Сборник дидактических материалов по физике со спортивным содержанием по темам курса физики в 7 классе

Хоккей и физика.

Сборник дидактических материалов по физике со спортивным содержанием по темам курса физики в 7 классе.

Шувалова Юлия Константиновна,

учитель физики

высшей  категории

МОБУ Гимназии №9 имени Н.Островского  г. Сочи

Пояснительная записка

Изучение школьного курса физики предполагает обучение школьников решению задач. При этом решение задачи рассматривается как умение применять на практике, в данном конкретном случае, общие положения физической науки. Именно поэтому умение решать задачи часто является определяющим критерием в оценке глубины усвоения физических знаний, а так, же делает знания действенными, практически применимыми. Приступая к решению задачи необходимо понять смысл задачи и установить, какие физические явления и закономерности лежат в ее основе.

Среди задач, традиционно предлагаемых для учащихся, можно выделить следующие - расчетные, качественные, графические, задачи с развивающимся содержанием, задачи-оценки. Однако, как показывает опыт, полноценные знания формируются успешнее, если учителю удается из всего многообразия задач, предлагаемых в многочисленных сборниках, составить систему задач, охватывающую все аспекты, изучаемой теории (и качественные, и количественные).

Данный сборник представляет систему качественных, графических и расчетных задач по основным темам курса физики в 7 классе с конкретным содержанием из области отдельно взятого вида спорта – хоккея. В задачах приведены реальные справочные и исторические данные с точностью, заданной в соответствующих источниках.

Хоккей - один из самых популярных и массовых видов спорта во многих странах мира.  Но игру в хоккей можно рассматривать не только как спорт. С точки зрения физики хоккей – сочетание физических понятий, явлений и законов. Предлагаю вам в этом убедиться при решении задач из данного сборника. Желаю удачи!

Тема №1. Введение.

1. Выделите из перечисленных понятий единицы измерения, физические величины, приборы, тела. Ответ представьте в виде таблицы: метр, длина, путь, скользиметр, плотность, м/с, секундомер, свисток, килограмм, шайба, секунда, линейка, коньки, клюшка.

Единицы измерения	Физические величины	Приборы	Тела

2. Впервые в руки клюшку Яромир Ягр взял в 1976 году, тогда ему было 4 года. Сколько секунд прошло с этого времени до 2010 года?

3. При возникновении спорных ситуаций судьи могут измерить диаметр шайбы и длину клюшки игрока. Какая линейка при таких измерениях даст большую погрешность – с миллиметровыми или сантиметровыми делениями? Какова эта погрешность?

Тема №2. Первоначальные сведения о строении вещества.

4. В каких агрегатных состояниях находится вода во время хоккейного матча?

5. Сравните расположение молекул в разных агрегатных состояниях  вещества: шайба, воздух в ледовой арене, вода под коньком.

6. Объясните способ нанесения краски на лед хоккейного поля.

7. Для нанесения рисунка на хоккейную экипировку используют краску. Какое физическое явление происходит при окрашивании?

8. Смачивается ли форма краской?

Тема №3. Взаимодействие тел.

Масса и плотность тела.

9. Минимальный размер площадки установлен в 40х20 метров, толщина      льда 3 сантиметра, плотность льда 900 кг/м³. Определите массу льда.

10. Клюшки изготавливают из дерева (плотность сосны 500 кг/м³), алюминия (плотность алюминия 2700 кг/м³), пластика (плотность пластика 1400 кг/м³). Рассчитайте примерную массу клюшки, если её объём примерно равен 1400 кубических сантиметров.

Механическое движение.

11. Покоится или движется шайба в ловушке падающего вратаря? Какими данными нужно дополнить задачу, чтобы ответить на вопрос?

12. Как объяснить изменение направления движения шайбы, столкнувшейся с клюшкой хоккеиста или с бортом?

13. Хоккеист Александр Попов - молния на коньках, умеющий набирать с шайбой скорость 28,3 мили в час и 29,7 мили в час без неё. Переведите скорости движения Александра Попова в СИ, учитывая, что 1 миля – 1,6093 км.

14. Скорость взрослых хоккеистов-любителей достигает 48 км/ч, а молодых игроков (12 лет) — 593 м/мин. Упавший и скользящий по льду хоккеист может двигаться со скоростью около 6,7 м/с. Сравните эти скорости.

15. Хоккей - стремительная игра, поэтому у вратаря есть всего лишь 0,45 секунды для того, чтобы отреагировать на бросок, сделанный с 18,3 м от ворот. Определите, с какой скоростью летит шайба.

16. За какое время хоккейная шайба, имея скорость 7м/с, прошла расстояние 15 м?

17. За какое время шайба, брошенная хоккеистом Антоном Бабчуком в сторону ворот со скоростью 169,6 км/ч, пролетит 25 метров?

18. Средние показатели времени пробега хоккеистами пятиметрового отрезка со старта: нападающие - 1,18 сек; защитники - 1,21 сек. Найдите и сравните скорости игроков.

19. Пользуясь данными предыдущей задачи, объясните, какой из графиков подходит для нападающих и защитников.

20. На графике изображена зависимость скорости движения хоккеиста Евгения Тимкина от времени. Определите: характер движения хоккеиста.

Рассчитайте пройденный путь, если скорость равна 13 м/с, а время движения 2 секунды. Постройте график зависимости пути от времени движения.

21. На графиках изображены зависимости пути от времени движения для хоккеистов Дмитрия Власенкова (график 1) и Тимофея Шишканова (график 2). Определите, кто движется с большей скоростью.

                                                График 1                                       

График 2

Силы в природе.

22. Вся вратарская форма, включая защитное снаряжение (нагрудник, раковина, нашейник и т. д.), имеет массу 25 кг. Масса вратаря Карри Рамо 91 кг. Каков вес Карри Рамо без формы и в полном снаряжении?

23. Хоккейная шайба изготовлена из вулканизированной резины и имеет массу 200 г. Определите силу тяжести, действующую на шайбу, и её вес. Изобразите эти силы на чертеже.

24. Сила давления хоккейной шайбы на лёд 1,7Н. Определите силу трения, возникающую при скольжении шайбы во время тренировки по деревянному покрытию (μ = 0,4).

25. Коэффициент трения шайбы о лед m=0,051. Какую силу трения испытывает шайба  после броска Антона Курьянова, если её масса 170 г? Какую силу трения испытывают коньки хоккеиста, если коэффициент трения коньков о лёд μ = 0,02, а масса хоккеиста Антона Курьянова 80 кг?

26. Хоккеист массой 90 кг равномерно движется по льду на коньках. Определите силу тяжести, действующую на хоккеиста, и силу трения коньков о лед. Коэффициент трения равен 0,02.

Тема №4. Давление твердых тел.

27. Площади лезвий коньков на которых играют хоккеисты Дмитрий Рябыкин (97 кг), Александр Храмков (83 кг) и Игорь Волков (90 кг) примерно равны. Кто из хоккеистов оказывает большее давление на лед?

28. Лезвия коньков имеют толщину почти  0,4 см и длину около 30 см. Какое давление оказывает на лед защитник команды «Авангард» Денис Куляш, если его масса 107 кг?

29. Размеры шайбы: диаметр-7,62 см,  толщина-2,54 см,  масса-170 г. Определите её плотность, вес и давление на лёд.

Используемая литература:

1. ««Авангард» - чемпион! История омского хоккея в очерках и фотографиях» - Омск, издательство «Арена», 2004.

2. УМК «Физика 7-9 класс», авторы: Е.М. Гутник, А.В. Перышкин.

Ответы

1.

Единицы измерения	Физические величины	Приборы	Тела
метр	длина	скользиметр	свисток
м/с	путь	секундомер	шайба
килограмм	плотность	линейка	коньки
секунда			клюшка

2. 1072224000с.

3. с сантиметровыми делениями, 0,5 см.

4. в твердом.

5. в твердом состоянии молекулы расположены в определенном порядке, в газах и жидкостях нет порядка в расположении.

6. происходит диффузия - проникновение молекул краски между молекулами льда.

7. диффузия.

8. да

9. 21600кг.

10. 0,7кг; 3,78кг; 1,96кг.

11. относительно вратаря покоится, относительно льда движется.

12. происходит взаимодействие шайбы с другими телами, в результате взаимодействия меняется скорость.

13. 45,5км/ч=12,6м/c; 47,8км/ч=13,3м/c

14. 48км/ч=13,3м/c > 9,9м/c > 6,7 м/с.

15. 40,7м/с.

16. 2с.

17. 0,53с.

18. 4,2м/с > 4,1м/c.

19. 1- нападающие; 2- защитники.

20. движение равномерное; 26м.

21. Дмитрий Власенков: 5м/c > 4м/c.

22. 910Н; 1160Н.

23. 2Н; 2Н.

24. 0,68Н.

25. 0,0867Н; 16Н.

26. 900Н; 18Н.

27. Дмитрий Рябыкин.

28. 891700Па.

29. 1420кг/м³; 1,7Н; 370Па.