Сборник практических заданий к дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программе "Физика вокруг нас"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гурьянов Андрей Николаевич

 

 

 

 

 

 

 

 «Сборник практических заданий

к дополнительной общеобразовательной

общеразвивающей программе

«Физика вокруг нас»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва

2022

Содержание.

 

1.	Вместо предисловия………………………………………………….	3
2.	Введение………………………………………………………………	4
3.	Практические задания и проверочные работы……………………..	5
4.	Техника безопасности при выполнении практических работ…….	13
5.	Справочный материал………………………………………………..	14
6.	Список литературы…………………………………………………..	15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вместо предисловия.

В сознании большинства людей укоренилось мнение, что физика трудная и не очень-то нужная в жизни наука. Не потому-ли многие школьники сегодня считают её неосновным школьным предметом? А ведь с физическими явлениями мы сталкиваемся повседневно с младенчества. И лишь много лет спустя начинаем понимать ее важность в своей жизни и в профессии. Но время бывает уже упущено.

Так ли уж трудна физика? И да, и нет. Физика — наука об основах мироздания, а природа умеет хранить свои тайны. Их открытие сопряжено с огромными усилиями многих людей и известно немало драматических, а порой и трагических событий в истории науки. Особенность физики в том, что её законы на первый взгляд просты. Они и описываются достаточно простыми и красивыми формулами. И это потому, что в физике всё подчинено прямой причинно-следственной связи. Так и хочется порой воскликнуть «И как же я сам не догадался до этого!»

В физике нет места пространным и любимым многими рассуждениям общего характера «А поговорить?» От того она и кажется сложной и недоступной. И здесь очень многое зависит от учителя, от того, насколько просто, наглядно и понятно он сможет донести до ученика суть изучаемых явлений и законов. Разумеется, есть прекрасно оснащённые физические кабинеты, в Интернете можно найти изящно поставленные и понятные демонстрации физических опытов, а также заменяющие эти опыты компьютерные модели.

Но есть и другой способ донести до учащихся красоту физики. Способ простой, доступный, безопасный и практически не затратный. И он представлен в данном пособии, в котором демонстрируются основные законы механики, гидростатики, гидродинамики, молекулярной физики и отчасти электродинамики...

Заслуженный деятель науки РФ,

профессор А. В. Аганов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

Дидактическая роль практических работ чрезвычайно велика. Восприятия при выполнении практических работ основаны на большем и более разнообразном количестве чувственных впечатлений и становятся более глубокими и более полными по сравнению с восприятиями при наблюдении демонстрационного эксперимента. При выполнении практических работ обучающиеся учатся пользоваться физическими приборами, приобретают навыки практического характера. В некоторых случаях научная трактовка понятия становится понятной лишь во время выполнения практических работ, которые способствует углублению знаний обучающихся по определенному разделу физики, приобретению новых знаний,  развитию логического мышления.

 Практические работы имеют также важное воспитательное значение, поскольку они дисциплинируют учащихся, приучают их к самостоятельной работе, прививают навыки научной культуры.

Данное пособие предназначено для занимающихся по программе дополнительного образования "Физика вокруг нас". В каждой работе указаны цели ее проведения, необходимое оборудование, приведено описание хода работы.

 Сборник так же включает в себя:

1.Технику безопасности при выполнении лабораторных работ.

          2. Справочный материал.

          

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Практические задания и проверочные работы

 

Практическая работа № 1.

Тема работы: Измерения

Цель работы: получить практические навыки в измерении линейных размеров, площадей и объемов.

Приборы и материалы: измерительная линейка с ценой деления 1 мм, миллиметровая бумага, фигура из плотной бумаги неправильной формы, металлический шар, сосуды меньшей и большей емкости, вода, мензурка с ценой деления в 1 мл.

Указания к работе:

- исследуемое тело неправильной формы обводим по контуру на миллиметровой бумаге;

- при помощи линейки определяем наибольший и наименьший размер фигуры (наибольший размер – длина, наименьший размер - ширина), результат заносим в таблицу;

- методом подсчета единичных площадей определяем площадь обведенной фигуры, результат заносим в таблицу;

- берем емкость меньшего размера и помещаем ее в большую емкость, затем маленькую емкость до краев заполняем водой; погружаем в воду исследуемое тело сложной геометрической формы; воду, вылившуюся из маленькой емкости, переливаем в мерную мензурку; по шкале мензурки определяем объем вытесненной воды; результат заносим в таблицу;

- измеренные величины переводим в стандартные величины системы СИ.

 

№ п/п	Наименование величины	Обозначение	Результат	Единицы измерения	Стандартные единицы в системе СИ
1.	Длина
2.	Ширина
3.	Площадь
4.	Объем

 

Выводы по работе:

1.     В процессе работы мы выполнили следующие действия __________

2.     Мы научились ______________________________________________

3.     Полученный результат _______________________________________

 

Практическая работа № 2.

