Занимательная физика

Дополнительное образование «Занимательная физика». Учитель физики: Слабодчикова Е. В. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Предлагаемый курс в 8 классе рассчитан на 70   часов (2 ч в неделю) для учащихся, проявляющих повышенный интерес к физике. Программа предусматривает не только расширение знаний учащихся по  физике, но и развитие экспериментальных навыков школьников. Для этого большая часть всего времени отводится на выполнение практических заданий, выполняемых школьниками самостоятельно. Экспериментальные   задания   содержат   рекомендации   по   методике   их   проведения,   представлены   образцы   их   выполнения,   даны пояснения к ним. Некоторые из них рекомендуется выполнять несколькими способами с использованием различного простого оборудования. В   учебно­методическом   приложении   подобраны   качественные   и   расчетные   задачи   повышенной   сложности   по   основным   темам традиционного курса физики для 8 класса. Проведение данного курса позволяет учителю с помощью проводимых исследовательских работ расширить "круга общения" учащихся с физическими приборами, сделать процесс формирования экспериментальных навыков более эффективным, повысить интерес к изучению предмета. При выполнении экспериментальных заданий, учащиеся овладевают физическими методами познания: собирают экспериментальные установки, измеряют физические величины, представляют результаты измерений в виде таблиц, графиков, делают выводы из эксперимента, объясняют результаты своих наблюдений и опытов с теоретических позиций. При изучении данного элективного курса акцент следует делать не столько на приобретение дополнительной суммы знаний по физике, сколько   на   развитие   способностей   самостоятельно   приобретать   знания.   Поэтому   ведущими   формами   занятий   предусматриваются исследовательские работы и проекты, ролевые игры, круглый стол, работа с научно­популярной  литературой, экскурсии, эксперименты. Курс построен с опорой на знания и умения, полученные учащимися при изучении физики, биологии и природоведения в 5 – 10­х классах и имеющиеся у них навыки исследовательской деятельности. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УЧЕБНОГО ПРЕДМЕТА ЦЕЛИ КУРСА:  формирование целостной естественнонаучной картины мира учащихся через знакомство учащихся с важнейшими методами применения физических знаний на практике и развитие критического мышления, ключевых компетенций. ЗАДАЧИ КУРСА:       развитие критического мышления, познавательного интереса, интеллектуальных и творческих способностей учащихся в процессе самостоятельного приобретения знаний с использованием различных источников информации; повышение   информационной,   коммуникативной,   экологической   культуры,     опыта   самостоятельной   и   коллективной исследовательской деятельности; совершенствование умений и навыков в ходе выполнения программы курса (выполнение экспериментальных работ, изучения, отбора и систематизации информации, подготовка реферата, презентации); овладение учащимися знаниями о современной научной картине мира, о широких возможностях применения физических законов и видение их в окружающих процессах;  воспитание навыков сотрудничества в процессе совместной работы; осознанный выбор профильного обучения. ОЖИДАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОГО ПРЕДМЕТА Формирование ключевых компетенций: В области учебных компетенций: Уметь:    Уметь:   Знать:  организовывать процесс изучения и выбирать собственную траекторию образования; решать учебные и самообразовательные проблемы; связывать воедино и использовать отдельные части знаний. В области исследовательских компетенций: получать и использовать информацию; обращаться к различным источникам данных и их использование; способы поиска и систематизации информации в различных видах источника.             В области социально­личностных компетенций: Уметь:    видеть связи между настоящими и прошлыми событиями. В области коммуникативных компетенций: Уметь:  выслушивать и принимать во внимание взгляды других людей; выступать на публике;          читать графики, диаграммы и таблицы данных; сотрудничать и работать в команде. осознанный выбор профильного обучения на следующей ступени; личностный рост учеников; практическое применение полученных навыков в дальнейшей жизни; участие в научно­практических конференциях. Для проведения элективного курса «Физика вокруг нас» необходимо наличие в образовательном учреждении: лабораторное оборудование, кабинет, оснащённый единичным комплектом компьютерного и демонстрационного оборудования; компьютерный класс с выходом в Интернет, проектор с экраном,   мультимедийная ресурсы по физике, экологии и биологии,  наличие научной и учебной литературы. МАТЕРИАЛЬНО­ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ  ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА Кабинет 302 оснащен следующим материально­техническим оборудованием для осуществления образовательного процесса:   комплект ученической мебели (15 парт, 30 стульев); учительское место (стол ­1 шт., кресло – 1шт.); компьютер ­ 1 шт. (системный блок, монитор, клавиатура);  мебельная стенка – 1 шт.;   мультимедийный проектор ­ 1 шт.;  интерактивная доска ­ 1 шт.;    принтер ­ 1 шт.; компьютерный стол ­ 1 шт.  