Логотип Инфоурока

Получите 30₽ за публикацию своей разработки в библиотеке «Инфоурок»

Добавить материал

и получить бесплатное свидетельство о размещении материала на сайте infourok.ru

Инфоурок Физика Другие методич. материалыМетодическое пособие для детей по изготовлению электрифицированных моделей "Физика в моделях"

Методическое пособие для детей по изготовлению электрифицированных моделей "Физика в моделях"

Министерство Образования и науки Республики Бурятия

Управление Образованием Муниципального Образования

«Бичурский район»














Физика в моделях



Практическое пособие для тех, кто любит изобретать














Составитель: Серявина Л. К.

Учитель физики

МОУ Буйская СОШ








2010 г.


Дорогой друг!

В этом пособие рассказывается не о каких-то там обычных самоделках, а о таких, которые ты никогда нигде не видел. Вас ждет большая коллекция невероятных, машин, ракет, летающих аппаратов и плавающих судов.

Одно из самых завораживающих зрелищ – работа Мастера, будь то сапожник или повар, плотник или парикмахер. Забить гвоздь, сварить кашу, пришить пуговицу - без этих навыков человек, какой бы умный и образованный он ни был, выглядит порой беспомощным и жалким. Значит, ни в семье, ни в школе не научили его работать руками. Мальчишек, которые в свое время сделали хотя бы одну модель, прибор или игрушку уже никто не посмеет назвать “безрукими неумехами”. Делая своими руками, вы приобретёте собственный опыт: как правильно браться за молоток? Что делать, если ножницы притупились? Резать ножом надо от себя или к себе? Как правильно держать такие инструменты, как рубанок, лобзик? При самостоятельной работе по изготовлению моделей вы узнаете те самые мелочи, которые в дальнейшем помогут творчески подходить к решению любых хозяйственных проблем. “Пока руки не сделают – голова не запомнит”. Это закон для любого дела. Послушал, посмотрел – половина знания, а сам сделал – значит, научился.
Как свидетельствуют находки археологов, уже древние египтяне делали миниатюрные модели своих барок и пирамид. Предназначались эти модели в основном для культовых целей или для украшения дворцов, поэтому выполнены они были с применением большого количества золота и других драгоценных материалов. Технология изготовления наших моделей проста - их можно сделать в домашних условиях, из материала, который мы называем – мусор.

В пособии рассказывается, как сделать автомобили двигающиеся вперёд и назад, поворачивающиеся вправо и влево. Разве плохо если вы сами сумеете сделать или смастерить игрушку, машинку или махолет для себя или своих младших братьев? Известно, что самые лучшие игрушки те, что сделаны своими руками.

Создать что-то свое, особенное, из собственной головы - именно в этом проявляется детское творчество.




Сейсмограф Принцип действия прибора сейсмограф.hello_html_7175292f.jpghello_html_38afa3e8.jpg

Даже при незначительном сейсмическом толчке (безразлично, какого происхождения), жестяной корпус, вместе с земной корой, отклонится в направление распространения упругой волны. Маятник же, оставаясь неподвижным относительно земли, качнется внутри корпуса, и его нижний конец вытолкнет тот шарик, который расположен со стороны направления «эпицентра» колебаний, регистрация «землетрясения» будет максимально точной в случае попадания шарика в «свою» лузу.

Изготовление прибора.

Такой прибор несложно сделать и в домашних условиях. Он сможет послужить наглядным пособием работы сейсмографа, а может стать и простейшей игровой приставкой, где основным фактором будут приходящие извне упругие волны.

В качестве сосуда используйте две-три жестяные банки из-под краски диаметром 200.. .250 мм, длиной 400.. .600 мм. Изготовьте крестовину из двух одинаковых проволок длиной, равной внешнему диаметру трубки. В верхней кромке трубы проткните четыре отверстия и вставьте проволоки в отверстия. К центру пересечения проволок привяжите толстую леску, другой конец прикрепите по центру к пластиковой бутылке, наполненной водой (диаметром 100 мм ), служащей маятником. Линия отвеса- отрезка лески должна совпадать с продольной осью бутылки. На уровне нижнего конца свободно подвешенного маятника высверлите во внешней трубке восемь одинаковых, равномерно расположенных по окружности отверстий под диаметр шариков. Шарики применяются теннисные, наполненные водой. Изготовив восемь шариков, вставьте их в отверстия так, чтобы они держались на уровне нижнего конца бутылки.

