Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Другие методич. материалы / Проектно- исследовательская работа "Физика человека"

Проектно- исследовательская работа "Физика человека"

Самые низкие цены на курсы профессиональной переподготовки и повышения квалификации!

Предлагаем учителям воспользоваться 50% скидкой при обучении по программам профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок".

Начало обучения ближайших групп: 18 января и 25 января. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (20% в начале обучения и 80% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru/kursy


СВИДЕТЕЛЬСТВО СРАЗУ ПОСЛЕ ПРОСМОТРА ВЕБИНАРА

Вебинар «Подростковая лень: причины, способы борьбы»

Просмотр и заказ свидетельств доступен только до 22 января! На свидетельстве будет указано 2 академических часа и данные о наличии образовательной лицензии у организатора, что поможет Вам качественно пополнить собственное портфолио для аттестации.

Получить свидетельство за вебинар - https://infourok.ru/webinar/65.html

  • Физика

Поделитесь материалом с коллегами:

14



Отдел образования администрации Красноармейского района

МБОУ «Траковаская СОШ»







Проекно- исследовательская работа

по физике

«ФИЗИКА ЧЕЛОВЕКА»



Выполнили: ученики 7 а класса

Николаев Иван и Ермаков Давид

Руководитель проекта: Голубев Михаил Дмитриевич, учитель физики

МБОУ «Траковская СОШ» Красноармейского района

hello_html_m6c5afc32.jpg

с.Красноармейское- 2015



Цель исследования: изучить физические особенности организма человека с точки зрения физики.

Объект исследования: человек и его физические данные, с точки зрения закономерности при изучении программы физики 7 класса.

Содержание работы.

Введение.

  1. Физические явления.

Физические показатели человека.

II. Исследовательская часть.

1. «Определение средней плотности человека».

2. «Определение жизненной емкости легких».

3. «Определение средней скорости движения из дома в школу».

4. «Определение силы рук при выполнении упражнения на перекладине».

5. «Определение давления, оказываемого на пол».

6. «Определение механической работы при прыжке в высоту».

7. «Определение механической работы и мощности при подъеме с 1 этажа на 3 школы по лестнице».

8. «Определение момента силы при открывании двери».

Заключение.

Литература.

Введение.

Изучая курс физики, мы, рассматриваем неживую природу, а о живой природе говорим мало. Живая природа так уникальна и в ней действуют все законы физики.

Приведем один пример.

Вот пчела села на цветок и нечаянно задела тычинку, пыльник которой ударил ее по спинке и просыпалась пыльца. Биолог усмотрит в этом примере процесс опыления растения, физик же обратит внимание на характер движения пчелы, издаваемый ею звук, действие рычага – тычинки и свободное падение пыльцы.

Организм самого человека- уникальна во всех отношениях. В действии человека очень много физический явлений, которые мы начали изучать в этом учебном году.

В своей работе мы как раз и хотела рассмотреть организм человека глазами физика, а также изучить экспериментально, насколько это возможно в рамках школьной физической лаборатории. Исследовательская работа помимо физики будет тесно связана с рядом школьных предметов, на уровне 7 класса.

  1. Физические явления.

Диффузия в организме человека.

Для чего еженедельно человек ходит в баню.Когда мы моемся и паримся, в нашем теле открываются поры.Эти поры необходимы для организации жизни наших клеток. В процессе дыхания большую роль играет диффузия. Диффузия- это взаимное проникновение молекул одного вещества в другое.

Дыхание - перенос кислорода из окружающей среды внутрь организма сквозь его покровы.

А как же дышит человек? У человека в дыхании принимает участие вся поверхность тела – от самого толстого эпидермиса пяток до покрытой волосами кожи головы. Особенно интенсивно дышит кожа на груди, спине и животе. Интересно, что по интенсивности дыхания эти участки кожи значительно превосходят легкие. Ритмичное дыхание грудной клетки ещё не есть дыхание, но оно обеспечивает дыхание. При вдохе за счет работы межреберных мышц объём грудной клетки увеличивается. При этом давление воздуха в лёгких падает ниже атмосферного: вследствие образовавшейся разности давления происходит вдох. Затем вследствие расслабления мышц объём грудной клетки уменьшается, давление в лёгких становится выше атмосферного – происходит выдох. Закон Паскаля при работе сердца.

