«Решение задач на уроках физики, как способ осуществления межпредметных связей в обучении»

Муниципальное  образовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа №5

Усть-Кутского муниципального образования

Методическая разработка

«Решение задач на уроках физики,

 как способ осуществления межпредметных связей в обучении»

Выполнила:Зеленова Инна Андреевна,

                                                                           учитель физики

Усть-Кут 2020

Введение

Физика и знания по физике являются важнейшими элементами всей мировой культуры, в связи с чем, без овладения этой науки образ мира у человека будет неполным и неточным. Вместе с математикой физика отнесена международными экспертами к стратегическим областям знания, уровень подготовки по которым определяет конкурентоспособность страны. Поэтому так важно уже на школьном уровне привить любовь и желание изучить этот предмет на более высоком уровне.

Радикальные изменения в нашем обществе существенно изменили мотивацию получения образования. Сегодня большинство старшеклассников хочет приобрести гуманитарную, юридическую или экономическую специальность. Это существенно снижает интерес к изучению предметов естественнонаучного цикла, к которым  относится и физика. В настоящее время стоит проблема: как повысить мотивацию учащихся к одному из значимых предметов школьного курса – физике.

Отсюда задача школы, учителя – постоянно развивать интерес учащихся к предметам естественнонаучного цикла. Анализ данных об отношении учащихся к предметам показал, что большая часть учащихся относит физику к сложным и в итоге незначительным предметом, большинство из них равнодушны к физике,  именно у детей, отдающих предпочтение истории, литературе, биологии, географии – гуманитарным предметам – снижается интерес к техническим наукам, иногда они вообще перестают учить трудно дающийся им предмет, исключают его из своего поля зрения, мотивируя это тем, что в дальнейшем им это не пригодиться, так как они выбирают гуманитарное профильное обучение. А у учеников, полностью занятых техническими предметами и планирующими в дальнейшем поступать в технические ВУЗы, снижается интерес к гуманитарным предметам. Поэтому проблема как объединить и заинтересовать детей с различной психологической направленностью. Стимулировать у одних интерес к изучению физики, у других – интерес к гуманитарным предметам. Преодолеть узконаправленное понимание физики, как науки. Создать условия, при которых можно глубже видеть связь между различными предметами, сообщение новых знаний, повысить качество обучения. По моему мнению данный вопрос успешно решается применением решения задач на уроках физики, как способом осуществления межпредметных связей в обучении.

Современный этап развития нации характеризуется возрастающей связью и взаимопроникновением наук, и особенно связью физики с другими отраслями знаний. Физика изучает наиболее общие свойства и законы движения материи. Она играет ведущую роль в современном естествознании. Это обусловлено тем, что физические законы имеют решающее значение для всех естественных наук.       Систематическая связь учебных дисциплин убеждает учащихся в том, что между различными отраслями знаний нет резких границ, что они не оторваны друг от друга, а с разных сторон и каждая своими методами изучают материальный мир; совокупность полученных ими результатов даёт нам общее представление о мире.

Знания, полученные на уроках физики, применяются на уроках алгебры, геометрии, химии, биологии, географии, астрономии. Даже такие гуманитарные предметы как история и литература знакомят учащихся со многими вопросами, общими для физики, но освещают их с иных точек зрения.

                   Одним из эффективных приемов осуществления межпредметных связей физики с другими предметами — решение задач межпредметного содержания.К такого рода задачам относятся упражнения, в которых используют знания и умения учащихся по двум или нескольким учебным предметам. Задачи межпредметного содержания на уроках физики можно использовать для связи теории с практикой, для формирования общенаучных понятий, для обобщения и систематизации знаний и навыков учащихся, для политехнического обучения и профориентации учащихся. Однако нельзя переоценивать роль таких задач в учебном процессе. При подборе такого рода задач учитель может использовать дидактические материалы, статьи из журнала «Физика в школе» и другой методической литературы. По своему содержанию эти задачи могут быть трех видов: расчетные, задачи-вопросы (на межпредметные связи физики с биологией, трудовым обучением, географией и др.), дидактические задания. К такого типа задачам можно отнести некоторые задания по работе с масштабами и картами.

Межпредметные связи на уроках физики (7кл)

1.Физика – география :

При изучении географии учащиеся получают представление о движении, форме и размерах Земли, о строении атмосферы, способах измерения атмосферного давления, об образовании ветров, об использовании энергии. Всё это может найти отражение в физике.