документ­камера – 1 шт. СОДЕРЖАНИЕ ТЕМ УЧЕБНОГО ПРЕДМЕТА Исследовательский подход в обучении не является новым явлением в сфере педагогики. В России идея его использования была впервые выдвинута во второй половине XVIII века, однако более 100 лет потребовалось, чтобы она стала востребованной педагогическим сообществом.  Исследовательский  подход в обучении  – это путь знакомства  учащихся  с методами  научного познания,  важное средство формирования у них научного мировоззрения, развития мышления и познавательной самостоятельности. Сущность исследовательского подхода в обучении состоит: а)   во   введении   общих   и   частных   методов   научного   исследования   в   процесс   учебного   познания   на   всех   его   этапах   (от   восприятия   до применения на практике); б)  организации учебной и внеучебной научно­образовательной, поисково­творческой деятельности; в)  актуализации внутрипредметных, межпредметных и межцикловых связей; г)  усложнении содержательной и совершенствовании процессуальной сторон познавательной деятельности; д)  изменении характера взаимоотношений «преподаватель – ученик – коллектив учащихся» в сторону сотрудничества. Определяя содержание работы по формированию у учащихся исследовательских знаний и умений, в рамках работы временного научно­ исследовательского   коллектива   школы   были   конкретизированы   понятия   «исследовательские   знания»   и   «исследовательские   умения». Исследовательские знания как компонент содержания обучения включают понятие о способах и приёмах работы с информацией, являются результатом познавательной деятельности, направленной на выдвижение, формирование, объяснение закономерностей, фактов, процессов обучения,   воспитания   и   развития.  Исследовательские   умения  суть   способность   осознанно   совершать   действия   по   поиску,   отбору, переработке, анализу, созданию, проектированию и подготовке результатов познавательной деятельности, направленной на выявление (созда­ ние, открытие и т.п.) объективных закономерностей обучения, воспитания и развития. В ходе овладения исследовательскими знаниями, умениями   и   осуществления   учебно­исследовательской   работы   происходит   формирование   способности   и   готовности   к   выполнению исследовательской деятельности. Реализация   исследовательского   подхода   в   воспитательно­образовательном   процессе   школы   осуществлялась   поэтапно: предварительный этап (изучение и осмысление теоретических особенностей данной технологии; анализ  содержания изучаемых курсов и вычленение   основных   и   частных   проблем;   выделение   основных   направлений   и   задач   развития   образовательной   системы   колледжа, необходимых   для   организации   учебно­исследовательской   деятельности   студентов);   проектировочный   этап   (разработка   пакета   учебно­ методической документации, способной обеспечить нормативные предпосылки для системной организации учебно­исследовательской работы студентов; разработка системы формирования информационно­методологической компетентности педагога; обучение педагогов для работы в данной системе), этап внедрения данной технологии (системные изменения в жизнедеятельности колледжа в целом). Стратегия исследовательской работы школьников заключается в развитии творческого потенциала обучающегося, его познавательной деятельности, выражающейся в приобретении знаний в области физических явлений и описывающих их закономерностей, выработке умений анализировать, планировать (проектировать) и оценивать образовательный процесс и его результаты. В основу организации исследовательской работы школьников положены следующие принципы: 1.    Сочетание обязательности и добровольности в проведении исследований школьниками: ученик обязан выполнить предложенную исследовательскую работу, но при этом за ним остаётся право выбора темы зачётной исследовательской работы. 2.    Организация   школьного   самоуправления   исследовательской   работой   в   коллективе.   Данный   принцип   предполагает,   что   ис­ следовательская   работа   является   осознанным   выбором   учащихся,   что   отражается   в   формах   её   организации   и   проведения.   Ведущая организационная роль отводится ученическому самоуправлению.  3.   Сочетание дидактических (обучающих) функций студенческой исследовательской работы с практическим потенциалом исследо­ вания. Данный принцип требует выбора таких тем исследований, которые отвечают тематической направленности элективного курса.  Исследовательская деятельность учащихся осуществляется на двух уровнях: •    учебно­исследовательская деятельность в ходе аудиторных и внеаудиторных занятий, предусмотренная учебным планом, программами учебных дисциплин; к данному уровню исследований также относится выполнение текущих работ; •   исследования, осуществляемые в рамках зачётной работы. Исследовательская   работа   учащихся   может  выполняться   как   индивидуально,   так  и   коллективно.   