FYZIKA Metodická příručka pro učitele

Transkript

1 FYZIKA Metodická příručka pro učitele vytvořená v rámci projektu ZŠ a MŠ Potštát: Technické a jazykové vzdělávání ZŠ Potštát: energetikou k udržitelnému rozvoji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.04/

2

3 ro ník 1) Užití ekologických prvk v ro níku ZŠ ) Pracovní list délka ) Pracovní list hmotnost ) Pracovní list objem ) Pracovní list hustota ) Pracovní list teplota ) Pracovní list as ) 7. ro ník FYZIKA ) Pracovní list kapaliny ) 8. a 9. ro ník FYZIKA ) Pracovní list Elektrostatika ) Elektrický náboj Elektrování t les Elektrický náboj a elektrování t les Elektrostatika pro volné chvíle Elektrostatika pro volné chvíle - p íklady Elektrostatický odlu ova prachu ) Stejnosm rný elektrický proud Elektrické pole Elektrické nap tí M ení proudu a nap tí Kdo to ví, odpoví Ohm v zákon Elektrický odpor (Ohm v zákon) Pro volné chvíle ) 9.ro ník FYZIKA ) Pracovní list Elektrická energie ) Elektrická energie ) Elektromagnetická indukce ) Generátory ) P íklad k ížovky nebo šifry ) Výroba elektrické energie, elektrárny ) Elektrárny ) Odpady z energetiky ) Použité zdroje

4 1) Užití ekologických prvk v ro níku ZŠ Žijeme v dob rychlého technického rozvoje. lov ka ovládá elektronika, výpo etní technika, prvky robotiky, komunika ní technika, spolu s dopravními prost edky aj. Všechna za ízení usnad ují a v mnohých p ípadech nahrazují lidskou práci, což výrazn šet í as v zam stnání i v jednotlivých domácnostech. Vzhledem k tomu, že všechny poznatky, suroviny i finální výrobky mají sv j prvopo átek v p írod, je nutné si neustále uv domovat kontinuální nutnost pé e o životní prost edí. Na základních školách je proto více než žádoucí vyp stování dovedností, návyk a p edevším pak zájmu o problematiku životního prost edí a rozvinutí schopnosti tvo ivého p ístupu k ešení problém, souvisejících s ochranou životního prost edí.rovn ž je t eba rozvíjet charakterové rysy lov ka, které by poté v dosp losti umož ovaly ešení otázek životního prost edí v souladu s dlouhodobými pot ebami a cíli naší spole nosti. K tomu všemu je t eba získat základní znalosti o vzniku a vývoji života na Zemi, o p írodních jevech a zákonech, které z tohoto procesu vyplývají. lov k se postupn u il využívat dary p írody. Dnes umíme rozpoznat stá í a význam strom, víme, co jsou deštné lesy a pralesy, jakou hustotu má voda v mo i, odkud se bere voda ve vodovodním ádu, kolik vody, kyslíku i jiných plyn vyprodukují rostliny, pro nelze plýtvat vodou a zne iš ovat vzduch To vše se objevuje v n kterých úlohách kapitol délka, hmotnost, objem a hustota. V kapitole teplota se žáci seznamují s typy meteorologických m ení, zamyslí se rovn ž nad otázkami globálního oteplování planety Zem a budou provád t vhodná m ení v našem geografickém prost edí. V kapitole kapaliny se n které úlohy zam ují na život vodních živo ich, zne iš ování vod p i katastrofách i zne iš ováním odpadními látkami. R zné jevy a p írodní úkazy objas ují n které kapitoly z elekt iny. V oblasti elektrostatiky lze na základ poznatk o stromech vysv tlit nutnost vysazování smíšených les, vliv chemických prost edk, užívaných v domácnostech na vznik statické elekt iny a nebezpe í úniku odpad do vodních zdroj a p dy. Rovn ž tak osv tluje možnosti užívání nových pohonných hmot pro dopravní prost edky, odklán ní dopravy a snižování hlu nosti, ochrany ovzduší a vln žijící zv e. Zdrojem elektrického nap tí nemusí být jen baterie, ale také n které plody p írody, nap íklad jablko, citron apod. V dnešní dob umíme vysv tlit p vod a ú inky blesku. Rovn ž nebezpe í, íhající v okolí rozvodných za ízení, nehrozí jen lov ku, ale i ostatním živým tvor m. Žáci zde mohou sami vysv tlit skute nost, pro mohou ptáci bez újmy sed t na vodi ích. V této kapitole najde uplatn ní i ukazatel hladiny vody v nádrži vodojemu atp. Z Ohmova zákona vyplývá význam úsporných žárovek, jejich bezpe né užití a odkládání použitého zbytného elektromateriálu. Naše životní prost edí podmi uje gravita ní i magnetické pole.zm ny jejich ú inku mají vliv na lov ka i p írodu. Orientaci v p írod pomocí za ízení založených na poznatcích o magnetismu lze získat p i práci v kapitole magnetické pole.je zde možno p ipomenou i orientaci, která spo ívá na p írodních jevech mraveništ, poloha Slunce, Kapitola elektromagnetická indukce nabádá k zamyšlení, jak fyzikální poznání a jeho technické aplikace ovliv ují naše obytné prost edí, slouží k separaci odpadu aj. Téma elektrárny dává možnost k zamyšlení nad ešením problém, vyplývajících z výroby elektrické energie, které jsou spojeny s narušováním ekologických systém p írody. V jednotlivých kapitolách jsou zelen vyzna eny úlohy, které jsou spojeny s ekologií. 2