1. Лесник вышел из сторожки и 2 ч шел со скоростью 3,5 км/ч в южном направлении, затем 1,5 ч со скоростью 4 км/ч на запад, а оставшееся время 1ч 20 мин двигался на северо-восток со скоростью 3 км\ч. На каком расстоянии от сторожки оказался лесник.

Решение: Выберем масштаб 1 см = 1 км. Построим траекторию движения лесника (см. рис.) и вычислим длину отдельных участков:

ОА = 3,5 км\ч * 2 ч = 7 км

АD = 4 км\ч * 1,5 ч = 6 км

DE = 3 км\ч * ч = 4 км Пусть l = AO+OD+DE = 17 км. Пользуясь рисунком и измерив искомое расстояние найдём ОЕ = 5 км. С учётом масштаба получим ответ: лесник оказался в 5 км от сторожки.

2. Почему в море легче держаться на воде, чем в реке?

Ответ. Плотность соленой морской воды больше, чем пресной, следовательно, больше и архимедова сила.

3. Почему большая часть сельскохозяйственных угодий на побережье Голландии отгорожена от океана дамбой? Ответ: Большая часть побережья Голландии лежит ниже уровня моря. Если дамб не будет, то по закону сообщающихся сосудов вода зальет эти угодья.

2.Физика –история:

Здесь рассматриваются вопросы развития орудий труда, процесс развития производительных сил и производственных отношений, развитие культуры, техники и науки, историческая характеристика эпохи и её выдающихся деятелей, в том числе и учёных физиков.

1. Масса прославленного в Великой Отечественной войне танка Т –34 равна 31,4 тонны. Длина той части гусеницы, которая соприкасается с полотном дороги равна 3,5 м, ширина 0,5 м. вычислите давление танка на грунт и сравните его с тем давлением, которое семиклассник производит на землю при ходьбе (р ≈ 36 кПа).

Решение: Запишем исходные формулы:

Дано: ; s=b*a; F=mg

m = 31400 кг :

b = 3.5 м

a = 0.5 м ≈ 8970 Па

p1 = 36000 Па ≈ 4 раза

p=? n=?

Ответ: давление танка на землю равно 8970 Па , что в 4 раза меньше давления ученика при ходьбе.

2. В кинофильме «Освобождение» показано, как во время Великой Отечественной войны при наступлении наших войск в белорусских лесах для проезда по заболоченным местам солдаты делали настил из хвороста, бревен, досок и другого подручного материала. С какой целью это делалось? Ответ. Чтобы увеличить площадь опоры транспорта и тем самым уменьшить давление, производимое на грунт; это позволяло проезжать по заболоченным местам.

3.Физика – литература:

Данная взаимосвязь на уроках физики выражается прежде всего в использовании примеров из художественной и научно-популярной литературы или фольклора, образно описывающих то или иное физическое явление, историческую обстановку, образ учёного и т.д

1. Вот мое родное северное сияние! — сказал олень. — Гляди, как горит! И он побежал дальше, не останавливаясь ни днем, ни ночью Хлебы были съедены, ветчина тоже, и вот Герда очутилась в Лапландии.

Задача. Сколько времени (в часах и сутках) были в пути Олень и Герда, если они мчались со скоростью 10 м/с и преодолели путь в 1800 км? (О т в е т. 50 ч = 2 сут и 2 ч.)

2. Прочитайте отрывок из сказки «Золушка».

Последним подарком были туфельки из чистейшего хрусталя, какие и не снились ни одной девушке. Определите плотность хрусталя, если известно, что одна туфелька имела массу 403 г и объем 155 см3. Выразите плотность в кг/м3. (Ответ. 2600 кг/м3). О каком физическом теле в тексте идет речь? Укажите вещество, из которого оно сделано. (Ответ. Туфелька, хрусталь.)

4.Физика – техника:

1. Каково назначение насечек на губках тисков и плоскогубцев? Ответ. Чтобы создавать большие давления при малых действиях сил.

2. Какие физические явления и законы используются при заточке инструмента на точиле в учебной мастерской? Ответ. Давление; трение между твердыми телами.

3. Какие простые механизмы используются в подъемном кране? Ответ: Рычаг, блок, ворот и др.; их сочетание

5.Физика – биология:

Связь физики с биологией древняя и плодотворная. Можно назвать немало выдающихся физиков, внесших свой вклад в развитие биологии, и естествоиспытателей, открывших фундаментальные физические законы. Это всемирно известный физик Гельмгольц, врач Майер, ботаники К.А.Тимирязев, Броун.