В качестве столешницы (бильярдного стола) используйте лист фанеры 500*600 мм толщиной 5...8 мм. По центру листа выпилите отверстие под диаметр внешний трубки и вставьте сейсмограф в отверстие. Снизу прикрепите ещё одну фанеру и прикрепите её четырьмя болтами к верней фанере. По периметру столешницы оборудуйте восемь луз, напротив каждого шара. По углам просверлите четыре отверстия под штыри.

Установите трубку вертикально, надёжно закрепив нижний её конец штырями, вставив их в отверстия, воткнув в землю. Ваш сейсмограф готов.

Испытание прибора.

Когда создаёшь искусственные толчки со стороны, действительно, вылетает тот шарик, с какой стороны был произведён толчок. Прибор готов к работе.hello_html_mc1284a6.jpg

ЛОДКА

Корпусом лодки служит пластмассовая упаковка из под рыбы. Её очень удобно применять для плавающих моделей. Внутрь прикреплен электромотор, снаружи соединенный с винтом. Моторчик работает от батареи «Крона», или блока питания 6-12В. Отверстие в лодке, для оси винта, делать выше ватерлинии.

Автор модели Иванов Саша ученик 5 класса.

hello_html_m2cc4e085.jpg


hello_html_1e954de9.jpghello_html_252a20a6.jpghello_html_1e994ecd.jpg



Вторая лодка сделана из пенопласта коробки из под торта, пластиковых стаканчиков, пробок. Принцип работы аналогичен первой лодки.



hello_html_6bb45ee.jpg

Модели с гидропневматическими реактивными двигателями.hello_html_m463887b0.jpg

Топливом для этих моделей служит вода и воздух. Все они заполняются на 1/3 водой и накачиваются насосом. Конструкции первых двух моделей упрощенные, они приходят в движение сразу после отсоединения насоса. За счет чего машина движется вперёд, а ракета взлетает. Неудобство такой конструкции в том, что вода вылетает сразу и обрызгивает всех, кто был рядом. При накачивании нужно держать шланг насоса, чтобы он не вылетал, а следовательно одному такую модель не запустишь.





hello_html_7f3daafb.jpg

hello_html_m33015f88.jpg











Усовершенствованная конструкция гидропневматической ракеты была разработана учеником 9 класса Серявиным Васей, он в пробку ракеты вставил пипку с золотником, от велосипедной камеры. В сопло ракеты с помощью металлических штанг крепится клапан, который смазан литолом. Штанги притягивают клапан, так, чтобы воздух из бутылки не выходил и привязываются к держателю нитками, которые легко пережигаются нагретой спиралью, соединенной с батареей питания длинными проводами.

Накачав ракету, испытатель отходит на расстояние, на которое позволяют провода, включает нагреватель, нить перегорает, клапан вылетает, и из сопла устремляется наружу вода и воздух. Такая ракета может взлететь на 7- 10 метров, при этом испытание можно проводить летом и зимой, так, как останешься сухим. Можно ракету подготовить к взлету в помещении и перенести к месту испытания.

В помещении такую ракету можно запускать только с помощью воздуха. Эта конструкция оказалась очень удобной, вместо нагревателя можно использовать обычные ножницы.
hello_html_7684531c.jpghello_html_104f64d9.jpg

Ракета в разобранном виде.





Крепление штанг

hello_html_463abc3d.jpghello_html_49f9d307.jpg



А это наглядное пособие «Простейший реактивный

Двигатель». Изготовила Ерёмина Валя ученица 9 класса

Использовала пластиковую бутылку, авторучки, металлическая банка. Вода, налитая в бутылку начинает вытекать в разные стороны, заставляя при этом вращаться бутылку. Просто и наглядно.