5 2) Pracovní list délka ešení n kterých p íklad 1) V encyklopedii nebo na internetu zjisti p ibližné rozm ry t chto jednotek: palec orienta ní délka 20 až 30 mm, udává ší ku palce, ne jeho délku dla - má délku okolo 10 cm pí - p ibližn 20 cm stopa jde o délku chodidla, p ibližn 30 cm loket vyjad oval vzdálenost mezi koncem prst a vrcholem loketního kloubu, asi 50 cm míle nap. staro eské - 1 míle eská = 9066m 1 míle staro eská = 11225m Hodnoty jsou orienta ní, žáci najdou jist i jiné íselné údaje, vzhledem na nejednost jednotek délky v minulosti. 4) Najdi trojice, které k sob pat í a vybarvi je stejnou barvou: 5) Vylušti k ížovku a dopl v tu: 1 M E T R 2 T L E S A 3 S T E V Í C 4 M I L I M E T R 5 D 6 M Í L E 7 V O D A 3

6 6) Vyber vhodné m idlo pro m ení daného p edm tu. Vytvo dvojice: délka chodby rozm ry u ebnice obvod pasu rozm ry sk ín pr m r mince látka tlouš ka papíru m ící pásmo pravítko krej ovský metr skládací metr posuvné m idlo d ev ný ty ový metr mikrometr 7) Ur i správné po adí v t : 4 Na m idlo se p i tení hodnoty díváme kolmo. 5 Zjistíme, jakému údaji na stupnici odpovídá konec p edm tu a p e teme na stupnici nejbližší dílek. 3 Po átek m idla nastavíme k okraji p edm tu, p ikládáme ho t sn podél hrany t lesa, které m íme. 2 Zjistíme jednotky stupnice, délku nejmenšího dílku a rozsah stupnice. 6 Zapíšeme výsledek m ení a p ipíšeme správnou jednotku. 1 Zvolíme vhodné m idlo. 8) P i každém m ení dochází k odchylce, což je polovina délky nejmenšího dílku stupnice. Je-li nejmenší dílek stupnice 1cm, je odchylka m ení ±0,5 cm. Je-li nejmenší dílek stupnice m idla 1 mm, je odchylka m ení ± 0,5 mm. ím menší je odchylka m ení, tím p esn jší je m ení. 10) Odhadni výšku budovy školy. Jak jsi postupoval? Odhadne nap íklad výšku jednoho patra a vynásobí po tem pater. 4

7 11) ( ) : 5 = = = = 217 =217 ZK: ( ):5=1075:5=215 12) Oprav chyby: 12 km = m 32 dm = 320cm 25 cm = 250 mm dm = mm m = 1350 km 61 m = mm 13) Pravda nebo lež? Tlouš ku jednoho listu u ebnice zjistíme tak, že tlouš ku všech list vyd líme po tem list. Pr m r kovové ty ky zm íme posuvným m idlem. Základní jednotka délky je metr. Hloubku otvoru m žeme zm it hrotem posuvného m idla Sv telný rok je jednotka délky, která se užívá v astronomii. pravda lež Jednotky míle, palec, yard se dnes v n kterých krajinách používají. Centimetr je setina metru. 14) Sv telný rok je vzdálenost, kterou sv tlo ve vakuu urazí za jeden rok. Není to jednotka asu. Pro názornost je to m. Rychlost sv tla je km/s. 5

8 15) P eve jednotky: 48 km = m 5,2 dm =0,52 m 102 cm = mm 5234 cm = 52,34 m 0,06 dm = 6 mm 118 m =0,118 km 14 dm = 140 cm 368 m = mm 16) Uspo ádej hodnoty sestupn : 1230mm 0,001 km 4 dm 300 mm 0,29 m 7 cm 18) 20) 1 cm na map je ve skute nosti 700 m. Žáci k m ení použijí kružítko, do kterého si naberou vzdálenost 1 cm /což je 700m/ a p ibližn zm í danou vzdálenost. délka tverce o rozloze 1 km 2 je 1 km tverc 21) 1 km 2 =100ha ha = km 2 6

