Дидактическая игра "Прикладная физика"

МОУ «Основная школа № 90» г. Макеевка

Внеклассное мероприятие

дидактическая игра «Прикладная физика»

Подготовил:

Учитель физики

Селютин Д.Г.

Макеевка, 2020

1.      Пояснительная записка.

Автор: Селютин Дмитрий Георгиевич.

Образовательное учреждение: Муниципальное общеобразовательное учреждение «Основная школа № 90» город Макеевка.

Дидактическая игра «Прикладная физика».

Внеклассное мероприятие на кружке «Юный физик».

Возрастная группа: учащиеся 9-х классов.

Цели мероприятия: Научиться применять законы и теоретические знания к решению простых повседневных задач. Вырабатывать умения учащихся соединять разрозненные знания в единое целое для решения практических задач.

2.      Материалы для реализации игры.

Используемое оборудование и материалы: линейка, набор разновесов, рычажные весы, мензурка, мяч, сосуд прямоугольной формы, деревянный кубик, резиновый шарик, лист тетради в клеточку, проволока, карандаш.

Содержание игры.

Среди школьников часто можно услышать вопрос «Зачем мне физика? Я не буду с ней сталкиваться в жизни». Собственно на такой вопрос я стараюсь дать ответ на этом внеклассном мероприятии, подвести детей к пониманию, что весь окружающий мир и есть физика. Что бы дети нашли физику в простых, обыденных задачах, на первый взгляд не связанных с физикой и математикой. Ориентировать детей на совместное решение поставленных задач, учиться работать коллективно для достижения поставленной цели. Игра подразумевает элементы поиска и творчества, заведомо правильного или не правильного ответа нет, как это обычно бывает в задачах. Игру можно отнести к типу обобщающих, когда ученики используют знания полученные в предыдущие учебные годы и требуют интеграции знаний, способствует созданию межпредметных связей, направлены на приобретение умений действовать в различных ситуациях.

 В зависимости от количества участников игры группа делится на 4 части, 3 из которых являются непосредственно соревнующиеся и 4-я группа это жюри из состава учащихся. Количество участников в 3-х группах должно быть одинаковое 3-4 участника. Метод определения групп предпочтительнее случайная жеребьёвка,  для более случайного заполнения участников конкурса, но возможно, что участники сами определяют составы команды, это зависит от общей подготовленности участников и их знания теоритического материала.

В конкурсе всего 9 вопросов. На каждую из 3-х групп приходится по 3 вопроса. Участники выбирают вопросы без знания содержания, например как билеты на экзамене. На подготовку всем участникам отводится 4-5 минут, на ответы каждой группе отводится 3 минуты. Итого 12-15 минут подготовки, и ~27 минут ответов, что примерно составляет один урок. Ответы участники конкурса дают по очереди: на 1-й вопрос первой отвечает 1-я группа, на второй 2-я группа на третий соответственно 3-я группа. В результате чего каждая группа получает равные права и одинаковые временные интервалы. Учитель, для подготовки и демонстрации ответов, выдает соответствующие вопросам материалы и оборудование.

            После ответа участников команды один из членов жюри, имеющих вариант решения поставленной задачи (или это учитель, если количество участников мало), зачитывает и демонстрирует ответ и жюри (учитель) начисляет балы за правильность найденных решений. 2 балла за правильный ответ, 1 балл за частичный ответ, и 0 балов если решение не найдено или с помощью выбранного метода данную задачу решить не получается. Как вариант можно добавлять 1 балл за оригинальность решения или 1 балл за время менее чем 4-5 минут на обдумывание решения поставленной задачи. В результате по завершению игры места распределяются согласно набранным очкам.

            Решение не обязательно должно иметь конечное числовое значение выраженное, важно чтобы дети поняли и донесли до окружающих основной физический или математический принцип решения поставленной задачи. Этим преследуется цель найти физику в поставленной задаче, вспомнить пройденный материал или найти свое оригинальное решение.

            Основная часть вопросов выбрана из условия, что учащиеся в школьной программе прошли курс общей физики на уровне 7-8 классов и I-II четверти 9 класса, поэтому мною выбраны ученики 9-х классов, время проведения занятия 2-3 четверть. Вопросы составлялись из условия не сложности, а возможности детей самостоятельно найти решение поставленных задач, без вмешательства взрослых или поиска решения в сети Интернет.

Предлагаемые вопросы на конкурс.

1.      Даны стограммовая гирька, и линейка с деле­ниями. Как с их помощью определить приближенно массу некоторого тела, если она не особенно сильно от­личается от массы гирьки?

2.      Каким образом можно найти емкость кастрюли, пользуясь весами и набором гирь?

3.      Имеется цилиндрический стакан, до краев напол­ненный жидкостью. Как разделить содержимое стакана на две совершенно равные части, располагая еще одним сосу­дом, но уже иной формы и несколько меньшего размера?

4.      Два товарища стояли на балконе и отдыхали. От нечего делать они размышляли над тем, как определить, в чьей коробке осталось меньше спичек, не открывая коробок. А какой метод можете предложить вы?

5.      Как определить положение центра тяжести гладкой палки, не пользуясь никакими инструментами?

6.      Как определить диаметр мяча жесткой (например, обычной деревянной) линейкой?

7.      Имеется заполненный водой сосуд прямоугольной формы, в котором плавает некоторое тело. Как с помощью одной линейки определить массу тела?

8.      Как найти диаметр небольшого шарика с помощью мензурки?

9.      Необходимо возможно точнее узнать диаметр срав­нительно тонкой проволоки, располагая для этой цели только школьной тетрадью «в клетку» и карандашом. Как следует поступить?

Варианты решения поставленных задач.

1.      Решение иллюстрируется рисунком. Нуж­но на ребро карандаша положить середину ли­нейки, что нетрудно сде­лать, руководствуясь имеющимися на ней делениями. Затем для гирьки и исследуемого тела подбирается по­ложение, при котором система будет находиться в равновесии. Тогда из условия равновесия рычага

можно найти искомую массу . Величины  и  отсчитываются по делениям на линейке, а  равна 100 г по условию задачи. В ра­венстве, выражающем условие равновесия рычага, вес линейки можно не учитывать, так как относительно оси вращения момент этой силы равен нулю.

2.      Пусть масса пустой кастрюли равна , а после наполнения водой она составляет . Тогда разность  дает массу воды в объеме кастрюли. Поде­лив эту разность на плотность воды , находим объем кастрюли V:

3.      Если через точки M и N мысленно провести плос­кость так, как это показано на (рис. а), то она рассечет цилиндр на две симметричные и поэтому равные по объ­ему фигуры. Отсюда вытекает решение задачи.

Постепенно наклоняя стакан, нужно отливать содер­жащуюся в нем жидкость до тех пор, пока чуть-чуть не покажется дно (рис. б). В этот момент в стакане оста­нется ровно половина жидкости.

4.      На падающий коробок действуют две силы — при­тяжение к Земле и сопротивление воздуха. Первая опре­деляется массой и для более полного коробка оказы­вается большей. В то же время вторая при равных скоростях одинакова для обоих коробков. Поэтому для более полного коробка равнодействующая этих сил бу­дет, вообще говоря, больше. Следовательно, он будет иметь большее ускорение и, быстрее набирая скорость, раньше достигнет земли. Таким образом, следует одно­временно уронить обе коробки с балкона. Та из них, ко­торая раньше достигнет земной поверхности, содержит больше спичек. Убедительные результаты получатся, ко­нечно, лишь в том случае, если разница в количестве спи­чек в коробках не особенно мала.

5.      Проще всего, конечно, найти центр тяжести палки, уравновешивая ее на ребре ладони. Равновесие, как из­вестно, свидетельствует, что центр тяжести распола­гается над точкой опоры. Однако существует более ин­тересный и поучительный способ решения. Если положить палку горизонтально на края ладоней обеих рук, поставленных ребром, и медленно сдвигать руки, то они всегда сойдутся в центре тяжести, и палка не будет падать, каким бы образом ни сдвигать руки.

Это происходит потому, что при приближении одной руки к центру тяжести давление на нее возрастает по сравнению с давлением на вторую руку, более удален­ную от центра тяжести. Так как одновременно с давле­нием увеличивается сила трения, то она превзойдет силу трения между палкой и второй рукой, вследствие чего движение палки относительно первой руки прекратится и начнется движение относительно второй. Таким обра­зом, центр тяжести будет все время находиться между ладонями и в конце концов будет ими «пойман».

6.      Достаточно прокатить смоченный водой мяч по полу, чтобы он сделал один оборот, и измерить длину  влажной дорожки. Диаметр  вычисляется затем по фор­муле

Можно также обернуть мяч «по экватору» один раз ниткой, измерить ее длину и вычислить диаметр тем же способом.

7.      Если тело плавает, то его масса равна массе вытесненной воды. Сначала находим объем вытесненной воды, умножая площадь сечения сосуда, найденную с помощью линейки, на уменьшение уровня воды в сосуде после удаления тела (измеряется также линейкой). Умножая объем вытесненной воды на ее плотность, находим массу воды, а, следовательно, и массу плавающего тела.

8.      Вначале с помощью мензурки определяется обычным образом объем V шарика, а затем по формуле

 или

рассчитывается диаметр  .

9.      В школьных тетрадях сторона каждой клеточки довольно точно равна половине сантиметра. Этим можно воспользоваться для решения задачи.

Следует намотать проволоку на карандаш вплотную виток к витку в таком количестве, чтобы она занимала целое число клеток. При этом нужно выбирать не слиш­ком малое число витков, иначе ошибка, окажется большой. После этого, разделив длину, занятую на карандаше проволокой, на число витков , получим искомую величину.

Список литературы.

Краткое описание документа:

Внеклассное мероприятие на кружке «Юный физик».

Возрастная группа: учащиеся 9-х классов.

Цели мероприятия: Научиться применять законы и теоретические знания к решению простых повседневных задач. Вырабатывать умения учащихся соединять разрозненные знания в единое целое для решения практических задач.

Используемое оборудование и материалы: линейка, набор разновесов, рычажные весы, мензурка, мяч, сосуд прямоугольной формы, деревянный кубик, резиновый шарик, лист тетради в клеточку, проволока, карандаш.