Формы   работы   определяются   в соответствии с уровнем подготовки. Содержание исследовательской работы обуславливается рабочей программой курса и выполняется в обязательном порядке каждым учащимся под руководством учителя, выполнением тренировочных и зачётных работ. В процессе выполнения учебных исследований учащиеся учатся пользоваться приборами, оборудованием, самостоятельно проводить эксперименты, проводить анализ и обработку статистических данных, применять свои знания при решении конкретных задач исследовательского характера.  Главным инструментом развития исследовательского поведения в образовании выступают исследовательские методы обучения. Они традиционно   входят   в   арсенал   методов,   применяемых   педагогами,   но   современная   ситуация   требует   не   простого   фрагментарного   ис­ пользования исследовательских методов, а их доминирования в образовательной практике над репродуктивными методами. Использование исследовательских методов обучения создаёт условия для овладения учащимися логикой научного поиска. Специфика данной деятельности, отличающая её от традиционного обучения, состоит в том, что ученик выступает в роли активного субъекта познавательного процесса. Механизм исследовательского обучения в кратком виде может быть выражен такой последовательностью: учитель ставит перед учащимися проблему (либо подводит учащихся к формулированию проблемы) и показывает на её примере образец научного познания. В ходе решения проблемы он вскрывает логику научного знания, а учащиеся тщательно следят за ним, усваивая при этом новую для себя информацию и теоретически осваивая способы её получения. Особые методические приёмы позволяют достичь того, что предложенная задача превращается во внутреннюю проблему самого ученика. Это, в свою очередь, создаёт предпосылки для анализа вариантов её решения, что само по себе является   следующим   этапом   учебной   работы   и   необходимым   компонентом   образовательной   системы.   Далее,   в   полном   соответствии   с логикой, необходима оценка достоинств каждого варианта решения. После этого обычно следует обобщение найденного и так далее. В наиболее полном развёрнутом виде такое обучение предполагает, что студент: выделяет и ставит проблему; предлагает возможные решения; делает выводы в соответствии с результатами проверки; применяет выводы к новым данным; делает обобщения. Содержание такого обучения имеет ряд особенностей: •   учебные проблемы должны отвечать личным и профессиональным потребностям; •    ведущая роль педагога сохраняется, но у учащихся должно оставаться ощущение, что проблема и способы её решения выбраны ими самостоятельно; •   избираемые учащимися темы обычно выходят за рамки одной дисциплины; •   проблема должна соответствовать возрастным особенностям и интересам учащихся; •    выбирая   проблему,   нужно   учитывать   наличие   необходимых   средств   и   материалов   –   отсутствие   литературы,   необходимой   ис­ следовательской базы, невозможность собрать необходимые данные обычно приводит к поверхностному решению, порождает пустословие. Всё   это   не   только   не   содействует,   а   напротив,   существенно   мешает   развитию   критического   мышления,   основанного   на   доказательном исследовании и надёжных знаниях. Основными формами представления зачётной работы являются: •   научно­исследовательская работа; •   учебно­исследовательский проект. Для   обеспечения   единства   требований,   предъявляемых   к   учебному   исследованию   и   его   результатам,   учителем   разрабатываются регламентирующие положения; методические рекомендации для учащихся по выполнению исследовательских работ, по написанию рефе­ ратов, по составлению аннотированных библиографических списков, терминологических словарей, сборники заданий исследовательского характера. Исследовательская работа, выполняемая сверх (вне) рабочих программ по дисциплинам. В практике средних специальных учебных заведений данный уровень исследовательской работы отличается от предыдущего, скорее всего, не по качеству результатов, а по характеру отношения к учебному процессу. Значительная часть студенческих исследований сводится к овладению студентами специальными знаниями и методами   исследования.   Именно   это   обстоятельство   объединяет   два   уровня   исследовательской   работы.   Однако   второй   уровень исследовательской работы обусловлен, с одной стороны, мерой взаимодействия со всеми компонентами воспитательно­образовательного процесса, а с другой стороны, её организацией как специфической системы. В современной психологической и педагогической литературе указывается, что решение исследовательских задач преимущественно должно осуществляться путём создания специальной развивающей среды, в которой ученик находил бы стимулы для самообучения и развития (Э. Де Боно, Б.В. Всесвятский, Дж. Дьюи, И.И. Ильясов, М.В. Кларин, А.И. Савенков и др.). Опираясь на ряд исследований (Г.А.