9 22) Peeso: m 28 m mm 1 mm 50 mm 1 /100 m 50 dm 0,1 dm 28 dm 5 cm cm 500 mm 500 cm 28 mm 5 km m 1 cm 1 m 28 km 1/1000 m 2,8 cm 5 dm 10 mm 0,001 km 3) Pracovní list hmotnost 7

10 ešení n kterých p íklad 1) Dopl v ty, aby byly pravdivé: Hmotnost je základní fyzikální veli ina, ozna ujeme ji písmenem m. Hmotnost popisuje množství látky v t lese. Základní jednotkou hmotnosti je kilogram (zna ka kg ). Menšími jednotkami jsou gram (zna ka g ) a miligram ( zna ka mg). V tší jednotkou je tuna (zna ka t ). V b žném živote se m žeme setkat i s jednotkami hmotnosti dekagram ( zna ka dag, d íve dkg) a metrický cent (zna ka q). M ení hmotnosti se nazývá vážení a m ící za ízení váhy. 3) Dopl tet: Nejstarší a stále používané váhy jsou rovnoramenné váhy. Tvo í je rameno otá ivé kolem svého st edu, na jehož obou stranách jsou zav šeny misky. Na jednu misku položíme p edm t, na druhou misku klademe závaží známé hmotnosti. Pokra ujeme tak dlouho, až nastane rovnováha. Sou et hmotností závaží je pak hmotnost p edm tu. P i vážení tedy porovnáváme hmotnost p edm tu s hmotností závaží. 4) Spoj správn dvojice: L I B R A R T O O A V N T U T N L O V N N R A Í M I E A Ž O K E L N N N Á A H A F E M M U R T U B A E N É Á N E R N C E N T D G V E Á H Y 1 kg 1000g mg 1 kg 1 g mg 100 kg 1 q 1 t kg g 1 t 5) Mincí - pružinové váhy, vzhledem p ipomíná silom r, pružina se prodlužuje a zkracuje, tato zm na délky se projeví na stupnici, kde ode teme hmotnost. Dodnes se asto používá v zem d lství, nap. pro vážení pytl s obilím, zabitých zví at nebo jejich ástí. Výhoda je v tom, že je p enosný a nepot ebuje závaží, nevýhodou je menší citlivost i p esnost. Mincí bývá opat en na jednom konci okem pro zav šení na strop nebo jinou konstrukci, na druhém konci hákem pro zav šení váženého p edm tu. Slouží pro hrubá obchodní m ení a umož uje zjiš ování hmotnosti v rozsahu od kg do n kolika tun (je ábové váhy ). 6) 8

11 6 Opakujeme, až nastane rovnováha. 1 Zkontrolujeme, zda je deska vah vodorovná. 2 Odaretujeme váhy a zjistíme, na kterou stranu se kloní. 7 Se teme hmotnost závaží. 5 P idáme nebo ubereme závaží. 8 Zapíšeme hmotnost p edm tu. 3 Použitím drobných p edm t vyvážíme prázdné váhy. 4 Na levou misku zaaretovaných vah položíme p edm t, na pravou stranu závaží. 8) Vypo ítej: 2g + 200mg + 100mg = mg 200g + 100g + 5g + 2g = 307 g = mg 50g + 1g + 500mg = mg 20mg + 200mg + 50mg = 270 mg 10) Zjistíme hmotnost v tšího po tu kapek a d líme po tem kapek. 13) za den 48 kg = g 240 lidí 14) Vyst ihni jednotlivé karti ky a vytvo dvojice, které k sob pat í. 9

12 17 t kg 630 kg 63 kg g 1 dag 0,001 t 17 dag 170 g 0, t kg kg 1 t mg 1 g g 1 kg kg 17 kg 17 g 1 g 1 mg g 63 t 10

13 4) Pracovní list objem ešení n kterých p íklad 1) Pravda nebo lež: Objem pat í mezi základní fyzikální veli iny. Je to odvozená fyzikální veli ina Hlavní jednotkou objemu je metr krychlový Objem pravidelných t les m žeme vypo ítat pomocí vzorce. Objem ozna ujeme písmenem V Objem kapaliny ur íme za pomoci odm rného válce. Objem vyjad uje velikost prostoru, který t leso zaujímá. Odm rným válcem m žeme zm it objem sypkých látek. Objem pevného t lesa m žeme odm it odm rným válcem. Pro krychlový metr se používá i ozna ení kubický metr. pravda lež 2) M R E L Í M E T R I M E T A F A R L M K R R Y D Y I A I C G Z N Í M R H H D O I U Ž E P Á O L L K K A T O V V Ý I O E V R B D É L K A S Á O D C H Y L K A Z Dopl v ty: Základní jednotkou objemu je metr krychlový. Ozna ujeme ho m 3. Menšími odvozenými jednotkami objemu jsou decimetr krychlový, centimetr krychlový a milimetr krychlový. V tší jednotkou je kilometr krychlový. 11