РЕАКТИВНЫЙ КОРАБЛИК

hello_html_46ca8a2e.jpg

hello_html_280b7888.jpg

На палубе плоскодонного корабля, изготовленного из коробки от сока, длинной 28см. находятся две стойки из пенопласта. Стойки расположены поперек корабля на расстоянии друг от друга 8см., а на них крепится баллончик из под дезодоранта на алюминиевую проволоку обогнутую вокруг баллончика и воткнутая в пенопласт в обе стойки чтоб можно было регулировать высоту баллончика. Между двух стоек устанавливаем спиртовку. Вот и все устройство. Когда корабль подготовлен к пуску, залейте воду в баллончик и подожгите спиртовку. Вода моментально нагреется и будет выходить горячий пар все сильней и сильней,затем корабль начнет плыть по воде. Корабль под действием горячего пара проплывает 4-5метров. Его реактивное топливо - вода.

Простейшие движущиеся автомобили hello_html_697fa6c4.jpg

Броневик

Внешний вид моделей может быть различный. Принцип работы таких машин прост, электромотор с помощью ремённой передачи приводит в движение всю модель.

Модели работают от блока питания 4- 9 В или батарейки. Моторчики можно взять из плееров старых аудио- или видеомагнитофонов. Скорость движения модели можно регулировать с помощью реостатов.

Для пульта используется ключ, который имеет три положения, за счет его такие автомодели движутся вперёд и назад. Принцип подключения ключа смотри ниже,

Вездеход – болотоход.hello_html_m13704fc3.jpg

Модель оригинальна тем, что она может передвигаться и по земле и по воде. Колёсами такой модели служат банки из под кофе, с наклеенными резиновыми протекторами hello_html_6e503153.jpg

hello_html_m2c743ce0.jpg





Модель сверхтяжёлого колёсного вездехода

Эта модель отличается от предыдущей тем что она может поворачиваться влево и вправо, за счет двигателя, который стоит на передних колесах. За движение вперёд и назад отвечает второй такой же двигатель который прикреплён к переднему правому колесу. На пульте управления находятся два ключа, моторчики подсоединены параллельно к одному блоку питания. Этот вездеход по проекту автора может перевозить космические ракеты до полигона.hello_html_m4b4bb519.jpg



Прицепhello_html_1c4548c5.jpg

Соединение с передним корпусом за счет алюминиевого бруска от антенны.





Крепление мотора для поворотов

Колеса сделаны из обрезанных банок из под кофе, крылья из жести от банок из под краски, она более жёсткая.hello_html_b97a75e.jpg





Крепление мотора к передниму колесу

Соединение ключа hello_html_25b25d5f.jpg

hello_html_1a6e9f63.jpg









hello_html_784642e3.jpg





Общий вид сверхтяжёлого колесного вездехода и гидропневматической ракеты

Ещё один вид автомобиля.

Основное отличие его в том, что у него гидропневматические повороты. Для этих целей были использованы медицинские шприцы, как цилиндры, соединительными шлангами стали инструменты от медицинских капельниц. В пульте управления также стоит шприц. Вдвигая шприц на пульте мы приводим в движение поршень шприца на машине. Благодаря подвижной крестовине, к которой и прикреплён второй конец поршня, машина поворачивает влево или вправо. При установке шприца, трудности возникают, когда нужно найти среднее положение машины, т.е, когда машина стоит прямо. Поршни в обоих шприцах нужно синхронизовать.Вместо воды можно залить машинное масло. hello_html_m5a135df9.jpghello_html_m5ca7da2f.jpg

hello_html_5e23294f.jpg

hello_html_4a493847.jpg

hello_html_m3248785c.jpg









Модель схожая с предыдущей автомашиной. Также использованы гидроповороты и мотор, для движения вперёд и назад.hello_html_m9543b8b.jpghello_html_32eb06dd.jpg

Плавательное судно

На практике такие двигатели редко встречаются. Но механическое устройство, в котором используются реактивные моменты в качестве движителя - реальность. Такое устройство, приводимое в движение электромотором, получится любопытная модель, демонстрирующая возникающее от внутренних скрытых импульсов движение.hello_html_m6a5667c2.jpg

Модель эффектнее сделать водной. Неподвижность ее поплавков будет свидетельствовать о том, что механическая связь движителя с водой отсутствует. По той же причине корпус модели лучше вовсе отделить от поплавков и поставить на проволочные опоры. Поскольку корпус модели продолговатый и обтекаемый, она будет похожа на жука-плавунца.

