Исследовательская работа по физике "Детская игрушка - физический прибор ?!"

                                                 РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

РОСТОВСКАЯ ОБЛАСТЬ

муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Лицей № 3»   имени академика  В.М.Глушкова г. Шахты

346500 г. Шахты ул. Шевченко, 94 тел. [phone]

                                                     Секция: Физика

                                  Исследовательская работа.

           Тема: «Детская игрушка — физический прибор?!».

                                                                                                                 Автор работы:

                                                                                 Дровникова Ксения Дмитриевна,

                                                                                                    учащаяся 11 А класса

                                                          МБОУ лицей №3 им.академикаВ.М.Глушкова.

                                                                                                                 Руководитель:

                                                                              Краснянская Светлана Федоровна,

                                                                                                              учитель физики

                                                          МБОУ лицей №3 им.академикаВ.М.Глушкова.

                                                           г. Шахты

                                                              2015г. 

                                                 Содержание.

    1.Актуальность проблемы......................................................3

    2.Цель......................................................................................3

    3.Задачи...................................................................................3

    4.Гипотеза................................................................................3

    5.Объект исследования..........................................................4

    6.Методы..................................................................................4

    7.Этапы исследования............................................................4

    8.Итак приступим к поиску и сбору информации..................4

                    1)Статика. Равновесие. Центр тяжести.................4

                    2)Вращение…..........................................................5

                    3)Энергия. Кинетическая и потенциальная...........6

                    4)Инерция.................................................................7

                    5)Закон Архимеда …...............................................7

                    6)Сила упругости......................................................8

                    7)Магнетизм..............................................................8

                    8)Свет........................................................................9

                    9)Отражение света...................................................9

                    10)Звук…………………………………………………..10

                    11)Универсальный прибор……………………….…..11

     9.Выводы..................................................................................11

     10.Список литературы…………………………………………...12

                                                                 2

1.Актуальность проблемы.

   «Учиться ,учиться и еще раз учиться,»- с таким девизом большинство из нас грызет гранит науки . Но первые шаги к познанию мира мы делаем в детстве. Это период человеческого развития, когда он учится понимать окружающий мир. Из множества вещей, окружающих ребенка, для него важнее всего игрушка, одно из важных средств воспитания и обучения. Поэтому она должна быть увлекательной и несложной. С другой стороны, чтобы удивить, нужно быть привлекательнее и интереснее всего окружающего, привычного. «Соединить» эти два противоречивых начала в одном предмете под силу только серьезному человеку, для которого игрушка — уже не игрушка, а объект достаточно серьезных исследований.В силу разных причин человеку некогда задуматься о том, что игрушки устроены и действуют также «по законам физики», следовательно, мы можем понять и объяснить принцип действия той или иной игрушки .

2.Цель

   Цель моей работы в том, чтобы рассмотреть отдельные законы физики и привести примеры игрушек ,в которых используется данный закон .

3.Задачи

    1. Выяснить, какие бывают игрушки, действие которых основано на законах физики.

     2. Показать практическое применение игрушек на уроках физики.

     3.Повторить полученные на уроках знания и научиться применять их на практике.

 4.Гипотеза

       Детская игрушка является демонстрацией физических законов.                              

                                                      3

     5.Объект исследования

          Детские игрушки

   6.Методы

      1. Поиск и сбор информации.

      2. Анализ.

      3.Наблюдение.

    7.Этапы исследования

       1. Формулировка цели и задач исследования.

       2. Выдвижение гипотезы.

       3. Обсуждение методов исследования.

       4. Поиск и сбор информации.

       5. Анализ выполненной работы.

       6. Выводы.

     8.Итак приступим к поиску и сбору информации.

 1)Раздел механики ,в котором изучаются условия равновесия    абсолютно твердых тел ,называется статикой. Баланс-состояние

системы, в которой одни воздействия на неё компенсируются другими или отсутствуют вообще. Примерами таких игрушек являются неваляшка ,балансирующий орел . Как бы мы не наклоняли их, они сохраняют свое положение. Действие этих игрушек основано на положении центра тяжести, который есть у любых тел.

                                                     4                                                                                          

2)Вращение — это просто последовательная радиальная ориентация на общую точку. Например, можно  привести такие древние игрушки как юла или волчок. Это гироскопические игрушки. Их приводят в движение рукояткой, снабженной ходовым винтом. Попытки повалить волчок не удаются, он только отскакивает в сторону и продолжает вращаться. Волчок имеет свойство сохранять неизменным направление оси вращения.  Причина этого связана с законом сохранения момента количества движения. У нагруженного волчка (на который действуют различные силы: сила тяжести, сила трения, сила сопротивления воздуха) возникает прецессия, т. е. вращение системы, в которой, закреплен волчок вокруг вертикальной оси.

          5

3)В механике изучают движение и взаимодействие тел друг с другом. Поэтому принято различать два вида механической энергии: энергию, обусловленную движением тел, или кинетическую энергию, и энергию, обусловленную взаимодействием тел, или потенциальную энергию. Одним из примеров является йо-йо.Состоит издвух полусферических половинок-дисков, соединенных осью.Действие основано на принципе механического гироскопа. При броске, размотав целиком верёвку, йо-йо начинает снова возвращаться по ней в руку играющего. Верёвка в "йо-йо" может быть крепко привязана к оси или может охватывает ось петлей. Если верёвка привязана к оси, то после того, как верёвка размотается, "йо-йо" сразу начнёт наматываться обратно. Если закреплено на оси петлей, тогда оно будет не сразу возвращаться обратно в руку, а на какое-то время сможет замирать на конце веревки и просто свободно вращаться, можно выполнять различные трюки.

Так же мы можем наблюдать кинетическую и потенциальную энергию в заводных игрушках . Когда мы ее заводим ,то сообщаем потенциальную энергию ,когда игрушка приводится в действие, то сообщается кинетическая энергия.

                                                  6

4)Инерция — явление сохранения скорости движения тела при отсутствии внешних воздействий. Например простая игрушечная машинка . Если мы ее положим на наклонную плоскость ,то она по инерции начнется скатываться вниз .

5)Закон Архимеда — один из главных законов физики, он гласит: на тело, погружённое в жидкость (или газ),действует выталкивающая сила, равная весу жидкости (или газа),вытесненной (или вытесненного) телом. Каждый ребенок любит поплескаться в ванне и интереснее, конечно, с игрушками, например, резиновая уточка. Или детский надувной круг. Они полностью подтверждает закон Архимеда.

                                                  7                     

6)Уйму радостных эмоций дети получают прыгая на батуте или играя в мячик . Причиной этого является сила упругости. Это сила ,возникающая в теле в результате его деформации и стремящаяся вернуть тело в исходное состояние

7)Явление магнетизма  используется в таких игрушках как увлекающий магнитный конструктор, паровозик ,где вагончики соединены магнитиками, или очень интересная игрушка магнитная рыбалка, где на удочке и на каждой рыбке прикреплен магнитик и надо их вылавливать. Действие основано на передаче магнитного взаимодействия, реализуется связь между пространственно-разделёнными телами, осуществляется особым материальным носителем — магнитным полем. Оно представляет собой наряду с электрическим полем одно из проявлений электромагнитной формы движения материи. Источниками электрического поля являются электрические заряды, которыми обладают элементарные частицы — электроны, протоны,мезоны и другие.

                                                 8

8)Свет— электромагнитное излучение, испускаемое нагретым или находящимся в возбуждённом состоянии веществом, воспринимаемое человеческим глазом. Модный аксессуар — неоновый браслет, который является примером  хемилюминесценции .То есть, в основе палочек устройства, генерирующие свет вследствие протекания химической реакции.

9)Существует закон отражения света. Он устанавливает изменение направления хода светового лучав результате встречи с отражающей

                                                  9

поверхностью при этом угол отражения равен углу падения .Этот закон применяется в калейдоскопе .Калейдоскоп – это оптический прибор. Внутри цилиндрической трубки, параллельно ее оси, расположены как минимум две зеркальные пластины, обращенные отражающими поверхностями друг к другу. Внутри калейдоскопа может стоять от 2-3-х зеркал до 4-х или более.Различное взаимное расположение зеркал позволяет получить разное количество дублированных изображений одного предмета:при углах между зеркалами в 45° — 8 изображений, при 60° — 6 изображений,  при 90° — 4 изображения.Внутри трубки между зеркалами помещают хотя бы несколько кусочков цветного стекла.Желательно, чтобы предметы, которыми заполняется калейдоскоп для создания узоров,были бы разными по величине и по весу.

10)Мы живем в мире звуков. Звук—физическое явление, представляющее собой распространение в виде упругих волнмеханических колебаний в твёрдой, жидкой или газообразной среде. Примером является игрушечный металлофон, он звенит от ударов молоточком по металлическим клавишам. Или обезьянка с музыкальными тарелками.при ударении этих тарелок мы слышим звук .

10

11)Существует еще такой универсальный прибор, как мыльные пузыри. Он совмещает сразу несколько физических явлений и законов:

А) Закон Паскаля. Давление в жидкостях и газах передается по всем направлениям без изменений.

Б) Явление поверхностного натяжения жидкости .

В)Явление интерференции в тонких пленках. Из-за силы притяжения пузырь имеет разную толщину пленок (вверху тоньше ,чем внизу) мы видим на поверхности пузыря разные цвета.

       9.Выводы

1)Выяснили, что физика помогает объяснить устройство и принцип действия любой игрушки.

2)Выяснили, что с помощью игрушек можно демонстрировать на уроках физические явления и даже законы физики.

3)Убедились ,что физика с нами с самого раннего возраста, когда мы этого даже не знаем.

11

10.Список литературы

1) https://ru.wikipedia.org/

2) Ф. В. Рабиза Опыты без приборов. М. «Детская литература» 2000.

3) http://www.simplescience.ru

4)http://class-fizika.narod.ru

5) Б. Ф. Билимович. Физические викторины. М «Просвещение» 1999.

6)И. Я. Лапина Внеклассная работа по физике. М. «Просвещение» 1989.

7) Сикорук Л.Л. Физика для малышей.

8) Том Тит. Научные забавы: интересные опыты, самоделки, развлечения/пер. с франц. М., Издательский Дом Мещерякова, 2008

12