14 5) Z písmen u chybných zápis vytvo íš název praktické jednotky pro m ení objemu: M 2000 dm 3 = 2 m 3 R 42,1 dm 3 = cm 3 I 6,6 m 3 = cm 3 K m 3 = 0,00212 km 3 T 17 m 3 = dm 3 E 7 dm 3 = 0,007 m 3 A mm 3 = 2 cm 3 L 0,013 m 3 = cm 3 7) LITR Litr je setina hektolitru. Decilitr je desetina litru. Centilitr je setina litru. Mililitr je tisícina litru. Centilitr je desetina decilitru. Mililitr je setina decilitru. Mililitr je desetina centilitru. 8) Stejnou barvou vybarvi obdélníky, které k sob pat í: 10) P evád j jednotky: 8 ml = 8 cm 3 7 m 3 = l 4,7 l = cm 3 12,7 dm 3 = 12,7 l 0,56 m 3 = 5,60 hl 12

15 11) Vypo ítej objem krychle a kvádru, chyb jící rozm ry zm pravítkem: V 1 = =16 830mm 3 V 2 = =4 913 mm 3 14) =2040 litr za rok 2040:365 je p ibližn 5,6 litr vody za den 15) 40.4=160 l za den celá rodina = l za rok : 12 je p ibližn litr vody za m síc 16) 4 hl za den, = 1460 hl za rok 13

16 17) Peeso: 7 m 3 1 ml dm l dm 3 25 l 70 l 25 cm 3 25 m 3 7 hl 0,01 hl 70 dm ml 7 l 25 dm ml 25 ml 25 hl 700 l 250 l l 1 l 0,001 l dm 3 14

17 5) Pracovní list hustota ešení n kterých p íklad 1) Dopl ova ka: 4 2 M T 3 E 5 R V H U S T O T A M N L R B U H O A U Á J A T N K E D N C M L O E O S T 2) Pozoruj obrázky, správn dopl v ty: 1. Objemy krychli ek jsou stejné r zné. Hmotnosti obou krychli ek jsou stejné r zné, protože krychli ky jsou ze stejné látky z r zných látek. 2. Objemy krychli ek jsou stejné r zné. Hmotnosti obou krychli ek jsou stejné r zné, protože krychli ky jsou ze stejné látky z r zných látek. 15

18 3) Hmotnost 1 cm 3 látky je pro r zné látky stejná - r zná, ale pro stejnou látku je vždy stejná r zná. Hmotnost vyjad uje množství látky v t lese, hustota ur uje hmotnost látky v jednotce objemu /nap. v 1 cm 3, v 1 m 3 /. Proto hmotnost 1 cm 3 nebo 1 m 3 ur uje hustotu dané látky. Hustota se ozna uje eckým písmenem. íseln je rovna podílu hmotnosti a objemu. Základní jednotkou hustoty je kg/m 3, používáme i jednotku g/cm 3. Hustota kapalin se m í hustom rem. 5) Ve fyzikálních tabulkách najdi hustotu t chto látek a ur i hmotnost 1 m 3 dané látky: látka zlato vzduch voda led hustota (v kg/m 3 ) hmotnost 1 m 3 (v kg) ,3 1, ) Dopl velikost hmotnosti nebo hustoty látky: látka hustota (v g/cm 3 ) hmotnost 1 cm 3 (v g) máslo 0,950 0,950 g mo ská voda dubové d evo 1,025 1,025 0,700 0,700 g benzín 0,770 0,770 7) Krychle o objemu 2 m 3 má hmotnost kg. Zjisti, z jaké je látky: 1 m 3 má hmotnost 2100 kg, proto hustota hledané látky je 2100 kg/m 3. Danou hustotu má beton. 16

19 8) 9) Zjisti, jaký je vztah mezi jednotkami hustoty, použij hodnoty z 8. úlohy: Hustota olova je kg/m 3 nebo 11,3 g/cm 3 Protože se jedná o hustotu t že látky, m žeme napsat 11,3 g/cm 3 = kg/m 3 1 g/cm 3 = kg/m 3 10) Dopl : 8,9 g/cm 3 = kg/m 3 1,030 g/cm 3 = kg/m 3 0,001 3 g/cm 3 = 1,3 kg/m 3 0,7 g/cm 3 = 700 kg/m 3 11) Dopl : kg/m 3 = 7,870 g/cm kg/m 3 = 0,900 g/cm 3 1,81 kg/m 3 = 0,00181 g/cm 3 1 kg/m 3 = 0,001 g/cm 3 17