Давление передаваемое от сердуа во все сосуды в артериях составляет соответсвенно 120 и 80 мм. рт. столба. Давление во всех частях кровеносного сосуда одинакого по закону Паскаля.

Выпонение механической работы человеком.

Ежедневно человек совершает определенную механическую работу. Эту работу можно вычислять и анализировать, насколько она важна для человека. При выполнении работы затрачивается определенная энергия. Энергия берется и вырабатывается от пищи, котовую употребляет человек. Эту энергию тоже можно вычислить.

Простые механизмы в организме человека.

В организме человека все кости, имеющие некоторую свободу движения, являются рычагами. Например, кости конечностей, нижняя челюсть, череп (точка опоры - первый позвоночник), фаланги пальцев. Рассмотрим условия равновесия рычага на примере черепа. Здесь ось вращения рычага проходит через сочленение черепа с первым позвонком. Спереди от точки опоры на относительно коротком плече действует сила тяжести головы, позади - сила тяги мышц и связок, прикрепленных к затылочной кости. При изучении физики мы выполняли исследовательские работы, связанные с человеком.

Вот некоторые из них.

«Колющие орудие» ногти, зубы – по форме напоминают клин (видоизмененная наклонная плоскость). Многие из этих клиньев имеют очень гладкие твердые поверхности (минимум трения), чем и достигается их большая острота.

Физические показатели человека.

Для начала заглянем в Книгу рекордов Гиннеса и поинтересуемся ростом, весом и другими показателями людей.

Великаны:

1.Роберт Першинг Уодлоу (США, 1918-1940) имел рост 272 см, размах

рук 288 см, вес 222,7 кг, обувь – 47 см, длину ладони – 32,4 см.

2. Габриэль Эставао Моньяне (Мозамбик, родился в 1944 г) имеет рост

245 см, вес 189 кг.

Карлики:

  1. Полин Мастерс (Голландия, 1876-1895) имела рост 59 см, вес 3,4 кг.

  2. Колвин Филипс (США, 1791-1812) имел рост в 19 лет 67 см, вес с одеждой 5,4 кг.

Толстяки:

  1. Ион Бровер Миннока (США, 1941-1983) имел рост 185 см. В 1963 г весил 181 кг, в 1966 г – 317 кг, в 1976 г – 442 кг, в марте 1978 г – 625 кг. Чтобы повернуть его на кровати, требовалось 13 человек.

  2. Самый тяжелый живущий – Кент Николсон. Он имеет вес 407 кг, объем груди 305 см, талии – 294 см, бедер – 178 см, шеи – 75 см.

Память человека способна вместить столько информации, сколько ее имеется в хранилище самой крупной библиотеки.

А. Македонский знал в лицо каждого из 30 тысяч своих солдат.

Генрих Шлиман за 6-8 недель мог освоить иностранный язык.

Ученый - физик Абраам Федорович Иоффе по памяти пользовался таблицей логарифмов.

II. Исследовательская часть (из приложения).

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1.

«Определение средней плотности человека».

Цель: определить среднюю плотность человека.

Оборудование: электронные весы, мерное ведро, ванна.

Ход работы:

  1. Определить массу тела m.

  2. Определить объем тела V в ванне.

  3. Определить среднюю плотность человека р.

I. Теоретическая часть.

Формула для вычисления. P = m : V

II. Практическая часть.

опыта

m

кг

V

м3

р

кг/м3

1.

56 кг

0,052

1076

2.

56 кг

0,055

1018



Вычисления

P = m : V

Р1=56 кг : 0,052 м3= 1076 кг/м3

Р2=56 кг : 0,055 м3= 1018 кг/м3

Средняя плотность равняется Р=(1076+ 1018) : 2= 1047 кг/м3

Вывод: средняя плотность человека 1047 кг/м3.



Заключение.