Ковалёв, М. Черноушек, Б. Краус), можно говорить о существовании образовательной среды конкретного образовательного учреждения. В основе выде­ ления   образовательной   среды   учреждения   лежит   желание   решения   проблемы   оптимальной   организации   среды,   способствующей формированию   практико­ориентированных   компетентностей   учащегося.   Такая   среда   активизирует   творческие   процессы,   представляя свободный выбор  ресурсов  для воплощения  замыслов  наряду со средствами,  необходимыми для  осмысления и  обобщения  результатов, обеспечивая тем самым дополнительные возможности познания окружающей действительности, развития личности обучаемого.  Работа круглых столов и публичных презентаций организуется с целью обучения публичным обсуждениям и свободным обменам знаниями, суждениями, идеями или мнениями по поводу какого­либо спорного вопроса. Тематика дискуссий совпадает с направлениями проводимых   исследований   и   может   быть   определена   на   продолжительную   дискуссию   (несколько   встреч),   либо   на   одно   обсуждение.   В обучении дискуссия применяется в тех ситуациях, когда обмен знаниями, мнениями и убеждениями может привести к новому взгляду на какое­либо явление, окружающих людей, а также для изменения моделей поведения, организации интенсивной мыслительной и ценностно­ ориентирующей деятельности обучающихся, развития навыков межличностного взаимодействия и обеспечения обратной связи. Являясь одной из наиболее эффективных технологий группового взаимодействия, дискуссия усиливает развивающие и воспитательные эффекты обучения, создаёт   условия   для   открытого   выражения   участниками   своих   мыслей,   позиций,   обладает   возможностью   воздействия   на   установки   её участников, способствует подготовке учащихся к защите зачётных исследовательских работ, докладов на конференциях. Модуль 1. Механические явления  Модуль 2. Тепловые явления  Модуль 3. Электричество и магнетизм  Модуль 4. Оптические явления  Модуль 5. Презентация результатов курса № урока 1 2 3 4 5 6 Дата по плану 06.09 07.09 13.09 14.09 04.10 20.09 КАЛЕНДАРНО­ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ Основной материал урока Кол­во часов Дата  по  факту 1 1 1 1 1 1 Цели и задачи элективного курса физики Физические величины. Измерение физических величин. Точность и погрешности их измерений. Определение цены деления приборов и измерение физических величин. Экспериментальная работа № 1. "Измерение длины проволоки" Экспериментальная работа № 2. "Определение толщины алюминиевой пластины прямоугольной  формы" Строение вещества. Диффузия.  Решение качественных задач (1–11) 8 7 9 10 11 12 13 14 15 16 17 21.09 27.09 28.09 04.10 05.10 11.10 12.10 18.10 19.10 25.10 26.10 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Решение задач на механическое движение (17–20) Решение задач на среднюю скорость (12–16) Экспериментальная работа № 3 "Определение внутреннего объема из­под духов" Решение задач на плотность (21–25) Решение задач на плотность (26–29) Экспериментальная работа № 4 "Определение пустого пространства теннисного шарика,  заполненного кусочками алюминия" Решение задач на массу и плотность (30–33) Экспериментальная работа № 5 "Определение массы латуни(меди) и алюминия в капроновом  мешочке" Решение задач на силу (34–40) Решение задач на давление твердых тел (41­47)  Экспериментальная работа № 6 "Определение давления, создаваемого цилиндрическим телом на  горизонтальную поверхность" 18 19 20 21 08.11 09.11 15.11 16.11 22. 22.11 23 24 25 26 27 28 23.11 29.11 30.11 06.12 07.12 13.12 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Решение задач на давление в жидкостях (48–51)  Решение задач на давление в жидкостях, на сообщающиеся сосуды (52–55)  Решение задач на архимедову силу (56–58)  Решение задач на архимедову силу (59–62)  Решение задач на плавание тел (63–65)  Экспериментальная работа № 7 "Определение массы тела, плавающего в воде"  Экспериментальная работа № 8 "Определение объема куска льда" Экспериментальная работа № 9 "Определение плотности твердого тела"  Решение задач на архимедову силу (66–69)  Экспериментальная работа № 10 "Определение плотности камня"  Анализ и разбор вступительных задач в МФТИ. 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 14.12 20.12 21.12 27.12 28.12 10.01 11.01 17.01 18.01 24.01 25.01 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Механическая работа и мощность. Решение задач на работу переменной силы (70–74)  Решение задач на работу и мощность (75–78)  Решение задач на работу и мощность (79–82)  КПД простых механизмов. Решение качественных задач на расчёт КПД простых механизмов (83– 91)  Решение комбинированных задач по курсу физики  7 класса (92–94)  Повторительно­обобщающее занятие Механические явления в окружающем нас мире. Инерция: две стороны одной медали (за и против). Исследовательская работа «Виды транспорта и применение их различных видов в нашем регионе». Исследовательская работа «Анализ причин высокого уровня дорожно­транспортных происшествий в г. Нижневартовске ». Сообщающиеся сосуды в окружающем мире и их применение. 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 01.02 07.02 08.02 14.02 15.02 21.02 22.02 28.02 02.03 07.03 08.03 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Использование энергии воды.  Исследовательская работа «Использование энергии воды»  1 Круглый стол «Перспективы использования воды дома»  Энергия топлива. Теплоэнергетика.   Исследовательская работа «Температурные условия в Нижневартовске и их влияние на жизнь человека».  Экспериментально­исследовательская работа: «Анализ характера изменения температуры в городе Нижневартовске».  Тепловое загрязнение атмосферы города градообразующими предприятиями. Влияние работы тепловых двигателей на экологические процессы.   Исследовательская работа «Анализ  уровня загрязнений окружающей среды г. Нижневартовске продуктами переработки тепловых двигателей». 2 Круглый стол: «Изменение климата г. Нижневартовске». 3  Электрические заряды и живые организмы. Влияние электрического поля на живые организмы. 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 14.03 15.03 20.03 04.04 05.04 11.04 12.04 18.04 19.04 25.04 26.04 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4  Исследовательская работа «Природные и искусственные электрические токи». 5  Энергия электрического тока и ее использование. Исследовательская работа «Анализ становления и развития энергетики республики». 6  Конференция «Электрические сети в Нижневартовске». 7  Магнитное поле Земли и характер его изменений. Исследовательская работа «Характер влияния магнитного поля Земли на человека». 8  Круглый стол «Перспективы использования альтернативных источников получения электрической энергии в Нижневартовске» 9  Фотометрия. Световой поток. Законы освещенности.   Искусственное   освещение.   Исследовательская   работа   «Анализ   минимальных   нормативов освещённости в образовательных учреждениях» Исследовательско­экспериментальная работа: «Изучение спектра излучения различных доступных источников света» Роль оптических приборов в современном мире. Практическая работа: «Изготовление простейшего фотоаппарата: камеры – обскура». Зеркальное   и   рассеянное   (диффузное)   отражение   света.   Исследовательско­экспериментальная работа: «Получение и использование многократного изображение предмета в плоских зеркалах». Световые явления в природе (радуга, миражи, гало). 62 63 64 65 66 67 68 69 70 02.05 03.05 09.05 10.05 16.05 17.05 23.05 24.05 30.05 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Экспериментально­исследовательская   работа   «Условия   получения   радуги   в   лабораторных   и домашних условиях» Зрительные   иллюзии.   Биологическая   оптика.   (Живые   зеркала,   глаз­термометр,   растения   ­ световоды). Исследовательская работа «Характер изменения поведения растений при изменении уровня освещённости» Живой свет. (Свечение моря, светящиеся организмы, хемилюминесценция, биолюминесценция).  Исследовательская   работа   «Экологические   проблемы   и   обеспечение   устойчивости   биосферы, связанные с рассеянием и поглощением света». Заключительные   занятия:   представление   исследовательских   и   проектных   работ   (защита презентаций, докладов, рефератов). Механические явления в окружающем нас мире. Инерция: две стороны одной медали (за и против). Исследовательская работа «Виды транспорта и применение их различных видов в нашем регионе». Повторительно­обобщающий урок. Тест . Учебно­методическое сопровождение курса Инструкции к проведению экспериментальных работ Работа № 1  Измерение длины проволоки 1­й способ  Приборы и материалы: моток тонкой медной проволоки, который нельзя размотать, весы, гири, карандаш, линейка, образец проволоки 15­20 см. Указания по выполнению работы: 1. Определите массу мотка на рычажных весах. 2. Намотать 30­40 витков образца проволоки на карандаш и измерить длину намотанной части. 3. Определить диаметр проволоки  где l – длина намотанной части, N – количество витков. ,  4. Определить площадь сечения проволоки  5. Из формулы плотности определить объем  6. Найти длину проволоки  2­й способ  Приборы и материалы: моток тонкой медной проволоки, весы, гири, образец проволоки, полоска миллиметровой бумаги, карандаш. Указания по выполнению работы: Работа выполняется как в 1 способе, длина намотанной части определяется с помощью полоски миллиметровой бумаги. 3­й способ  Приборы и материалы: моток тонкой медной проволоки, весы, гири, образец проволоки,  штангенциркуль или микрометр. Указания по выполнению работы: Диаметр проволоки определяется с помощью штангенциркуля или микрометра. Работа № 2  Определение толщины алюминиевой пластины прямоугольной формы Приборы и материалы: весы, гири, линейка, алюминиевая пластина с известной плотностью. Указания по выполнению работы: 1. Определить массу пластины на весах 2. Найти объем пластины  3. Измерить ширину, длину пластины и вычислить ее площадь  4. Определить толщину пластины  Приборы и материалы: флакон из­под духов с пробкой, весы, гири, мензурка. Определение внутреннего объема флакона из­под духов Работа № 3 1­й способ  Указания по выполнению работы: 1. Взвесить на весах флакон. 2. Найти объем стекла (плотность стекла известна)  3. Опустить в мензурку закрытый флакон и определить объем вытесненной воды, который равен внешнему объему  флакона 4. Определить внутренний объем флакона  2­й способ  Указания по выполнению работы: 1. Определить объем закрытого флакона с помощью мензурки V внеш 2. Открытый флакон погрузить в мензурку, после полного заполнения водой определить объем стекла V ст  3. Определить внутренний объем флакона  Работа № 4 Определение пустого пространства теннисного шарика, заполненного кусочками алюминия Приборы и материалы: теннисный шарик, наполненный кусочками алюминия и герметически закрытый, весы, гири, мензурка. Указания по выполнению работы: 1. Определить массу шарика с помощью рычажных весов. 2. Определить объем шарика с помощью мензурки. 3. Определить объем алюминия (пренебрегая массой шарика)  4. Найти объем пустого пространства Определение массы латуни (меди) и алюминия Работа № 5 Приборы и материалы: мешочек с кусочками металлов, весы, гири, мензурка. Указания по выполнению работы: 1. Взвесить мешочек на рычажных весах. 2. Определить объем металлов в мешочке с помощью мензурки. 3. Определить объем каждого металла ,  ,  4. Определить массу каждого металла . Определение давления, создаваемого цилиндрическим телом на горизонтальную поверхность Работа № 6 1­й способ  Приборы и материалы: цилиндрическое тело, весы, гири, линейка. Указания по выполнению работы: 1. Определить массу тела с помощью рычажных весов. 2. Найти вес тела  3. Измерить диаметр цилиндра d с помощью линейки. 4. Определить площадь основания  5. Определить давление, оказываемое телом на горизонтальную поверхность  , где F=P 2­й способ  Приборы и материалы: цилиндрическое тело, весы, гири, миллиметровая бумага. Указания по выполнению работы: 1. Определить массу тела с помощью рычажных весов. 2. Найти вес тела  3. Поставить на миллиметровую бумагу тело, обвести контур и приблизительно найти площадь основания цилиндра. 4. Определить давление, оказываемое телом на горизонтальную поверхность  , где F=P 3­й способ  Приборы и материалы: цилиндрическое тело, известной плотности, полоска миллиметровой бумаги. Указания по выполнению работы: 1. Измерить полоской миллиметровой бумаги высоту h цилиндра и диаметр основания d. 2. Найти площадь основания и объем тела  3. Найти вес тела  ,  4. Определить давление, оказываемое телом на горизонтальную поверхность  , где F=P Определение массы тела, плавающего в воде Работа № 7 Приборы и материалы: цилиндрический сосуд (пластмассовая бутылка с отрезанным верхом), линейка, тело, плавающее в воде. Указания по выполнению работы: 1. Отметить уровень воды в бутылке. 2. Опустить в воду тело, определить высоту подъема воды h 3. Измерить диаметр d бутылки с помощью линейки. 4. Определить площадь сечения бутылки и объем вытесненной воды телом  5. Найти массу тела, используя условие плавания тела ,  Работа № 8 Определение объема куска льда Приборы и материалы: цилиндрический сосуд (пластмассовая бутылка с отрезанным верхом), линейка, кусок льда. Указания по выполнению работы: 1. Отметить уровень воды в бутылке. 2. Опустить в воду кусок льда, определить высоту подъема воды h 3. Измерить диаметр d бутылки с помощью линейки. 4. Определить площадь сечения бутылки и объем вытесненной воды льдом  , 5. Найти объем льда, используя условие плавания тела . Работа № 9 Определение плотности твердого тела Приборы и материалы: сосуд с водой, твердое тело небольших размеров, стакан, весы, гири. Указания по выполнению работы: 1. Определить массу стакана, доверху налитого водой m1. 2. Определить массу тела m. 3. Отлить воду из стакана, опустить тело в стакан, долить воду доверху и определить массу стакана с водой и телом m2. 4. Определить массу вытесненной воды телом  5. Найти объем вытесненной воды, который равен объему тела  6. Определить плотность тела  . Работа № 10 Определение плотности камня Приборы и материалы: стакан с водой, камень небольших размеров,  динамометр, нитка.  Указания по выполнению работы: 1. Определить вес тела в воздухе Р 1 , вес тела в воде – Р 2 2. Найти архимедову силу  3. Найти объем камня, используя формулу архимедовой силы  4. Найти плотность камня  Задачи и вопросы 1.  Если смешать по два равных объема ртути и воды, спирта и воды, то в первом случае получится удвоенный объем смеси, а во втором – меньше удвоенного объема. Почему? 2. Чем отличалось бы движение данной молекулы в воздухе от ее движения в вакууме? 3.  Детские   воздушные   шарики   обычно   наполняются   легким   газом.   Почему   они   уже   через   сутки   теряют   упругость, сморщиваются и перестают подниматься? 4. Чем объясняется, что пыль не спадает даже с поверхности, обращенной вниз? 5. Почему скорость диффузии с повышением температуры возрастает 6. Для чего при складывании полированных стекол между ними кладут бумажные ленты? 7. Почему дым от костра, поднимаясь вверх, быстро перестает быть видимым, даже в безветренную погоду? 8. Почему не рекомендуется стирать окрашенные в темные цвета ткани вместе с белыми? 9. Почему чернильные, жирные и другие пятна легче удалять сразу после того, как они были оставлены, и значительно труднее сделать это впоследствии? 10. На каком явлении основано консервирование фруктов и овощей? Почему сладкий сироп приобретает со временем вкус фруктов? 11. Воздушный шарик, наполненный гелием, поднялся к потолку комнаты. Через некоторое время он опустился на пол. Почему? 12. Мотоциклист за первые 2 ч проехал 90 км, а следующие 3 ч он ехал со скоростью 50 км/ч. Какова средняя скорость мотоциклиста на всем пути? (48 км/ч) 13. Из одного пункта в другой мотоциклист двигался со скоростью 60 км/ч, обратный путь был им проделан со скоростью 10 м/с. Определите среднюю скорость мотоциклиста за все время движения. Временем остановки во втором пункте пренебречь. (44 км/ч). 14. Пешеход 2/3 времени своего движения шел со скоростью 3 км/ч. Оставшееся время – со скоростью 6 км/ч. Определите среднюю скорость пешехода. (4 км/ч). 15. Первую половину пути велосипедист ехал со скоростью в 8 раз большей, чем вторую. Средняя скорость на всем пути оказалась равной 16 км/ч. Определите скорость велосипедиста на каждой половине пути. (72 км/ч, 9 км/ч). 16. Первую четверть всего пути поезд прошел со скоростью 60 км/ч. Средняя скорость на всем пути оказалась равной 40 км/ч. С какой средней скоростью двигался поезд на оставшейся части пути? (36 км/ч) 17. Электричка длиной 150 м, движущаяся со скоростью 20 м/с, обгоняет товарный поезд длиной 450 м, движущийся со скоростью 10 м/с, по параллельному пути. Определить время, за которое электричка обгоняет товарный поезд. (1 мин). 18. Катер проходит расстояние между двумя пунктами по реке вниз по течению реки за 3 ч, обратно – за 6 ч. Сколько времени потребуется катеру, чтобы преодолеть это расстояние, двигаясь с выключенными двигателями. (12 ч). 19. Определить скорость моторной лодки в стоячей воде, если при движении по течению реки ее скорость 10 м/с, а против течения – 6 м/с. Чему равна скорость течения реки? (8 м/с, 2 м/с). 20. Моторная лодка проходит по реке расстояние между двумя пунктами (в обе стороны) за 14 часов. Чему равно это расстояние, если скорость лодки в стоячей воде 35 км/ ч, а скорость течения реки – 5 км/ч? (240 м). 21.  Два одинаковых ящика наполнены дробью: в одном лежит крупная дробь, в другом – мелкая. Какой из них имеет большую массу 22. В двух одинаковых стаканах налита вода до одинаковой высоты. В первый стакан опустили однородный слиток стали массой 100 г, а во второй – слиток серебра той же массы. Одинаково ли поднимется вода в обоих стаканах? 23. Масса пустой пол­литровой бутылки равна 400 г. Каков ее наружный объем? (0,66 л). 24. Найдите емкость стеклянного сосуда, если его масса 50 г и наружный объем 37 см 3. (17 см 3). 25.  Тщательным   совместным   растиранием   смешали   по   100   г   парафина,   буры   и   воска.   Какова   средняя   плотность получившейся смеси, если плотность этих веществ равна соответственно 0,9 г/см 3, 1,7 г/см 3, 1 г/см 3? (1,1 г/см 3). 26. В куске кварца содержится небольшой самородок золота. Масса куска равна 100 г, а его средняя плотность 8 г/см 3. Определите массу золота, содержащегося в куске кварца, если плотность кварца 2,65 г/см 3, а плотность золота – 19,4 г/см 3. (77,5 г/см 3). 27.  В чистой воде растворена кислота. Масса раствора 240 г, а его плотность 1,2 г/см  3. Определите массу кислоты, содержащейся   в   растворе,   если   плотность   кислоты   1,8   г/см  3.   Принять   объем   раствора   равным   сумме   объемов   его составных частей. (90 г). 28. Железная и алюминиевая детали имеют одинаковые объемы. Найдите массы этих деталей, если масса железной детали на 12,75 г больше массы алюминиевой. (19,5 г, 6,75 г). 29.  Сплав состоит из олова массой 2,92 кг и свинца массой 1,13 кг. Какова плотность сплава, если считать, что объем сплава равен сумме объемов его составных частей? (8100 кг/м 3). 30. Имеются два бруска: медный и алюминиевый. Объем одного из этих брусков на 50 см3 больше, чем объем другого, а масса на 175 г меньше массы другого. Каковы объемы и массы брусков. (алюминий – 100 см 3, 270 г, медь – 50 см 3, 45 г). 31.  Моток   медной   проволоки   сечением   2   мм  2  имеет   массу   17,8   кг.   Как,   не   разматывая   моток,   определить   длину проволоки? Чему она равна? (1 км). 32. Определите плотность стекла из которого сделан куб массой 857,5 г, если площадь всей поверхности куба равна 294 см 2. (2,5 г/см 3). 33. Какую массу имеет куб с площадью поверхности 150 см 2, если плотность вещества, из которого он изготовлен, равна 2700 кг/м 3? (337,5 г). 34. Почему кусок хозяйственного мыла легче разрезать крепкой ниткой, чем ножом? 35. Дайте физическое обоснование пословице: "Коси коса, пока роса; роса долой и мы домой". Почему при росе косить траву легче? 36. Почему при постройке электровозов не применяются легкие металлы или сплавы? 37. Зачем при спуске телеги с крутой горы иногда одно колесо подвязывают веревкой так, чтобы оно не вращалось? 38. Объем бензина в баке автомобиля во время поездки уменьшился на 25 л. На сколько уменьшился вес автомобиля? (на 178 Н). 