20 12) Prsten má objem 2 cm 3 a hmotnost 21 g. Je ze zlata? 1 cm 3 má hmotnost 10,5 g, kov má teda hustotu 10,5 g/cm 3, což je kg/m 3. Prsten je ze st íbra. 13) = m : V m =.V V=m : 14) V cistern je 500 hl neznámé kapaliny. Její hmotnost je 38,5 tuny. Zjisti o jakou kapalinu se jedná. 500 hl= l=50m 3 1m 3 váží : 50= 770 kg hustota kapaliny je 770 kg/m 3, jedná se o benzín 15) 16) V=5.6.11=330 cm 3 m=0, =165g Každá z kapalin má jinou hustotu, takže vytvo í vrstvy. Dole bude kapalina s nejv tší hustotou. Vhazované p edm ty budou z stávat v r zných vrstvách, záleží na hustot látky, z které je p edm t. 17) Pravda nebo lež: Každá látka má hustotu. Hustota kapalných látek se dá m it hustom rem. Hustota pevné látky se ur í výpo tem z objemu a hmotnosti. Hustota vody klesá se stoupající teplotou. Na vod plavou t lesa jejichž hustota je menší než hustota vody. Hustota je odvozená fyzikální veli ina. T leso s v tší hustotou než má kapalina se potápí. Hlavní jednotkou hustoty je kg/m 3. Pravda X X X Lež X X X X X 18

21 18) D sledkem vysokého podílu solí je vyšší hustota vody Mrtvého mo e, a tedy vyšší vztlaková síla p sobící na plovoucí p edm ty. Pro udržení se nad hladinou proto není pot eba plavat sta í do vody usednout a nechat se nadnášet. 20) V=38:800= 0,0475 m 3 papíru na jednoho žáka /47,5 l na jednoho žáka/ objem jedné popelnice je 120 l= 120 dm 3 = 0,120 m 3 (0,0475. po et žák ) : 0,120 = po et popelnic 19

22 6) Pracovní list teplota ešení n kterých p íklad 1) Pevné látky se p i zah ívání roztahují, p i ochlazování sv j objem zmenšují. Kapaliny p i zah ívání zv tšují sv j objem, p i ochlazování naopak sv j objem zmenšují. R zné kapaliny p i zah ívání m ní sv j objem r zn. Plyny p i zah ívání zv tšují sv j objem podstatn více než kapaliny nebo pevné látky, p i ochlazování se jejich objem zmenšuje. 3) 4) 1 T U N A 2 L E D 3 P L Y N 4 M I L I M E T R 5 H U S T O T A 6 H M O T N O S T 7 O D M R N Ý V Á L E C 8 L I T R princip teplom ru je založen na tepelné roztažnosti kapaliny /rtuti/ Nem žeme, protože bod tuhnutí rtuti je p ibližn 39 C. Bod varu rtuti je 357 C /nap. u lihu je to -115 C, bod varu u lihu je asi 78 C/. 13) 0 C Kelvinova stupnice Lihový teplom r Bod varu vody C Jednotka teploty t Teplota tání ledu Roztažnost kapalin 0 0 C Roztažnost kov M idlo teploty Bimetalový teplom r teplom r teplota Jednotka kelvin(k) 20

23 7) Pracovní list as ešení n kterých p íklad 1) V dávné minulosti lidé nepot ebovali m it as moc p esn. Sta ilo jim pozorovat stoupání a klesání Slunce, po ítat st ídající se dny a noci. Všimli si také, jak se pravideln m ní tvar M síce na obloze a podle toho dokázali d lit as na m síce. St ídání ro ních období je vedlo k po ítání asu na roky. Postupn však vznikala pot eba d lit as na kratší asové jednotky. Postupným d lením dne tak vznikly hodiny, minuty a sekundy. V sou asnosti je základní jednotkou asu sekunda. Ze sekundy se odvozují delší jednotky asu: den, hodina, minuta. Jednotky kratší než sekunda jsou milisekunda a mikrosekunda. Kalendá ní m síc a rok nejsou jednotky asu, protože jejich doba je r zná. 2) Vytvo správné dvojice: 21

24 5) Tropický rok trvá 365 dní 5 h 48 min 45,4 s (tedy ,4 s) a je základem kalendá ního roku. B hem tropického roku se vyst ídají všechna ty i ro ní období. Kalendá ní rok má 365 dní. Ale protože jeden tropický rok je dlouhý 365,24219 dne, musí asem dojít k odchylce jednoho dne. To nastane jednou za ty i roky a práv tehdy se vkládá jeden den navíc, kterému se asto íká p estupný den. Tím se docílí hodnoty 365,25 dne na rok. 6) 2 h = 120 min 180 min = 3 h 12 h = 720 min 360 min = 6 h 2,2 h = 132 min 30 min = 0,5 h 0,4 h = 24 min 12 min = 0,2 h 1,6 h = 96 min 54 min = 0,9 h 7) 8) 15 min = 1/4 h = 0,25 h 30 min = 1/2 h = 0,5 h 45 min = 3/4 h = 0,75 h 90 min = 1,5 h s = 2 h 2,5 h = 150 min 5 min = 300 s 1 h 45 min= 1,75 h 720 s =12 min 13). 1 K A P A L I N Y 2 Y A R D 3 V Á H Y 4 A T O M O V É 5 D E N 6 L 7 O H O V É 22