Теперь несколько слов о принципе работы модели. Частота вибрации корпуса равна частоте вращения эксцентрика и распространяется во все стороны. Так как ось вращения электромотора вертикальна, то вибрация передается на корпус модели в горизонтальной плоскости. А реактивные моменты направлены не только вперед но и назад.hello_html_13dab193.jpg

Таким образом, работают только импульсы реактивных моментов двух противоположных направлений - вперед и назад по продольной оси всей модели.

Корпус состоит из обтекателя и платформы. На платформе крепится электромотор. Эксцентрик –груз гайка. Корпус модели скреплен проволочными опорами с 6 поплавками. Всю модель можно построить и собрать из простых материалов, не обладая специальными навыками.Обтекатель корпуса сделан из пластиковых бутылок, а поплавки - из пенопласта. Вырезанные поплавки обрабатываются шпаклевкой, зачищаются мелкой шкуркой и красятся. Поверхность их должна быть гладкой и не оказывать большого сопротивления воде.



Телеграфный аппаратhello_html_7dd47461.jpg

Электромагнит пригоден не только для понятия и транспортировки тяжелых грузов. Способность этого устройства притягивать железные предметы при прохождении тока через его катушку используют в самых разнообразных машинах и приборах. Например, еще полтора столетий назад русский ученый П.Л. Шиллинг, а затем американец С. Морзе применили электромагниты для телеграфной связи. Тогда электрический телеграф впервые сделал возможной передачу сообщений с большой скоростью в любое время суток и в любую погоду на огромные расстояния.

Электромагнит в телеграфном аппарате - главный действующий элемент. На фотографии видно его строение: Источник тока; телеграфный ключ (прерыватель тока) находится на станции А, откуда передается сообщение, на станции В, принимающий сигналы, электромагнит, записывающее устройство. Над полюсом электромагнита расположен рычаг, который может свободно поворачиваться, вокруг оси О. К одному концу рычага прикреплена железная пластинка - якорь, оттягиваемая пружина, пишущий карандаш. Передающая и приемная станция соединены проводами.

При замыкании ключа на передающей станции ток от батареи проходит через катушку электромагнита на приемной станции. Электромагнит притягивает железный якорь, и карандаш касается бумажной ленты, которая медленно перематывается с валика на валик (валик приводится во вращение часовым механизмом). Карандаш оставляет на ленте след - точку или тире, в зависимости от длительности нажатия телеграфного ключа на передающей станции.

Определенные комбинации точек и тире (по их числу расположения) соответствуют разным буквам, цифрам и знакам препинания (азбука Морзе)




hello_html_7825e691.jpghello_html_m62e1d239.jpg

Электронный прибор «инфракрасный глаз»

Сегодня появилось множество электроприборов, потребляющих солидную мощность -
чайники, печи СВЧ, стиральные машинки. Когда все они включаются одновременно, то
неисправная электропроводка, как справедливо говорят пожарники, может стать причиной
пожара. К счастью неисправные места выдают себя инфракрасным излучением. Его-то и может обнаружить самодельный полупроводниковый прибор.

Задача прибора - определить не абсолютный уровень излучения, а сам факт его присутствия, что сравнивается с «поведением» соседних мест, где появление ненормального нагрева исключено в принципе. Поэтому прибор не нуждается в калибровке.

Основными элементами прибора являются два транзистора, резисторы и миллиамперметр.

Электрическая схема электронного прибора

Электрическая схема прибора «инфракрасный глаз» приведена на рис. 1.

hello_html_m1a525f9a.png

Возмутителем спокойствия служит инфракрасный нагрев транзистора. В этом случае транзистор действует как болометр-прибор, реагирующий па собственный нагрев. Транзистор должен иметь черный корпус, германиевый тип и достаточно высокий коэффициент передачи тока.

Если хотите получить более чувствительный прибор, то можно спилить верхушку у транзистора, тогда её р-п переход сможет подвергаться непосредственному падению инфракрасного спектра.

Транзистор с спиленной верхушкой устанавливается в фокусе рефлектора от крупного электрическою фонаря. Корпус изготовлен из плотного картона или корпуса старого плоского фонарика, ключ взят от неисправных часов или других приборов.

Принцип работы прибора

Сначала направьте прибор на явно пустое место и сбалансируйте измерительный мостик, зафиксируйте это положение. Затем рефлектор направьте на розетку или выключатель. Эти приборы чаще других бывают слегка нагреты, и вы заметите отклонение стрелки индикатора. Также можно слегка дохнуть теплым воздухом на рефлектор, индикатор покажет больший ток. После этого поняв, что прибор работает, можно проверить участки скрытой проводки. Отклонение стрелки укажет на неблагополучие ее состояния. К этому сигналу следует отнестись со всей серьезностью. Стоит вскрыть проводку и разобраться в причинах нагрева.

Очень полезный прибор.

hello_html_1b6a3104.jpg

Махолёт

hello_html_5f9ed8b9.jpg



Полеты притягивают всех и всегда, поэтому те, кто изготовит летающую модель, испытывают неописуемую радость и гордость за свой труд. Модель махолета должна быть очень лёгкой так, как её двигателем является резиномотор. Модель слева действующая, крылья из тонкого картона, тяги из пластика от евроокон. Вторая модель не смогла подняться в воздух так, как изготовлена из толстого пластика.






Действующая модель ракеты.

Корпус ракеты изготовлен из футляра от термометра, верхняя часть из картона. Внутри закреплена картонная втулка длинной 7 см. Она наполняется смесью из химических веществ: 1 часть сера, по 3 части угля (древестного или активированного) и силитры (калиевой или натриевой).hello_html_m259883c0.jpg

Запал изготовлен из толстой нити, предварительно намочив и высушив её в растворе из этой же смеси.









Заключение

Спасибо, что вы посмотрели наши модели, мы будем очень рады, если они помогут вам, глядя на наши модели сделать свои. В эту книгу вошли только часть из той коллекции, которая накопилась у нас в школе. И если вы захотите обсудить с нами какую-нибудь идею по созданию новых моделей, то можете написать нам по адресу <buisch@mail/ru>









Пояснительная записка

Интерес, проявляемый учащимися к физике и технике, общеизвестен. Задача учителя физики – вовремя подметить этот пробуждающийся интерес и создать условия для его дальнейшего развития. Ведь именно из таких интересующихся учащихся, как показывает опыт, вырастают в дальнейшем хорошие специалисты, ученые. Отсюда возникает необходимость в организации внеклассной работы с учащимися.

Внеклассная работа имеет важное воспитательное и образовательное значение. Она способствует воспитанию у учащихся инициативы, самостоятельности, умения творчески подходить к решению различных задач. Внеклассная работа оказывает влияние на учебный процесс, делает все преподавание более живым, увлекательным и интересным.

Обновление школы, в том числе школьного физического образования, проходит, прежде всего, в направлении создания оптимальных условий для развития каждого ученика, для формирования человека с новым уровнем сознания, способного к самооценке и практическому мышлению. Перед учителями всех предметов, как и перед учителями физики, стоит важнейшая задача: сообщить учащимся определенную сумму знаний, развивать их умения и навыки, учить школьников применять полученные знания на практике. Для этого и внеурочную работу по физике необходимо направлять на углубление знаний и умений, полученных учащимися на уроках, на связь теории с практикой, на знакомство с техническими и научными достижениями, на расширение знаний в области истории, науки и техники.

Опыт приходит тогда, когда ученики выполнят сначала простые физические приборы или модели по образцу, затем модели придуманные и изготовленные самостоятельно. Практическое пособие поможет вам познакомить учащихся с важнейшими путями и методами применения физических знаний на практике, формирование целостной естественнонаучной картины мира учащихся. Это позволит не только углубить получаемые знания и осуществить межпредметные связи, но и показать ученику, как связан изучаемый материал с повседневной жизнью. Занятия необходимо начинать с повторения техники безопасности, разработанной с целью профилактики причинения вреда здоровью, при работе с колющими, режущими инструментами и электричеством.