Проведя ряд несложных исследований, мы еще больше узнала свой организм. Оказалось, что у нас средние антропометрические показатели (рост 163 см, вес 56 кг), наши тела примерно оказывает на пол давление около 11,6 кПа. Жизненная емкость наших легких чуть больше 1,8 литра. Мы определили мощности, развиваемые при подъеме по лестнице с 1 этажа на 3 этаж школы. Оказалось, что наибольшую мощность развивам при беге на 3 этаж 348,3 Вт. Мы определили механическую работу, совершаемую при прыжке в высоту. Она оказалась мала, всего 49,4 Дж, так как наибольшая высота планки, которую может перепрыгнуть Иван, составляет 1 м 10 см. Были определена средняя скорость движения из дома в школу. Она составила 1,89 м/с или 6,8 км/ч.

В ходе работы над исследованием организма мы приобрела навыки работы на компьютере, вычисления и ставить исследования. Думаем, что в дальнейшей учебе поможет нам в исследованиях организма в других классах при изучении физики..

Литература:

1. Учебник физики «Физика- 7» под редакцией А.В.Перышкина, М, изд. Дрофа, 2014 год.

2. Сеть Интернет.

3. «Занимательная физика» под редакцией Перельмана, М, изд. «Просвещение», 1985 год.















Приложение к работе.

II. Исследовательская часть.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1.

«Определение средней плотности человека».

Цель: определить среднюю плотность человека.

Оборудование: электронные весы, мерное ведро, ванна.

Ход работы:

  1. Определить массу тела m.

  2. Определить объем тела V в ванне.

  3. Определить среднюю плотность человека р.

I. Теоретическая часть.

Формула для вычисления. P = m : V

II. Практическая часть.

опыта

m

кг

V

м3

р

кг/м3

1.

56 кг

0,052

1076

2.

56 кг

0,055

1018



Вычисления

P = m : V

Р1=56 кг : 0,052 м3= 1076 кг/м3

Р2=56 кг : 0,055 м3= 1018 кг/м3

Средняя плотность равняется Р=(1076+ 1018) : 2= 1047 кг/м3

Вывод: средняя плотность человека 1047 кг/м3.



ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2.

«Определение жизненной емкости легких».

Цель работы: опытным путем определить объем выдыхаемого воздуха за один цикл.

Оборудование: сантиметровая лента, надувной шарик округлой формы.

Ход работы:

1. Вдохнем воздух и максимально возможно выдохнем его в надувной резиновый шарик.

2. Измерим окружность шарика L.

3. Повторим опыт 5 раз. Результаты измерений занесем в таблицу.

4. Вычислим объем воздуха в шарике по формуле V = π * R 3, где R = L / ( 2 * π )

Общая формула V = L 3 / ( 8 * π2 )

I. Теоретическая часть.

V = π * R 3, где R = L / ( 2 * π )

Общая формула V = L 3 / ( 8 * π2 )

II. Практическая часть.

п/п

L

м

Lср

м

Vср

м3

Vср

л

1

0,52









0,526

0,001782







0,001845









1,819

2

0,55

3

0,53

4

0,52

5

0,51

Вычичления:

V = L 3 / ( 8 * π2 )

Vср. = 0,5263/ 8 * 3,142=0,001845 м3

Вывод: средняя емкость легких человека 0,001845 м3= 1,845 л.



ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3.

«Определение средней скорости движения из дома в школу».

Цель работы: определить скорость движения семиклассников из дома в школу.

Оборудование: рулетка, секундомер.

Ход работы:

1. Определячем длину одного шага So/.

2. Измерим расстояние от дома до школы S.

3. Измерим время движения t.

4. Определим скорость движения между собой и сравнитм со скоростью автомобиля и делаем вывод.

I. Теоретическая часть.

Sо = L : по

S= Sо * п

V= S : t

II. Практическая часть.



опыта

So- длина одного шага, м

п- количество шагов

S- расстояние от дома до школы

м

t – время движения



с

V- средняя скорость



м/с

1.

0,74

695

514

480

1,07

2.

0,68

306

208

180

1,15



Вычисления: Sо1 = L : п = 14,8 : 20 = 0,74 м- у Давида Ермакова.

Sо2 = L : п = 13,6 : 20 = 0,68 м- у Ивана Николаева.

S1 = Sо1 * п1 = 0,74 м * 694= 514 м.

S2 = Sо2 * п2 = 0,68 м * 306= 208 м.