25 16) 1 min 2 1 min 5 12 s 30 s den 1 dne 12 2 h 8 h 1 h 10 1 min 1 h dn 3 h 4 24 h 60 s 30 min 1 dne 3 rok s 366 dn 1 dne 24 6 min p estupný rok 45 min 23

26 8) 7. ro ník FYZIKA 9) Pracovní list kapaliny ešení n kterých p íklad 4 1 D E É 5 L 2 3 L M 6 8 E V S K O K 7 R K A P A L I N Y T K O E L C R U J K O H O U K U G L N M A L R O A A S M T 1. Vylušti tajenku: 2. Tvrzení Pravda Lež Kapaliny se skládají z molekul, které jsou volné. Hladina kapaliny v klidu je vodorovná. Kapaliny nezachovávají sv j tvar a zachovávají objem. Molekuly kapalin se pohybují v celém objemu kapaliny. Kapalina je snadno d litelná na menší ásti. Difúze je pronikání molekul jedné látky mezi molekuly jiné látky bez p isp ní vn jší síly. Kapaliny jsou tekuté. Kapaliny jsou tém nestla itelné. Kapaliny p i zah ívání zv tšují sv j objem. Molekuly kapalin jsou v neustálém neuspo ádaném pohybu. 24

27 3. Hladina kapaliny je hranicí mezi kapalinou a okolním prostorem. U klidné kapaliny se hladina ustálí vodorovn. Na hladin vody je povrchová blána, která má ur itou pevnost a pružnost. íkáme, že v hladin kapaliny p sobí povrchové nap tí. Povrchová blána je složená také z molekul vody, má však jiné vlastnosti než ostatní voda v nádob. Chová se jako pružná blána. Pevnost povrchové blány je závislá na teplot kapaliny. S rostoucí teplotou se její pevnost zmenšuje. 4. Vysv tli, pro jehla z stává na hladin : Povrchová blána jehlu udrží na hladin. Opatrn po okraji misky p idej do misky saponát. Popiš, co jsi pozoroval: Jehla odsko í od místa, kam jsme nalili saponát a potom klesne ke dnu. Vysv tli chování jehly: Saponát zmenšil povrchové nap tí vody. Znáš ješt jiný zp sob, kterým bys dosáhl stejného výsledku, aniž by ses jehly dotýkal? Zah íváním kapaliny se zmenší povrchové nap tí. 5. Najdi chyby v tetu a oprav je: Povrchové nap tí vody je p i teplot 100 O C menší než p i teplot 0 O C. Ve studené vod se proto pere h e než v horké. Teplá voda snáze proniká k vlákn m látky a odstraní ne istoty. Zmenšení povrchového nap tí vody dosáhneme i použitím pracího prost edku a saponátu. Ty povrchové nap tí vody zmenšují více než její teplota. S pracím prost edkem m žeme ú inn prát již p i teplotách 30 O C až 60 O C. Musíme ale myslet na to, že i když nám prací prost edky a saponáty usnad ují práci, všechny zat žují povrchové vody. Proto m žeme i my p isp t k ochran životního prost edí uv dom lou volbou pracího prost edku a saponátu a šetrným chováním p i praní a používání saponát. 25

28 6. Spoj správné dvojice: 7. Pro se ve vod v klidu rozpoušt jí krystalky cukru a látka se rozptyluje? Molekuly kapaliny jsou v neustálém pohybu a promíchávají se s molekulami cukru. 8. Z otvor ve stejné výšce bude voda vytékat stejnou silou, protože je tam stejný hydrostatický tlak. Z otvor nad sebou bude voda vytékat r znou intenzitou, nejsiln ji ze spodního otvoru, kde je nejv tší hydrostatický tlak. Sm rem navrch se bude dost ik vody zmenšovat, protože se zmenšuje i hydrostatický tlak. Dopl v ty: Tlak v kapalin zp sobený její vlastní tíhou se nazývá hydrostatický tlak. P sobí v kapalin ve všech sm rech. Ozna ujeme ho p h a v hloubce h ho ur íme podle vztahu: h..g. Hydrostatický tlak závisí na hloubce, hustot kapaliny a gravita ním poli. 9. Je hmotnost vody v nádobách stejná nebo r zná? Hmotnost je r zná, v první nádob je více vody. Je tíha vody v nádobách stejná nebo r zná? Voda v první nádob má v tší hmotnost, proto má i v tší tíhu. Je hydrostatický tlak u dna obou nádob stejný nebo r zný? Stejný, protože výška kapaliny je v nádobách stejná. Je hydrostatická tlaková síla vody na dno v obou nádobách stejná nebo r zná? Stejná, protože nádoby mají stejný obsah dna / tzv. hydrostatický parado /. 10. Nakresli a popiš dvojice nádob, ve kterých bude voda ve stejné výšce: a na dno bude p sobit stejná tlaková síla Nádoby musí mít stejný obsah dna. 26