Цель пособия: формирование познавательного интереса школьников, создание условий для развития творческих способностей и самосовершенствования личности, нацеливание на обоснованный выбор профиля дальнейшего обучения.

Задачи работы кружка состоят в том, чтобы создать условия для формирования и развития у учащихся:

  • интеллектуальных и практических умений в области электричества;

  • умений самостоятельно приобретать и применять на практике знания, полученные на занятиях кружка;

  • творческих способностей;

  • коммуникативных навыков, которые способствуют развитию умений работать в группе, вести дискуссию.

В процессе обучения учащиеся приобретают следующие умения:

  • наблюдать и описывать физические явления и свойства;

  • планировать исследования, выдвигать гипотезы;

  • отбирать необходимые для изготовления моделей приборы, выполнять простейшие работы;

  • делать чертежи моделей;

  • представлять результаты в виде моделей машин самолётов и другой техники;

  • делать выводы, обсуждать результаты.

Ожидаемый результат:

  • успешная самореализация учащихся в учебной деятельности;

  • сознательный, обоснованный выбор профессии;

  • знание явлений природы, физики этих явлений;

  • умения ставить перед собой задачи, решать их доступными средствами, представлять полученные результаты;

  • знание своих обязанностей по охране природы и бережное отношение к природе;

  • формирование четкого представления по соблюдению правил техники безопасности в быту;

  • преодоление самооценки « физика – сложный предмет, и мне он в жизни не понадобится»




Просмотрено: 0%
Просмотрено: 0%
Скачать материал

Краткое описание документа:

В этом пособие рассказывается не о каких-то там обычных самоделках, а о таких, которые ты никогда нигде не видел. Вас ждет большая коллекция невероятных, машин, ракет, летающих аппаратов и плавающих судов.

Одно из самых завораживающих зрелищ – работа Мастера, будь то сапожник или повар, плотник или парикмахер. Забить гвоздь, сварить кашу, пришить пуговицу - без этих навыков человек, какой бы умный и образованный он ни был, выглядит порой беспомощным и жалким. Значит, ни в семье, ни в школе не научили его работать руками. Мальчишек, которые в свое время сделали хотя бы одну модель, прибор или игрушку уже никто не посмеет назвать “безрукими неумехами”.Делая своими руками, вы приобретёте собственный опыт: как правильно браться за молоток? Что делать, если ножницы притупились? Резать ножом надо от себя или к себе? Как правильно держать такие инструменты, как рубанок, лобзик? При самостоятельной работе по изготовлению моделей вы узнаете те самые мелочи, которые в дальнейшем помогут творчески подходить к решению любых хозяйственных проблем. “Пока руки не сделают – голова не запомнит”. Это закон для любого дела. Послушал, посмотрел – половина знания, а сам сделал – значит, научился.
Как свидетельствуют находки археологов, уже древние египтяне делали миниатюрные модели своих барок и пирамид. Предназначались эти модели в основном для культовых целей или для украшения дворцов, поэтому выполнены они были с применением большого количества золота и других драгоценных материалов. Технология изготовления наших моделей проста - их можно сделать в домашних условиях, из материала,который мы называем – мусор.

В пособии рассказывается, как сделать автомобили двигающиеся вперёд и назад, поворачивающиеся вправо и влево. Разве плохо если вы сами сумеете сделать или смастерить игрушку, машинку или махолет для себя или своих младших братьев?Известно, что самые лучшие игрушки те, что сделаны своими руками.

Создать что-то свое, особенное, из собственной головы - именно в этом проявляется детское творчество.

Скачать материал
Скачать тест к материалу

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

5 483 277 материалов в базе

Материал подходит для УМК

Скачать материал
Скачать тест к материалу

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

  • Скачать материал
    Скачать тест к материалу
    • 12.02.2020 202
    • DOCX 4.4 мбайт
    • Оцените материал:
  • Настоящий материал опубликован пользователем Серявина Любовь Константиновна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

    Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

    Пожаловаться на материал
  • Автор материала

    • На сайте: 4 года и 11 месяцев
    • Подписчики: 0
    • Всего просмотров: 709
    • Всего материалов: 3