V1= S1 : t1 =514 м / 480 c = 1,07 м/с

V2= S2 : t2 =208 м / 180 c = 1,15 м/с

Вывод: скорость у Давида Ермакова равняется 1,07 м/с , а у Ивана Николаева – 1,15 м/с.



ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4.

«Определение силы рук при выполнении упражнения на перекладине».

Цель работы6 определить силы рук при выполнении упражнения на перекладине.

Оборудование: весы, ванна с водой, мерное ведро.

Ход работы:

1. Измерим массу тела m.

2. Повиснув на перекладине в спортзале на двух руках, почувствовать напряжение мышц руки.

3. Вычислим силу тяжести, действующую на тело по формуле Fт =mg.

4. Определим объем своего тела Vт.

5. Найдем выталкивающую силу, действующую на тело со стороны воздуха по формуле

Fаг*g*Vт, , плотность воздуха примем 1, 29 кг/м3.

6. Найдем силу своей руки по формуле F = F т - F а.

I. Теоретическая часть.

Формулы для вычисления. Fт =mg.

Fаг*g*Vт,

F = F т - F а.

II. Практическая часть.

m

кг

F т

Н

V т

м3

ρ г

кг /м3

F а

Н

F

Н

56

548,8

0,055

1,29

0,695

548,1



Вычисления:

Fт =mg = 56 кг * 9,8 Н/кг= 548,8 Н

FагgVт, =1,29 кг /м3 * 9,8 Н/кг *0,055 м3 = 0,695 Н

F= Fт - FА= 548,8 Н – 0,649 Н= 548,1 Н

Вывод: Мы определил силу руки в висе на перекладине и она оказалась равной

F = 548,1 Н

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5.

«Определение давления, оказываемого на пол».

Цель работы: определение давления при движении в школе.

Оборудование: весы, лист бумаги в «клеточку», карандаш.

Ход работы:

1. Измерим массу тела m.

2. Обведем подошву своей обуви на листе бумаги.

3. Сосчитаем количество полных клеточек N1 и количество неполных клеточек N2 и рассчитаем площадь подошвы обуви по формуле

S = ( N 1 + 0,25 * N 2 ) / 4

4. Вычислим давление на пол по формуле Р = m *g / ( 2 * S ) .

I. Теоретическая часть.

Р = F/ S= m *g / ( 2 * S ) .

II. Практическая часть.

m

кг

N 1


N 2


S

см 2

S

м 2

Р

Па

56

926

66

235,6

0,0235

11676



Вычисления:

Р = F/ S= m *g / ( 2 * S ) =56 кг * 9,8 Н/кг : 2: 0,0235 м 2 = 11676 Па

Вывод: Мы определили давление своего тела на пол, и оно оказалось равной

Р = 11676 Па.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6.

«Определение механической работы при прыжке в высоту».

Цель работы: Определение механической работы при прыжке в высоту на уроке физеультуры.

Оборудование: весы, линейка, планка.

Ход работы:

1. Измерим массу тела m.

2. Измерим высоту своей поясницы Н. (Центр тяжести на уровне поясницы).

3. Измерим высоту планки h, которую я хочу перепрыгнуть.

4. Сделаем прыжок

5. Вычислим совершенную механическую работу А = mg (h – Н).

При вычислении работы учитываем, что центр тяжести человека находится на поясе, около пупка.

I. Теоретическая часть.

Ошибка! Ошибка связи.

II. Практическая часть.

m

кг

Н

м

h

м

А

Дж

56

1,01

1,10

49,4



Вычисления: А= 56 кг * 9,8 Н/кг * 0,09= 49,4 Дж

Вывод: Мы определили механическую работу при прыжке в высоту и она оказалась равной 49,4 Дж

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №7.

«Определение мощности при подъеме

с 1 этажа на 3 школы по лестнице.

Цель работы: определить работу и мощность при подъеме с 1 этажа на 3 этаж школы.

Оборудование: весы, линейка, секундомер.

Ход работы:

1. Измерим массу тела m.

2. Измерим высоту одной лестницы hо.

3. Измерим время подъема с 1 этажа на 3 этаж школы 2 раза: медленно и бегом t.