29 a na dno bude p sobit r zná tlaková síla Nádoby musí mít r zný obsah dna. a u dna bude r zný hydrostatický tlak Pokud bude voda ve stejné výšce, tak r zný hydrostatický tlak nevznikne. 11. h (m) p(pa) Zjisti velikost hydrostatického tlaku 55 metr pod volným povrchem mo e. ph=h..g= = Pa 14) Když stoupají bublinky od skafandru potáp e k hladin, zv tšuje se jejich velikost. Vysv tli, ím je to zp sobeno. Sm rem k hladin na n p sobí menší hydrostatický tlak. 15) Hlubokomo ská ryba nep ežije vytažení k mo ské hladin. Zd vodn te. Tlak v jejím t le je velký, aby kompenzoval velký hydrostatický tlak vody. Když ji vytáhneme nad hladinu, tak ji vnit ní p etlak roztrhne. 16) Voda vytéká z vany výpustí ve dn rychleji, jestliže se do ní celí pono íme. Pro? Hladina vody stoupne do v tší výšky, ve výtoku se zv tší hydrostatický tlak a voda vytéká rychleji. 17) Amatérský potáp se hodlá pono it do hloubky 10 m, p ipravil si k tomuto ú elu dostate n dlouhou a proti stla ení odolnou hadici. M že se mu poda it splnit jeho zám r? Pro? Sv j zám r nesplní, protože v hloubce 10 m se mu nepoda í rozší it sv j hrudní koš a nadechnout. V hloubce v tší než 1 2 m mu to hydrostatický tlak nedovolí. 18) Na obrázku jsou dv konvice na aj. Jedna vysoká, druhá nízká, obsah dna mají stejný Nálevky konvic jsou ve stejné výšce. Do které z nich se vejde více aje? Zd vodni. 27

30 Protože konvice a nálevka jsou spojené nádoby, i do v tší m žeme naplnit aj jenom do úrovn nálevky, potom za ne aj vytékat. Takže do obou ajník se vejde stejné množství aje. 19. D I F Ú Z E V O K P A T O M A P H Y A L Í S S C R U L L U A N L O S A A K V O Z Á T T T C E T I K O O O S S L L L E D N T Y A O A A N U T A R P M K N P R V E K 20. Ov ení Pascalova zákona: 21. Voda bude vyst ikovat všemi sm ry stejnou intenzitou, kolmo na povrch. Podle Pascalova zákona je tlak v kapalin p i p sobení vn jší síly ve všech sm rech stejný. Hydraulické za ízení je mechanický stroj, jehož hlavní sou ástí jsou 2 písty a mezi nimi uzav ená kapalina. P sobí-li síla na jeden píst, kapalina p enese sílu k druhému pístu. Princip hydraulického za ízení vychází z Pascalova zákona. Síla p sobící na první píst vytvá í v kapalin tlak, který se p enáší do všech míst kapaliny, tedy i k druhému pístu. Na druhý píst tla í kapalina stejn velkým tlakem a podle velikosti obsahu pístu p sobí celkovou silou, která m že být v tší než byla p vodní síla na první píst. Síla se tak nejen p enese, ale i zv tší. Kolikrát má jeden z píst v tší obsah pr ezu, tolikrát v tší síla na n j p sobí. 22. Obsah malého pístu hydraulického lisu je 10 cm 2, na píst p sobí vn jší tlaková síla 200 N. Obsah velkého pístu je 200 cm 2. Jak velikou tlakovou silou je píst zvedán? Obsah pístu se zv tšil 20krát, proto i síla se zv tší 20krát. Píst bude zvedán sílou N. 23. Ov ení platnosti Archimédova zákona: Vztlaková síla a tíha vytla ené kapaliny by m ly být p ibližn stejné. Pokus má hlavn názorn ukázat princip fungování Archimédova zákona. 28

31 24. Ur i, jestli na t lesa p sobí stejná nebo r zná vztlaková síla (m žeš ov it pokusem se silom rem). Svojí odpov zd vodni: Dv stejná ocelová t lesa: P sobí stejná vztlaková síla, protože ta nezávisí na hloubce. T lesa mají stejný objem, první je z hliníku, druhé z ocele: P sobí stejná F VZ, protože ta nezávisí na látce, z níž je t leso. Objem t les je stejný. T lesa ze stejné látky mají stejný objem, r zný tvar: P sobí stejná F VZ, protože ta nezávisí na tvaru t lesa, objem t les je stejný. T lesa jsou ze stejného materiálu, mají r zný objem: P sobí r zná F VZ, protože t les mají r zný objem. 29

32 Dv stejná ocelová t lesa, r zné kapaliny: P sobí r zná F VZ, protože kapaliny mají r zné hustoty. Dv stejná ocelová t lesa, objem téže kapaliny je r zný: P sobí stejná F VZ, protože vztlaková síla nezávisí na objemu kapaliny, t lesa jsou stejná. 25. Pro lov k topící se ve vod nemá vyzdvihovat ruce a k i et? K i ením vydechujeme vzduch z plic, zmenšujeme sv j objem a tím se zmenšuje i vztlaková síla. Vyzdvihování rukou zp sobí pono ení jiné ásti t la / hlavy/, protože objem vyno ené ásti z stává stejný. 26. Když do nádoby s vodou za neme p idávat s l, za ne se její hustota zv tšovat a kinderko s istou i se slanou vodou se nám za ne pohybovat sm rem k hladin /podle množství p idané soli /. 27. Jakým zp sobem je možné vyzvednout potopené lod ze dna mo í? K povrchu potopené lodi se p ipevní speciální vaky a do nich je vypušt n stla ený vzduch. 28. Pro lod plavou? Kuli ka plastelíny má v tší hustotu jako voda, proto klesá ke dnu. Uvnit misky je vzduchová bublina, proto se její celková hustota zmenšila a m že plavat. 30

33 8. a 9. ro ník 10) 8. a 9. ro ník FYZIKA 11) Pracovní list Elektrostatika Ro ník : 8. Téma: Elektrování t les - praktickými úkoly získat zájem o u ivo Elektrický náboj - osv tlení stavby atom a základních vlastností elektrického náboje a zelektrovaných t les - upev ování základních pojm Rozvoj klí ových kompetencí : Možnost formulování vlastních myšlenek Vedení k dodržování vymezených pravidel a kvalit práce Postupná adaptace na nové pracovní prost edí a podmínky Porovnávání získaných znalostí s p írodními jevy Rozvoj porozum ní souvislostem v biosfé e Podn cování aktivity, tvo ivosti, vst ícnosti a ohleduplnosti ve vztahu k okolnímu prost edí Uv domování si svých projev a možnosti dopadu a odpov dnosti za své jednání Pochopení významu ádu,pravidel a zákon pro fungování spole nosti Pracovní vyu ování, p írodopis, ob anská a rodinná výchova Výstup : Opakování probraného u iva Práce na zajímavých pokusech s jednoduchými pom ckami (je možno zadat i za domácí úkol) Vyhledávání informací a rozvoj vlastních úvah o využití v b žném život. Osv tlení základních pojm elektrický náboj, elektrické pole 31

34 12) Elektrický náboj Každá látka je složena z atom a molekul. Molekuly se neuspo ádan pohybují a p sobí na sebe p itažlivými a odpudivými silami. ástice - v jádru protony - kladný náboj neutron y- žádný náboj - v obale elektrony - záporný náboj Tento náboj je elektricky neutrální. Z atomu se lehce uvolní elektrony. Atom s p evahou kladných ástic se nazývá kation (kladný ion) 1. Balónek odsko í 2. Balónky se odpuzují P i vložení ruky se odd lí elektrické pole, balónky z stanou na míst. Sklo a h eben se p itahují. M žeme zelektrovat t lesa z r zných látek. Elektrování t les Elektrický náboj a elektrování t les Kolí ek, který je zelektrovaný by p i dotyku rukou ztratil elektrický náboj. Všechna elektrovaná t lesa p sobila na papír upevn ný na špejli. Všechny látky se neelektrují stejn. Zjistíme to elektroskopem nebo elektrometrem. Elektrostatika pro volné chvíle 1. Vlasy se h ebenem souhlasn zelektrují a souhlasné náboje se odpuzují. 2. Srst ko ky se elektruje a jednotlivé náboje se vybíjí jisk ením (slyšíme zvuk). 3. Z kovového vodi e bychom odvedli náboj do zem, ale plst je nevodivá. 4. Vlivem t ení (šplíchání benzínu) dojde k zelektrování, je nebezpe í p esko ení jiskry a výbuchu. 5. Vlákna se zelektrují, náboj se vybíjí (jisk ení), nap tí m že být až 8 kv. Elektroskop - Náboj p eneseme dotknutím se plechovky. Staniol na plechovce se vychýlí, protože plechovka i staniol mají souhlasný náboj. Na suchou špejli nebo ty inku staniol nereaguje. Rukou odvádíme elektrický náboj do zem. Staniol se vrátí zp t k plechovce. Sví ka ionizuje vzduch (kladné ionty vznikají teplem).vybijí plechovku tím, že kladné ionty p itáhnou z plechovky volné elektrony. Záporný h eben odpudil elektrony na stranu ruky. Prstem se elektrony odvedly do zem a z stal na plechovce kladný náboj. 32