТОКОМ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ.

113. Между двумя подставками подвесить полоску фольги в виде свободно свисающей петли. Пропустить через неё кратковременный постоянный ток силой 1-2 А. Металлическая лента отклоняется. При включении тока обратного направления она отклоняется в противоположную сторону. Объясните явление.

Секрет фокуса.

Сила, вызывающая отклонение ленты, обусловлена наличием магнитного поля Земли.

114.Один конец железной проволоки длиной 50 см привязать к стойке, а другой – к губке тисков. Под серединой проволоки поместить электромагнит, питаемый переменным током. Вращая рукоятку тисков, постепенно увеличивать натяжение проволоки. В некоторый момент проволока начинает сильно вибрировать. Объясните явление.

Секрет фокуса.

Магнит периодически притягивает проволоку. Интенсивность вибрации  объясняется резонансом, который возникает при условии, когда собственная частота колебаний проволоки будет равна частоте переменного  тока.

115. « ПЛЯСКА»  АЛЮМИНИЕВОЙ ЛЕНТЫ.

  Ленту из алюминиевой фольги положите на стол под четырьмя подковообразными магнитами  и включить в цепь постоянного тока через переключатель. Быстро переключать направление тока. Лента придёт в движение, периодически изменяя свою форму так, как это указано на рисунках. Объясните явление.

Секрет фокуса.

Как и всякий проводник с током, лента в магнитном поле движется. Направление этого движения зависит от направления магнитного поля. По правилу левой руки находим, что ток в обоих случаях идёт слева направо.

       

  РАСПРОСТРАНЕНИЕ И ОТРАЖЕНИЕ СВЕТА.

116. Сломанный карандаш

Этот опыт основан на свойствах воды и света.

Реквизит

Стакан Водопроводная вода Карандаш

Подготовка

Наполни Стакан примерно на 1/2 водопроводной проводной водой. Размести стакан с водой и карандаш на столе.

Начинаем научное волшебство!

Держи карандаш перед собой. Объяви зрителям: «Сейчас я сломаю карандаш, просто опустив его в стакан с водой». Опусти карандаш вертикально в воду, чтобы его кончик оказался примерно посередине между дном стакана и поверхностью воды. Держи карандаш в задней части стакана, дальше от зрителей. Поводи карандашом туда-сюда в воде, держа его вертикально. Спроси у зрителей, что они видят. Достань карандаш из воды.

Результат

Зрителям покажется, что карандаш сломался. С их точки зрения, та часть карандаша, что находится под водой, слегка смещена относитель­но той части, что находится под водой.

Объяснение

Такой эффект возникает благодаря рефракции. Свет распространяется по прямой, но, когда луч света переходит из одного прозрачного веще­ства в другое, его направление меняется. Это и есть рефракция. Когда свет переходит из более плотного вещества, например, воды, в менее плотное, например, воздух, происходит рефракция, или видимое изме­нение угла падения луча. Свет в веществах разной плотности распрос­траняется с разной скоростью. , отраженный от карандаша, проходя сквозь воздух, кажется (ригелям находящимся в одном месте, а сквозь воду - в другом.

117.Исчезающая монетка

Вот еще один опыт, в котором вода и свет производят загадочный эффект.

Реквизит

Стеклянная банка с крышкой емкостью 1 литр Водопроводная вода Монетка Помощник

Подготовка

Разложи всё необходимое на столе.

Начинаем научное волшебство!

Налей и банку воды и закрой крышкой Дай своему помощнику монетку, чтобы он мог убедиться, что это действительно самая обычная монета и в ней нет никакого подвоха. Пусть он положит монету на стол. Спроси у него: «Ты видишь, монету?» (Конечно, он ответит «да».) Поставь на монетку банку с водой. Скажи волшебные слова, например: «Вот волшебная монета, вот была, а вот и нету». Пусть твой помощник посмотрит сквозь воду сбоку банки и скажет, видит ли он монетку теперь? Что он ответит?

Советы учёному волшебнику

Можно сделать этот трюк еще более эффектным. После того, как твой помощник не сможет увидеть монетку, ты можешь заставить ее появиться вновь. Скажи другие волшебные слова, например: «Как монетка провалилась, так она и появилась». Теперь убери банку, и монета снова окажется на месте.

Результат

Когда ты ставишь на монетку банку с водой, кажется, что монетки исчезла. Твой помощник ее не увидит.

Объяснение

Когда свет переходит из менее плотной среды (например, воздуха), в более плотную (например, воду), на границе этих двух ве­ществ происходит рефракция, или изменение направления лучей света. Переходя из воздуха в воду, свет отклоняется к нормали, линии, проходящей под прямым углом к поверхности. Переходя из воды в воздух, свет отклоняется в противоположном направлении, от нормалие. Этот фокус удается из-за того, что при определенном угле паде­ния света, когда он переходит из более плотной среды (воды) в менее плотную (воздух), происходит не рефракция, а отражение. Отражение—это отбрасывание света от поверхности обратно. Когда видимый образ монетки попадает на стенку банки под слишком большим углом, вместо рефракции возникает отражение, и монетка становится не видна снаружи.

118 С помощью двух маленьких лампочек от карманного фонаря и картонной звезды, насаженной на спицу, получить на экране две тени. Как расположить эти предметы, чтобы при вращении звезды две её тени  вращались в противоположные стороны?

Секрет фокуса.

Надо расположить звезду так, чтобы её плоскость была перпендикулярна плоскости экрана, а лампочки по обе стороны звезды не очень далеко друг от друга.

119. Осветить горящую свечу мощной электрической лампой. На белом экране появится не только тень от свечи, но и от пламени. Объясните, каким образом источник света  ( пламя) может давать собственную тень.

Секрет фокуса.

В пламени свечи имеются непрозрачные раскалённые частицы. Поэтому пламя задерживает свет от лампы, само же испускает гораздо менее интенсивный свет. Таким образом, на экране за пламенем получается участок, освещённый слабее, чем окружающее пространство, т. е. тень.

       

120.Показать ручное зеркало, сделанное из двух прямоугольных зеркал, укреплённых в прямоугольной оправе под прямым углом друг к другу. В таком зеркале учащиеся увидят себя перевёрнутыми вверх ногами. Повернуть зеркало на 90  градусов. Изображение повернется на 180 градусов. Объясните явление.

Секрет фокуса.

  Лучи света, отражённые одним зеркалом, попадают сначала на второе зеркало, а потом уже в глаз. Благодаря двойному отражению света  верхняя и нижняя части лица как бы меняются местами и переворачиваются. Если повернуть прибор на 90 градусов, плоскости зеркал станут вертикальными. При этом левая и правая части лица при отражении также  « меняются» местами,  однако изображение лица будет прямым.

121. На столе поставить зеркало и положить перед ним лист бумаги. Вызвать одного из учащихся и предложить ему, глядя на отражение своей руки в зеркале, написать на бумаге крупными  печатными буквами  свою фамилию. Это обычно не удаётся.