4. Вычислим работу и мощность по формулам A =F * Н =m*g*Н; N=А : t

I. Теоретическая часть.

Формулы для вычисления. A =F * Н =m*g*Н;

N=А : t

II. Практическая часть.

опыта

m

кг

t

с

h

м

Н

м

А

Дж

N

Вт

1.

56

36,14

0,15

6,6

3622

100,2

2.

56

10,4

0,15

6,6

3622

348,3



Вычисления: Н=h*п Н=0,15*44= 6,6 м

A=F * Н =m*g*Н= 56 кг*9,8 н/кг* 6,6 м = 3622 Дж

N=А : t = 3622 Дж : 36,14 с = 100,2 Вт

N=А : t = 3622 Дж : 10,4 с = 348,3 Вт

Вывод: Мы определил среднюю мощность, развиваемую при подъеме с 1 этажа на 3 этаж школы медленно и бегом, и она оказалась равной

Nср = 100,2 Вт.

Nср = 348,3 Вт при беге.



ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8.

«Определение момента силы при открывания двери».

Цель работы: опытным путем определить момент силы.

Оборудование: сантиметровая лента, динамометр.

Ход работы:

1. Измерим динамометром силу открывания двери кабинета физики F..

2. Измерим плечо силы d.

3. Вычислим момент силы по формуле M= F*d

I. Теоретическая часть.

M= F*d

  1. Практическая часть.

опыта

Сила, приложенная к двери F, Н

Плечо приложенной силы

D, м

Момент силы

М , Н * м

1.

2

0,9

1,8



Вычисления: M= F*d = 2 Н * 0,9 м= 1,8 Н * м.

Вывод: определили момент силы при открывании кабинета физики и она равняется 1,8 Н *м.



14



Идёт приём заявок на самые массовые международные олимпиады проекта "Инфоурок"

Для учителей мы подготовили самые привлекательные условия в русскоязычном интернете:

1. Бесплатные наградные документы с указанием данных образовательной Лицензии и Свидeтельства СМИ;
2. Призовой фонд 1.500.000 рублей для самых активных учителей;
3. До 100 рублей за одного ученика остаётся у учителя (при орг.взносе 150 рублей);
4. Бесплатные путёвки в Турцию (на двоих, всё включено) - розыгрыш среди активных учителей;
5. Бесплатная подписка на месяц на видеоуроки от "Инфоурок" - активным учителям;
6. Благодарность учителю будет выслана на адрес руководителя школы.

Подайте заявку на олимпиаду сейчас - https://infourok.ru/konkurs

Краткое описание документа:

Проектно-исследовательская работа обучающихся по теме "Физика человека". В проекте раскрывается восемь практико- ориентированных работ по изученным темам курса физики 7 класса.

1. «Определение средней плотности человека».

2. «Определение жизненной емкости легких».

3. «Определение средней скорости движения из дома в школу».

4. «Определение силы рук при выполнении упражнения на перекладине».

5. «Определение давления, оказываемого на пол».

6. «Определение механической работы при прыжке в высоту».

7. «Определение механической работы и мощности при подъеме с 1 этажа на 3 школы по лестнице».

8. «Определение момента силы при открывании двери».

Эти исследовательские работы выполнили обучающиеся 7-го класса при изучении физики. Эти работы направлены на то, что физика- это практико- ориентированное обучение. Физика тесно связана с человеком, с его практической деятельностью.Везде и всюду действуют закономерности природы, физики.

Обучение ведется по учебнику А.В.Перышкина "Физика- 7", издание 2013 года.

Автор
Дата добавления 06.12.2015
Раздел Физика
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров858
Номер материала ДВ-232543
Получить свидетельство о публикации

УЖЕ ЧЕРЕЗ 10 МИНУТ ВЫ МОЖЕТЕ ПОЛУЧИТЬ ДИПЛОМ

от проекта "Инфоурок" с указанием данных образовательной лицензии, что важно при прохождении аттестации.

Если Вы учитель или воспитатель, то можете прямо сейчас получить документ, подтверждающий Ваши профессиональные компетенции. Выдаваемые дипломы и сертификаты помогут Вам наполнить собственное портфолио и успешно пройти аттестацию.

Список всех тестов можно посмотреть тут - https://infourok.ru/tests


Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх