4. Проблемная ситуация. Предложи решение. Ученик провёл опыт: надел шарик на бутылку и поместил её в тёплую воду — шарик расправился. Затем он повторил опыт с другой бутылкой, но предварительно плотно сжал шарик руками. Во втором опыте шарик расправился значительно меньше. Ученик сделал вывод, что нагревание во втором случае было слабее. Прав ли он? Как правильно объяснить результат?

Нет, такой вывод делать нельзя: в опытах использовались разные бутылки, а шарик перед вторым опытом сжали, поэтому условия не были одинаковыми.

Тёплая вода нагревает воздух внутри бутылки. Воздух расширяется и занимает больший объём, поэтому надувает шарик. Во втором опыте сжатый шарик мог прилегать к горлышку и мешать воздуху свободно проходить в него; кроме того, могли различаться бутылки, начальный объём шарика или температура воды. Поэтому меньший размер шарика сам по себе не доказывает, что нагревание было слабее.

Чтобы проверить влияние нагревания, нужно повторить опыт с одинаковыми бутылками и одинаковыми шариками, не сжимать шарик, использовать воду одинаковой температуры и нагревать бутылки одинаковое время. Можно менять только температуру воды и сравнивать результат.

Ответ: вывод ученика не обоснован. При нагревании воздух расширяется и надувает шарик; меньший результат второго опыта мог быть связан с различием условий, а не с более слабым нагреванием.