1. Определите скорость движения в воде птицы чомги (из отряда поганок), которую охотники называют «нырком», так как она обладает изумительной способностью к нырянию, если известно, что она равномерно проплывает под водой за 3 мин примерно 500 м.

2. Догонит ли волк сайгака (парнокопытного животного семейства полорогих, обитающего в степях и полупустынях), если скорость волка 12,5 м/с, а сайгака 60 км/ч? Через какое время это произойдет?

3. Среднеазиатский кабан-секач, двигаясь равномерно со скоростью 8 м/с в течение 10 с, совершает такое же перемещение, как и другой кабан, но за 26 с. Какую скорость развивает второй кабан?

6.Физика – физическое воспитание:

1. Спортсмен поднял штангу массой 200 кг на высоту 2 м за 4 с. Какую мощность при этом он развил? Сравните её со средней мощность человека указанной в учебнике.

Решение: запишем формулу мощности

A=Fh=mgh, тогда : ≈980Вт.

Ответ: средняя мощность развиваемая человеком, равна приблизительно 70 Вт. Мощность, развиваемая спортсменом, будет 980 Вт:70 Вт ≈ 14 раз больше.

2. Для чего на уроках физкультуры при выполнении некоторых упражнений на снарядах ладони натирают магнезией, а подошвы — канифолью? Ответ. Для увеличения силы трения, уменьшения скольжения.

3. Во время тяжелой физической работы сердце человека сокращается до 150 раз в минуту. При каждом своем сокращении оно совершает работу, равную поднятию груза массой 0,5 кг на высоту 0,4 м. Определите мощность, развиваемую сердцем в этом случае. Ответ. 4,9 Вт.

Межпредметные связи на уроках физики (8 кл)

1.Физика – география:

1. Для изготовления пищи полярники используют воду, полученную из расплавленного льда. Какое количество теплоты потребуется для того, чтобы расплавить лед массой 25 кг и полученную воду вскипятить, если начальная температура льда равна —10 °С?

Решение. Изобразим графически процессы нагревания и плавления льда(см. рис).

Участок графика АВ соответствует нагреванию льда от температуры t1=-10 оС:

Q1 = cm(t2-t1)

Q1= 4.2*103 Дж\(кг • оС)•25кг •10 оС = 1,05•106 Дж

Участок графика ВС соответствует процессу плавления льда:

Q2=χm

Q2=3.4•105 Дж\кг • 25кг=8,5•106Дж

Участок графика АВ соответствует нагреванию льда от температуры t2=0 оС до температуры t3=100 оС

Q3 = cm(t3-t2)

Q1= 4.2*103 Дж\(кг • оС)•25кг •100 оС=10,5•106 Дж

Общее количество затраченной энергии

Q=Q1+Q2+Q3

Q=1,05•106 Дж+8,5•106Дж+10,5•106 Дж=2•107Дж=2*104кДж

Ответ: общее количество затраченной полярниками энергии равно 2*104кДж.

2. На основе понятия об удельной теплоемкости и конвекции объясните, почему у берегов морей и океанов наблюдаются ветры бризы и ветры муссоны. Каково их преимущественное направление в течение суток и в течение года?

3. Почему ориентирование по компасу затруднено в высоких широтах? Ответ. Несовпадение магнитного и географического полюсов Земли.

2.Физика – техника

1. В двигателе внутреннего сгорания было израсходовано горючее массой 1,2 кг, теплота сгорания которого 4,6•107 Дж\кг. При этом двигатель совершил полезную работу 1,5,*107 Дж. Каков его КПД ?

Дано: Решение:

m=1.2 кг η= η=

q=4.6•107 Дж\кг Азатр=qm

Апол=1,5•107Дж η = ≈0.3

η=?

2. Рассчитайте длину нихромовой проволоки для электрического паяльника со следующими исходными данными: /? = 25 Ом; 5=0,03 мм2 (/ = 36 В. Какую электрическую мощность этот электропаяльник потребляет при работе?

1. Почему не следует касаться руками насечек напильника?

2. Можно ли работать напильником, смазанным маслом?

3. В каких случаях и для чего приводной ремень натирают канифолью? Что произойдет, если его смазать маслом?

4. Какова причина нагревания детали при сверлении?

5. Почему паяльник большой массы быстро плавит припой?

6. В чем преимущество горячего соединения электрических проводов (пайки) перед холодным скручиванием?

7. Какое сопротивление при работе имеет электропаяльник мощностью 60 Вт, если он рассчитан на напряжение 220 В?

3. Физика –Биология:

1. В некоторых местах гнездятся длинноногие, розовые, необыкновенно красивые птицы фламинго (например, на озере Тенгиз в Казахстане), где летом бывает очень жарко и песок раскаляется до 60— 70°С. В эти дни птицы подолгу стоят над кладкой яиц в гнезде, расправив свои крылья, и начинают работу по настраиванию своих гнезд. Они захватывают клювом воду и сырой песок из ям, находящихся рядом на берегу, и увеличивают им высоту стенок гнезд. Дайте физическое толкование действиям птиц.

2. Птица-нырок (чомга), которую еще называют «пернатым водолазом», делает себе гнезда из стеблей тростника и камыша» выстилая дно полуперегнившими остатками растений. Гнездо этой птицы особое: оно плавающее, т.е. «держится на воде» и перемещается туда, куда дует ветер. Какая сила удерживает на плаву гнездо даже вместе с птицей? Что вы можете предположить о форме и размерах гнезда?

3. Как известно перелётные птицы могут находить места своего гнездования, возвращаясь с зимовки, пролетая тысячи километров. Существует ли какое – либо объяснение данной способности птиц, с точки зрения физики.

4. Физика – Химия:

1. Как изменяется внутренняя энергия топлива при горении? Ответ. Часть внутренней энергии, скрытая в реагирующих веществах (химическая энергия), при горении выделяется и передается окружающим телам в виде тепла. Следовательно, в целом внутренняя энергия топлива уменьшается.

2. Какой энергией обладает химическое топливо (каменный уголь, нефть, бензин, керосин)?

3. Как можно объяснить выделение теплоты при сгорании топлива (уголь, нефть, мазут, керосин, дрова и др.)? Ответ. Все виды топлива обладают внутренней энергией и при сгорании выделяют ее часть (при горении происходят процессы перестройки молекул, изменения сил взаимодействия и характера их движения)

Межпредметные связи на уроках физики (9 кл)

         В курсе физики 9 класса изучают только вопросы механики. В связи с этим межпредметные связи характеризуются некоторыми особенностями. Прежде всего, это касается в основном связи курса физики с математикой и гораздо в меньшей степени с трудовым обучением и другими дисциплинами, что и отражается на решении задач. Опорные знания, полученные школьниками из курса математики и часто используемые при решении задач, обязывают учителя физики с самого начала установить тесный контакт с учителем математики, чтобы правильно организовать повторение тех вопросов математики, которые крайне необходимы для курса физики. При этом важнейшее значение приобретают понятийные межпредметные связи физики и математики: «функция, график, погрешность вычислений, абстракция физико-математического содержания, политехнический материал и др.

Это расширяет кругозор учащихся, актуализирует их знания по смежным предметам и имеет перспективное значение для изучения физики в будущем.

Рассмотрим примеры решения задач с межпредметными связями.

1. Физика – география:

1. Почему пассатные ветры, притекающие к экватору, отклоняются к западу (в северном полушарии вправо, а в южном — влево) относительно своего направления? Ответ. Воздух, находящийся на некотором расстоянии от экватора, при вращении Земли (с запада на восток) движется медленнее, чем воздух на экваторе. Поэтому, притекая к экватору, воздух, сохраняя по инерции свою меньшую Скорость вращения, отклоняется к западу.

2. В результате взрыва, произведенного геологами, в земной коре распространилась сейсмическая волна. Через 10 с после взрыва была зафиксирована волна, отраженная от глубоких слоев Земли. На какой глубине залегает порода, резко отличающаяся по плотности от пород земной коры? Скорость распространения сейсмической волны в земной коре считайте равной приблизительно 5 км/с. Ответ. 25 км.

3. Самолет вылетел из города, который находился на 50° с. щ. и 30° в. д., в город, находящийся на 60° с. ш. и 30° в. д. Определите по карте эти города и расстояние между ними. Сколько времени потребуется самолету на этот перелет, если его скорость составляет 900 км/ч? Ответ. Самолет вылетел из Киева в Ленинград. Расстояние между этими городами 1040 км, время полета 1,16 ч.;

2. Физика – Биология:

1. Частота колебаний крыльев комара 600 Гц, а период колебаний крыльев шмеля 5 мс. Какое из насекомых и на сколько больше сделает при полёте взмахов крыльями за 1 мин? Решение: Частота колебаний крыльев шмеля fш = 1\Tш . Число колебаний крыльев шмеля и комара соответственно равно:

n1= 60 c* fш ; n2= 60 c* fк ;

fш=1\(5*10-3с)=200 Гц;

n1= 60 c*200 Гц =1.2*104;

n2= 60 c*600 Гц =3.6*104;

Итак, комар совершит на n1-n2 =24000 взмахов крыльев больше. Ответ: комар сделает на 24000 взмахов больше.

2. Скорости многих рыб в воде достигают десятков километров в час, например, скорость голубой акулы — около 36 км/ч. Какие факторы обусловливают такие скорости? Ответ. Такую скорость рыбы могут развивать благодаря обтекаемой форме тела, конфигурации головы, обусловливающей малое лобовое сопротивление.

3. Человеческое ухо может воспринимать звуки частотой от 20 до 20 000 Гц. Какой диапазон длин волн соответствует этому интервалу слышимости звуковых колебаний? Скорость звука в воздухе считайте равной 340 м/с.? О т в е т. От 17 до 1,7 см.

3. Физика – ОБЖ:

1. Пуля в стволе автомата Калашникова движется с ускорением 616 км\с2. Какова скорость вылета пули, если длина ствола 41,5 см. Решение: при нулевой начальной скорости S = at2\2, υ = at, откуда и υ = .

υ = м\с = 715 м\с. Ответ: υ = 715 м\с.

2. При выстреле пуля массой 7,9 г вылетит из канала ствола автомата со скоростью 715 м/с. Определите скорость отдачи (движение автомата назад), и энергию отдачи. Масса автомата равна 3,8 кг. Ответ. 1,5 м/с; 4,25 Дж.

3. Чтобы обеспечить устойчивый полет пули, в канале ствола огнестрельного оружия делают винтовую нарезку. Внутри ствола длиной 1 м пуля делает один полный оборот и вылетает со скоростью 800 м/с. Определите время, в течение которого пуля движется внутри ствола. Чему равна угловая скорость вращения пули в момент вылета? Ответ. 2,5*10-3 с; 5*10-3 с-1.

4. Физика – техника:

1. При холостом ходе резец продольно-строгального станка движется со скоростью 0,4 м/с. В начале строгания его скорость в течение секунды снижается до 0,25 м/с. С каким ускорением движется при этом резец? Ответ. —0,15 м/с2.

2. Почему при обработке металла на токарном станке следует вначале включить станок и лишь после того, как деталь получит достаточную угловую скорость, начать ее обрабатывать? Ответ. Если резец включить одновременно с двигателем, то угловая скорость детали станет возрастать медленнее из-за силы дополнительного сопротивления. Это приведет к перегрузке двигателя.

3. Движение от вала двигателя мотоцикла передается цепной передачей. Ведущая звездочка имеет число зубьев Zi = 24, ведомая — 22=72. Определите, сколько оборотов в минуту делает ведомая звездочка, если ведущая вращается со скоростью V = 3000 об/мин. (Ответ: 1000 об/мин.)

5. Физика – Физическое воспитание:

1. Спортсмен переплыл бассейн по водной дорожке длиной 25 м дважды (туда и обратно). Определите графически координаты этого спортсмена в начальной, средней и конечной точках траектории, а также пройденный путь и его перемещение за всё время движения. Ответ: xo = 0; x1= 25м; x2 = 0; L = 50 м; Sx = 0.

2. В спорте используют тренировочные дорожки, движущиеся относительно Земли. С какой скоростью спортсмен должен бежать по такой дорожке, чтобы относительно врача, стоящего рядом, он был в покое? Ответ. С такой же скоростью, но в обратном направлении.

3. При спортивной тренировке парашютист совершил затяжной прыжок с самолета. Какие виды движения при этом имели место? Ответ. Сначала движение было равноускоренное; при раскрытии парашюта — равнозамедленное. Когда же сила сопротивления воздуха уравновесила силу тяжести парашютиста, движение стало равномерным.

Межпредметные связи на уроках физики (10 кл)

           Курс физики 10 класса связан с курсом химии по следующим основным вопросам: основы атомно-молекулярного учения о строении вещества; формирование фундаментальных научных понятий (молекула, атом, моль, молярная масса и объем, ковалентные связи и др.); изучение и применение законов сохранения и периодического закона Менделеева. По своему характеру эти связи могут быть хронологическими (временными) и содержательными. Проводить их надо на протяжении всего курса.

В разделе «Молекулярная физика» решают задачи количественные и графические. Межпредметные связи физики и математики устанавливают при решении задач на экстремальные значения величин. Решение таких задач имеет большое политехническое и практическое значение. Необходимый математический аппарат для этой цели учащиеся получают на уроках математики.

 Примеры решения задач межпредметного содержания в курсе физики 10 класса.

1.Физика – Химия:

1. Аэростат объемом 250 м3 заполняют водородом при температуре 300 К и давлении 19,6-104 Па. Какое количество электричества необходимо пропустить при электролизе через раствор поваренной соли, чтобы получить нужное количество водорода? Найдите объем выделившегося хлора.

Дано: С точки зрения химии качественно рассмотрим происходя

V = 250 м3 щий процесс электролиза (аналогичный пример электроли-

Т =300 К за изучают на уроках химии. Водный раствор поваренной

р = 19,6*104Па соли содержит ионы натрия Na+ и хлора Сl-, ионы диссо

q-? V1-? циированной воды: Н+ и ОН-. При пропускании постоянного тока на катоде выделяется водород, а на аноде — хлор (по ряду активности или электрохимическому ряду). Найдем массу выделившегося водорода. На основе уравнения состояния Менделеева — Клапейрона имеем:

где т — масса, М — молярная масса водорода; отсюда найдем массу водорода.

Из закона электролиза Фарадея

m = kIt = kq.

Приравняв уравнения (1) и (2), получим:

Откуда выразим количество электричества:

Так как валентность хлора и водорода равны, то согласно закону Авогадро при одинаковых условиях выделяются одинаковые объемы этих элементов, т. е. объем хлора равен объему аэростата (V1=250 м3).

2. Какого типа будет электропроводимость кремния, если в него в качестве примеси введен индий? мышьяк? сурьма? Ответ Кремний будет обладать проводимостью р-типа при введении в него трехвалентного индия и n-типа при введении пятивалентного мышьяка или сурьмы.

3. 18. Какого типа — электронная или дырочная — будет проводимость у германия, если к нему добавить в небольших количествах фосфор? галлий? индий? Ответ. Проводимость германия при введении фосфора будет n-типа, так как фосфор пятивалентный, а германий четырехвалентный. При введении трехвалентного галлия проводимость германия будет р-типа.

2.Физика – география:

1. Какой ветер — зимний или летний — при одной и той же скорости обладает большей мощностью? Ответ. Так как зимой воздух плотнее, чем летом, а кинетическая энергия зависит от массы, то зимой при той же скорости (и других равных условиях) ветер обладает большей мощностью.

2. Промышленные центры, расположенные в зоне влажного климата, сильно загрязняют атмосферу. Почему? Ответ. Пылинки промышленных отходов, частицы дыма при большой влажности воздуха служат центрами конден-сации водяных паров, в результате чего масса таких частиц увеличивается, уменьшается скорость их диффузии. Поэтому пылинки создают вокруг промышленного центра дымовые облака.

3. Физика – Техника:

1. Для чего детали перед гальваническим покрытием обезжиривают? Ответ. Осаждение металла на катоде при электролизе происходит только на чистую поверхность металла. Жировая пленка плохо проводит ток и нарушает нормальный процесс электролиза. Кроме того, жир, попав в раствор электролита, портит его.

2. Как изменится температура в кухне, если у включенного холодильника с автоматическим отключением открыть дверцу? Ответ. Температура в кухне будет возрастать.

4. Физика – Биология :

1. При лечении электростатическим душем к электродам электрической машины приложена разность потенциалов 105 В. Определите заряд, который проходит между электродами за время одной процедуры, если известно, что электрическое поле совершает при этом работу, равную 1800 Дж. Ответ. 0,018 Кл.

2. Для определения. влажности семян используют зависимость электроемкости конденсатора от влажности. С этой целью между двумя цилиндрическими поверхностями помещают зерно, влажность которого необходимо измерить. Как изменится электроемкость конденсатора с увеличением влажности семян? Ответ. С увеличением влажности электроемкость конденсатора возрастает, так как увеличивается диэлектрическая проницаемость среды.

3. Как во время засухи и суховеев сохранить влагу на полях, чтобы спасти посевы от гибели? Ответ. Надо уменьшить испарение, для этого почву рыхлят.

5. Физика – ОБЖ:

1. Во время учебных военных тренировок на полигоне замечено, что в сырую погоду дым от разрывов снарядов и дымовых гранат стелется над поверхностью Земли. Почему? Ответ. Частицы дыма при большой влажности воздуха служат центрами конденсации водяных паров и, покрываясь слоем воды, становятся более тяжелыми.

2. Почему стальные корпуса кораблей, танков, бронетранспортеров оказываются намагниченными? Ответ. Намагниченность этих и других стальных сооружений объясняется действием магнитного поля Земли.

3. Почему военным радистам не рекомендуют в грозу работать с переносной радиостанцией при незаземленной антенне? Ответ. Металлическая антенна во время грозы электризуется через влияние, на ней скапливаются заряды, противоположные по знаку тем, которые находятся в туче, поэтому между антенной и тучей может возникнуть разряд. Если антенна не заземлена, радиостанция может быть повреждена, а радист подвергается опасности.

4. При выстреле снаряд(пуля массой ) m вылетает из ствола со скоростью V сколько процентов от энергии, освободившейся при сгорании порохового заряда массой M, составляет кинетическая энергия снаряда(пули)? Сделать расчёты для пушечного снаряда при m = 6.2 кг, V=680 м\с, М=1кг и для пули автомата при m =8 г , V=700 м\с, М=1.6г. Ответ:σ1 = 32 % σ2 =38%.

6. Физика – история:

1. В годы Великой Отечественной войны выдающиеся советские физики академики А. П. Александров и И. В. Курчатов предложили стальные корпуса кораблей «обматывать» несколькими витками кабеля, по которому время от времени пропускали электрический ток. С какой целью эта делали? Ответ. С целью защиты кораблей от магнитных мин. Магнитное поле тока, проходящего по виткам кабеля, размагничивало стальной корпус корабля, и магнитный взрыватель мины «не чувствовал» корабля.

Межпредметные связи на уроках физики (11 кл)

           По курсу физики 11 класса можно указать примеры перспективных меж-предметных связей: знания о перспективах развития электроэнергетики, средств связи. В обзорных лекциях по химии неизбежно привлекают знания из курса физики о развитии физической картины мира, роли физики в ускорении научно-технического прогресса и др. Поэтому на уроках физики при изучении вопросов в курсе 11 класса уместно и необходимо подчеркивать и показывать особое значение полученных учащимися знаний для изучения других предметов. В то же время в этом классе чрезвычайно возрастает роль кооперации учителей физики и смежных предметов по систематическому использованию межпредметных связей курса физики на завершающем этапе среднего образования школьников. Поэтому перспективные связи курса физики 10 класса нужно четко планировать заранее, с учетом потребности смежных учебных предметов, и реализовывать систематически, как при изучении нового материала, так и при итоговом повторении при подготовке учащихся к выпускным экзаменам. В курсе физики 11 класса имеются большие возможности для реализации межпредметных связей при решении задач. Они охватывают три направления: связь физики с математикой, физики с астрономией и физики с биологией. При расчетах в таких задачах целесообразно использовать микрокалькуляторы. Приведем несколько примеров задач.

1. Физика – техника:

1. Колебательный контур состоит из конденсатора электроемкостью С =1,8 мкФ и катушки индуктивности L=0,2 Гн. Определите максимальную силу тока в контуре, если максимальная разность потенциалов на обкладках конденсатора 100 В.

Решение: Если сопротивлением катушки пренебречь, то ω = ω0, следовательно, в этом контуре будут незатухающие колебания. При этом

q=q sin(ω0t+φ0)

Сила тока есть производная заряда по времени, поэтому

i = q'= ω0 qmax cos (ω0t+φ0)

где ω0 qmax — максимальная сила тока в контуре:

Imax= ω0 qmax (1)

Подставляя значение ω0 = в формулу (1) и учитывая равенство qmax=CUmax определим искомую величину:

Imax = ω0 qmax= CUmax=Umax

Подставляя числовые данные, ПОЛУЧИМ Imax = 0,3 А.

2. Почему радиосвязь с ракетой, которая летит на высоте более 100 км, может осуществляться только на коротких или ультракоротких волнах? Ответ. Более длинные волны отражаются от верхних ионизированных слоев атмосферы и возвращаются, а ультракороткие волны проходят сквозь них.

2. Физика – Астрономия:

1. В недрах Солнца происходит ядерная реакция синтеза ядер водорода в ядро гелия. Сколько энергии выделяется при образовании гелия массой 1 кг, если энергия связи ядра гелия составляет 23,3 МэВ? Какие законы физики и химии используют в решении этой задачи? Ответ 6,81*104 Дж = 1,89*108кВт-ч.

2. Земля непрерывно излучает энергию в космическое пространство. Почему же Земля не замерзает? Ответ. Наряду с процессом излучения энергии в космос происходит и поглощение энергии Солнца и звезд.

3. На сколько уменьшится масса Солнца за 1 с, если за это время оно излучает энергию ∆E = 3,83*1026 Дж. Сколько потребуется времени, чтобы масса Солнца, составляющая Мc = 2*1030 кг, уменьшилась на 0,0001%? Ответ: =4.2*109 кг ; t = =4.76 * 1014 c = 15.1*106 лет

3. Физика – Биология:

1. Почему стронций-90 считается наиболее опасным радиоактивным элементом для живого организма? Ответ. Период полураспада стронция-90 равен 28 лет. Откладываясь в костях животных и человека, он вызывает тяжелые недуги.

2. Какие ультрафиолетовые лучи — длинно-, средне- или коротковолновые оказывают вредное биологическое действие на живой организм? Ответ. Коротко- и средневолновые. При длине волны менее 265 нм (ультрафиолетовые лучи) гибнут некоторые микроорганизмы.

3. Где интенсивность ультрафиолетовых лучей в солнечном излучении больше — у поверхности Земли или в открытом космосе? Какую роль это играет для жизни растений и животных на Земле? Объясните физическую сущность. Ответ. Интенсивность ультрафиолетовых лучей в солнечном излучении в открытом космосе больше, чем у. поверхности Земли. Это объясняется тем, что атмосфера Земли сильно поглощает ультрафиолетовые лучи, поэтому до поверхности Земли доходит только незначительная их часть. Атмосфера Земли надежно защищает растительный и животный мир от губительного действия коротковолнового и средневолнового ультрафиолетового излучения.

4. Физика – Литература:

1. В научной фантастике описываются космические яхты с солнечным парусом, движущихся под действием давления солнечных лучей. Через какое время яхта массой 1 т приобрела бы скорость 50 м\с, если площадь паруса 1000 м2, а среднее давление солнечных лучей 10мкПа? Какой путь прошла бы эта яхта за это время? Начальную скорость яхты относительно Солнца считать равной нулю. Ответ: t = 58 сут; L = 125000 км.

2. В повести Ю. Алексеева "Горячая точка - 80" описывается, как сапёры использовали миноискатели для нахождения вражеских мин. Миноискатель представляет собой генератор незатухающих колебаний звуковой частоты, катушку которого изготавливают в виде проволочного кольца. При перемещении кольца вблизи поверхности Земли и приближении его к мине в телефоне высокий тон звука сменяется низким. Объясните принцип действия миноискателя.

Ответ. Когда кольцо, приближается к мине, индуктивность контура увеличивается вследствие влияния ферромагнитного корпуса мины. Благодаря этому возрастает период колебаний контура, а это обусловливает снижение тона звука.

         Обучение – сложный педагогический процесс, требующий больших усилий и обеспечивающий взаимосвязанную деятельность учителя и учеников. Эффект обучения зависит от определенным образом организованной методической системы (от оптимальных сочетаний методов преподавания, стимулирующих и контролирующих форм, используемых педагогических средств).

Современному педагогу важно знать не только основы методологические, но и психолого-педагогические. В процессе обучения под руководством учителя происходит овладение учениками основами наук. Задача учителя – научить, объяснить, уметь управлять учебным процессом, задача ученика – овладеть знаниями, способами их обработки, хранения и воспроизведения. И то, как ученик сможет это сделать, зависит от его психологических особенностей, поэтому это в образовательном процессе необходимоучитывать.

В современной школе на первый план выходят новые аспекты обучения, среди них наиболее полная реализация межпредметных связей в процессе обучения. Задача состоит не в том, чтобы дать как можно больше знаний, а в том, чтобы получаемые знания были прочными. Для этого необходимо, чтобы педагог был не только хорошо осведомлен и оснащен знаниями, но и знал психологию детей, а также психолого-педагогические и методологические основы используемого им метода

В заключении хочется сказать, что работа по разработке и анализу новых методик – это одно из наиболее развитых и перспективных направлений такой науки как методика преподавания физики. Поэтому, изучая и развивая данное направление педагогической науки можно не только внести дополнение к уже изученному и наработанному, но и принести реальную пользу школьному учебному процессу