Тема работы: Движение и взаимодействие молекул. Капиллярный водяной насос

Цель работы: изучить на практике капиллярный эффект.

Приборы и материалы: два сосуда, вода, мензурка с ценой деления в 1 мл, полоска ткани, часы с секундной стрелкой.

Для подъема и перекачки жидкостей существуют самые разнообразные насосы - разных размеров и разных конструкций. Но самый простой насос, насос без всяких движущихся деталей, - это фитиль.

Действие этого насоса основано на свойстве жидкостей подниматься по тонким, почти с волос толщиной, трубкам. Это происходит только в том случае, если жидкость хорошо смачивает стенки тонких трубок. Тогда благодаря поверхностному натяжению жидкость поднимается на некоторую высоту, пока не наступит равновесие между этим поверхностным натяжением и весом столбика жидкости.

Указания к работе:

- возьмите два сосуда;

- один из них наполните водой и поставьте на подставку;

- пустой стакан поставьте ниже;

- опустите в стакан с водой конец полоски чистой материи, а ее второй конец - в нижний стакан;

- вода, воспользовавшись узенькими промежутками между волокнами материи, начнет подниматься, а потом под действием силы тяжести будет стекать в нижний стакан;

- определите производительность вашего насоса (сколько воды перекачивает ваш насос за единицу времени).

 

Выводы по работе:

1.     В процессе выполнения работы мы _________________________________

2.     Капиллярный насос устроен следующим образом: ____________________

3.     Производительность нашего насоса _________________________________

 

Практическая работа № 3.

Тема работы: Работа теплового двигателя. Паровая машина.

Цель работы: изучить принцип работы паровой машины.

Приборы и материалы: развивающий конструктор «Паровой двигатель»

Указания к работе:

- собрать конструктор «Паровой двигатель», следуя инструкции по сборке;

- подготовить его к запуску;

- записать в тетрадь, из каких деталей состоит паровой двигатель;

- зарисовать в тетради как устроен паровой двигатель.

- провести наблюдения за пуском и работой парового двигателя;

- определить зависимость скорости вращения паровой машины.

 

Выводы по работе:

1.     В процессе выполнения работы мы ______________________________________________

2.     Паровой двигатель состоит из следующих деталей ________________________________

3.     Скорость вращения парового двигателя зависит от ________________________________

 

Практическая работа № 4.

Тема работы: Электричество.

Цель работы: определение проводников и изоляторов, изготовление электромагнита.

Приборы и материалы: источник питания, изолированные проводники, комплект материалов для испытаний (дерево, металл, стекло, пластик, вода), стальной сердечник, электрический ключ.

Указания к работе:

- собрать электрическую цепь состоящую из источника питания, электрической лампочки, и проводников;

- свободными концами проводников по очереди замкнуть электрическую цепь через испытуемые материалы;

- результаты испытаний занести в таблицу;

 

Материал	Дерево	Металл	Стекло	Пластик	Вода
Проводник
Изолятор

 

- собрать электромагнит, как указано на рисунке, сделав пять витков проводника;

- провести испытания электромагнита;

- сосчитать количество притянутых к электромагниту металлических скрепок;

- собрать электромагнит, сделав десять витков проводника;

- провести испытания электромагнита;

- сосчитать количество притянутых к электромагниту металлических скрепок;

- замените источник питания на более мощный и повторите испытания.

 

Выводы по работе:

1.     В ходе выполнения работы мы узнали _________________________________________

2.     Сила электромагнита зависит от ______________________________________________

 

Практическая работа № 5.

Тема работы: Электричество.

Цель работы: сборка электрической цепи.

Приборы и материалы: источник питания, изолированные проводники, электрические лампочки, электрический ключ.

Указания к работе:

- соберите электрическую цепь с одним потребителем, проверьте ее работоспособность;

- соберите электрическую цепь с двумя потребителями, проверьте ее работоспособность;

- зарисуйте электрические цепи;

- опишите их работу.

Выводы по работе:

1.     В процессе выполнения работы мы _______________________________________

2.     Мы узнали, что электрические цепи бывают _______________________________

 

Практическая работа № 6.

Тема работы: Солнечные часы.

Цель работы: картонные экваториальные часы, определение времени при помощи солнечных часов.

Приборы и материалы: картон, бумага, клей, ножницы, циркуль, линейка, транспортир, карандаш, компас, часы.

Указания к работе:

- чертим на картоне квадрат-циферблат. Из его середины будут расходиться отрезки для часовой разметки;

- откладываем их строго из середины квадрата через каждые 15°;

- по разметкам наносим время. Верхний ряд (слева направо) - 21, 24, 3. Левая сторона - 18. Правая сторона - 6. Нижний ряд (слева направо) - 15, 12, 9.;

- высчитываем градус их наклона: 90 - широта местоположения вашего населенного пункта. В случае с Москвой будет так: 90 - 55 = 35°;

- с двух сторон квадратного циферблата нам надо дочертить треугольники-подпорки для него, которые помогут разместить табло под высчитанным углом;

- устанавливаем стрелку. Ею может стать стержень (например, от ручки), палочка или иной длинный узкий и гладкий предмет. Острую стрелку мы просто втыкаем в середину квадратного циферблата;

- при помощи компаса ориентируем солнечные часы по сторонам горизонта;

- сравниваем показания солнечных и обычных часов.

 

Выводы по работе:

1.     В ходе выполнения работы мы научились _______________________________________

2.     При сравнении показаний солнечных и обычных часов мы выяснили ________________

 

Практическая работа № 7.

Тема работы: Измерение скорости.

Цель работы: определение скорости на различных участках, определение средней скорости.

Приборы и материалы: линейка, шарик, секундомер.

Указания к работе:

- положите линейку на стол;

- в начале линейки разместите шарик;

- толкните шарик рукой и с помощью секундомера засеките время за которое шарик прокатится 10 см, 20 см, 30 см;

- результат занесите в таблицу;

Расстояние	10 см	20 см	30 см
Время
Скорость
Средняя скорость

- по формуле: скорость = расстояние : время определите величину скорости для всех испытаний;

- по формуле: средняя скорость = (скорость1 + скорость2 + скорость3) : количество испытаний найдите среднюю скорость;

- результаты запишите в таблицу.

 

Выводы по работе:

1.     В ходе выполнения работы мы познакомились с _______________________________

2.     Мы научились определять __________________________________________________

Практическая работа № 8.

Тема работы: Строение солнечной системы.

Цель работы: детальное знакомство с устройством солнечной системы.

Приборы и материалы: персональный компьютер, сайт: solarsystemscopr.com

Указания к работе:

- работа с интерактивной картой вселенной.

- описать характеристики выбранной планеты;

- перечислить ее спутники;

- сравнить с Землей;

- заполнить сравнительную таблицу

	земля	планета
диаметр
масса
расстояние от солнца
период обращение вокруг солнца
планетарные сутки
спутники

 

 

Практическая работа № 9.

Тема работы: Итоговая проверочная работа.

Цель работы: выявление степени усвоения образовательной программы.

Приборы и материалы: тестовый раздаточный материал.

Указания к работе:

- тестовый раздаточный материал представляет собой четыре варианта по двадцать вопросов в каждом варианте;

- для проверки тестов на каждый вариант существует проверочный ключ с правильными ответами;

- результативность теста определяется следующим образом:

 

№ п/п	Степень освоения образовательной программы	Критерий определения степени освоения образовательной программы
1.	Превосходно	При ответе на вопросы теста допускается не более одной ошибки или неточности.
2.	Отлично	При ответе на вопросы теста допускается не более двух ошибок или неточностей.
3.	Хорошо	При ответе на вопросы теста допускается не более пяти ошибок.
4.	Удовлетворительно	При ответе на вопросы теста допускается не более семи ошибок.

 

Примерные вопросы к итоговой проверочной работе:

 

№ п/п	Название темы	Вопросы
		Вариант 1	Вариант 2	Вариант 3	Вариант 4
1	Что изучает физика. Физические явления	Что изучает физика	Перечислите физические явления	Что такое физические тела	Что изучает физика
2	Единицы измерения	Какие вы знаете системы измерений	Приведите пример старорусской системы мер	Приведите пример дюймовой системы мер	Запишите названия основных измерений системы СИ
3	Строение вещества	Что такое атом	Что такое молекула	Как расположены молекулы в твердых веществах	Как расположены молекулы в жидкостях и газах
4	Движение и взаимодействие молекул	Что такое диффузия	Что такое смачивание	Что такое капиллярность	Что такое диффузия
5	Агрегатные состояния вещества	Перечислите свойства твердых тел	Перечислите свойства жидкостей	Перечислите свойства газов	Назовите условия перехода вещества  из одного агрегатного состояния в другое
6	Силы в природе	что такое сила	что такое сила	что такое сила	что такое сила
7	Сила тяжести	что такое сила притяжения	что такое сила тяжести	что такое сила притяжения	что такое сила тяжести
8	Вес тела	что такое вес тела	что такое невесомость	что такое вес тела	что такое невесомость
9	Сила трения	что такое трение покоя	что такое трение скольжения	что такое трение качения	что такое сухое и вязкое трение
10	Сила упругости	Назовите виды деформаций	что такое сила упругости	Назовите виды деформаций	что такое сила упругости
11	Давление	что такое атмосферное давление	что такое атмосферное давление	что такое атмосферное давление	что такое атмосферное давление
12	Закон Архимеда	что такое выталкивающая сила	что такое выталкивающая сила	что такое выталкивающая сила	что такое выталкивающая сила
13	Механика	что такое рычаг	что такое блок	что такое центр тяжести	Какие вы знаете виды равновесия
14	Движение тел	что такое скорость	что такое равноускоренное движение	что такое равнозамедленное движение	что такое равномерное движение
15	Энергия	энергия и ее виды	что такое паровые машины;	что такое двигатели внутреннего сгорания;	что такое реактивные двигатели.
16	Электричество	что такое электрический ток	что такое проводники	что такое изоляторы	Какие вы знаете источники электричества
17	Оптика	что такое линза	что такое радуга	Какие бывают линзы	Перечислите цвета спектра
18	Звук	Как распространяется звук в различных средах	Приведите пример отражения звука	Как распространяется звук в различных средах	Приведите пример отражения звука
19	Строение солнечной системы	Что такое солнце	Что такое планеты	Что такое кометы	Что такое малые космические тела солнечной системы
20	Взаимодей-ствие космических тел	В чем проявляется взаимодействие космических тел Земля – Луна	В чем проявляется взаимодействие космических тел Земля – Луна	В чем проявляется взаимодействие космических тел Земля – Луна	В чем проявляется взаимодействие космических тел Земля – Луна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Техника безопасности при выполнении практических работ.

1.     Будьте внимательны, дисциплинированны, аккуратны, точно выполняйте указания учителя.

2.     До начала работы приборы не трогать и не приступать к выполнению лабораторной работы до указания учителя.

3.     Перед тем как приступить к выполнению работы, тщательно изучите её описание, уясните ход её выполнения.

4.     Располагайте приборы, материалы, оборудование на рабочем месте в порядке, указанном учителем.

5.     Не держите на рабочем столе  предметы, не требующиеся при выполнении задания.

6.     При работе со стеклянным оборудованием (колбы, стаканы, термометры и др.) соблюдайте осторожность, располагайте их на рабочем месте так, чтобы не разбить их и не уронить со стола.

7.     При работе с мензурками не пользуйтесь сосудами с трещинами или с повреждёнными краями.

8.     Если сосуд разбит в процессе работы, уберите со стола осколки не руками или тряпкой, а сметите щёткой в совок.

9.     При работе с жидкими веществами не пробуйте их на вкус, не разбрызгивайте и не разливайте.

10. Будьте внимательны и осторожны при работе с колющими и режущимися предметами.

11. Берегите оборудование и используйте его по назначению.

12. При получении травмы обратитесь к учителю.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Справочный материал.

 

Единицы СИ

Физическая величина	Единица измерения	Символ
длина	метр	м
время	секунда	с
масса	килограмм	кг
электрический ток	ампер	А
термодинамическая температура	кельвин	К
площадь	квадратный метр	м?
объем	кубический метр	м?
скорость	метр в секунду	м/с
ускорение	метр в секунду квадратную	м/с?
плотность	килограмм на кубический метр	кг/м?

 

 

Дольные и кратные десятичные приставки к названиям единиц измерения

Коэффициент	Приставка	Обозначение
10*9	гига	Г
10*6	мега	М
10*3	кило	к
10*2	гекто	г
10*1	дэка	д
10-1	дэци	дц
10-2	санти	с
10-3	милли	мл
10-6	микро	мк
10-9	нано	н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы.

1.     Даминов, Р. В.   Физические опыты с бутылками: учебно-практическое пособие /   Р. В.  Даминов — Москва ; Берлин :  Директ-Медиа, 2021.— 144 с.

2.     Астрономия и космос / Науч.-поп. издание для детей. - М. : РОСМЭН, 2020. - 96 с.

3.     Нагасава М. Н16 Физика вокруг нас / пер. с яп. К. В. Павловской. – М.: ДМК Пресс, 2020. – 132 с.: ил.

4.     Занимательная физика. Перельман Я.И. – М.: Наука, 1972.

5.     Занимательные опыты по физике. Горев Л.А. – М.: Просвещение, 1977.

6.     Хочу быть Кулибиным. Эльшанский И.И. – М.: РИЦ МКД, 2002.

7.     Физика для увлеченных. Кибальченко А.Я., Кибальченко И.А.– Ростов н/Д.: «Феникс», 2005.

8.     Перышкин  А.В. Физика. 7 кл. : Учебник для общеобразовательных учебных заведений. – М.: Дрофа, 2018 г.