39. Сосуд объемом 20 л наполнили жидкостью. Какая это может быть жидкость, если ее вес равен 160 Н? (керосин) 40. Вес медного шара объемом 120 см 3 равен 8,5 Н. Сплошной этот шар или полый? (полый). 41. Брусок массой 2 кг имеет форму параллелепипеда. Лежа на одной из граней, он оказывает давление 1 кПа, лежа на другой – 2 кПа, стоя на третьей – 4 кПа. Каковы размеры бруска? (5 * 10 * 20 см). 42. Грузовые автомобили часто имеют сзади колеса с двойными баллонами. Для чего это делается? 43. Почему принцесса  на  горошине испытывала дискомфорт, лежа на перине, под которой были положены горошины? 44. Почему человек может ходить по берегу моря, покрытому галькой, не испытывая болезненных ощущений, и не может идти по дороге, покрытой щебенкой? 45.  Масса одного тела в 10 раз больше массы другого. Площадь опоры второго тела в 10 раз меньше площади опоры второго. Сравните давления, оказываемые этими телами на поверхность стола. (Равны). 46. Какое давление создает на фундамент кирпичная стена высотой 10 м? (180 кПа). 47. Цилиндр, изготовленный из алюминия, имеет высоту 10 см. Какую высоту имеет медный цилиндр такого же диаметра, если он оказывает на стол такое же давление?  48. Почему вода из ванны вытекает быстрее, если в нее погружается человек? 49. Ширина шлюза 10 м. Шлюз заполнен водой на глубину 10 м. С какой силой давит вода на ворота шлюза? (5 МН). 50. В цилиндрический сосуд налиты ртуть и вода, в равных по массе количествах. Общая высота двух слоев жидкости равна 29,2 см. Вычислите давление на дно этого сосуда. (5440 Па). 51. В цистерне, заполненной нефтью, на глубине 3 м имеется кран, площадь отверстия которого 30 см 2. С какой силой давит нефть на кран? (72 Н). 52.  В полый куб налита доверху вода. Во сколько раз сила давления воды на дно больше силы давления на боковую стенку? Атмосферное давление не учитывать. (В 2 раза). 53.  В сообщающиеся сосуды налита ртуть. В один сосуд добавили воду, высота столба которого 4 см. Какой высоты должен быть столб некоторой жидкости в другом сосуде, чтобы уровень ртути в обоих сосудах был одинаков, если плотность жидкости в 1,25 раза меньше плотности воды? (5 см). 54.  В сообщающиеся сосуды с ртутью долили: в один сосуд столб масла высотой 30 см, в другой сосуд столб воды высотой 20,2 см. Определить разность уровней ртути в сосудах. Плотность масла 900 кг/м 3. (5 мм). 55. В сообщающиеся сосуды одинакового сечения налита вода. В один из сосудов поверх воды долили масло высотой 40 см. На сколько сантиметров изменится уровень воды в другом сосуде? Плотность масла 800 кг/м 3. (16 см). 56. Льдина плавает в воде. Объем ее надводной части 20 м 3. Какой объем подводной части? (180 м 3). 57. Кусок льда объемом 5 дм 3 плавает на поверхности воды. Определить объем подводной и надводной части. (4,5 дм 3, 0,5 дм 3). 58. Деревянная доска плавает в воде таким образом, что под водой находится ѕ ее объема. Какой минимальной величины груз нужно закрепить сверху на доске, чтобы она полностью погрузилась в воду? (250 кг). 59. Вес тела в воде в 2 раза меньше, чем в воздухе. Какова плотность вещества тела? (2 г/см 3). 60.  Тело   весит   в   воздухе   3   Н,   в   воде   1,8   Н   и   в   жидкости   неизвестной   плотности   2,04   Н.   Какова   плотность   этой неизвестной жидкости? (800 кг/м 3). 61. Дубовый шар лежит в сосуде с водой так, что половина его находится в воде, и он касается дна. С какой силой шар давит на дно сосуда, если его вес в воздухе равен 8 Н? Плотность дуба 800 кг/м 3. (3 Н). 62.  Однородный   шарик   массой   60   г   лежит   на   дне   пустого   стакана.   В   стакан   наливают   жидкость   так,   что   объем погруженной   части   шарика   оказывается   в   6   раз   меньше   его   общего   объема.   Плотность   жидкости   в   3   раза   больше плотности материала шарика. Найдите (в мН) силу давления шарика на дно стакана. (300 мН). 63. Определите наименьшую площадь плоской однородной льдины толщиной 25 см, способной удержать на воде человека массой 75 кг. Плотность льда 900 кг/м 3. (3 м 2). 64. В сосуд с площадью дна 200 см 2 опустили плавающее тело. Уровень воды поднялся на 15 см. Какова масса тела? (3 кг). 65.  Металлический брусок плавает в сосуде, в котором налита ртуть и сверх нее – вода. При этом в ртуть брусок погружен на 1/4 своей высоты, а в воду – на 1/2 высоты. Определите плотность металла. (3900 кг/м 3) 66.  Кусок металла в воздухе весит 7,8 Н, в воде – 6,8 Н, в жидкости А – 7 Н, а в жидкости В – 7,1 Н. Определить плотности жидкостей А и В. (800 кг/м 3, 700 кг/м 3). 67. Кусок сплава из меди и цинка массой 5,16 кг в воде весит 45,6 Н. Сколько меди содержится в этом сплаве? (4,45 кг). 68. К куску железа массой 11,7 г привязан кусок пробки массой 1,2 г. При полном погружении этих тел в воду их вес равен 64 мН. Определить плотность пробки, объемом и массой нити пренебречь. (240 кг/м 3). 69.  Цилиндр,   изготовленный   из   неизвестного   материала,   плавает   на   границе   двух   несмешивающихся   жидкостей. Плотность одной жидкости 800 кг/м 3, а другой 1000 кг/м 3. Определить плотность вещества цилиндра, если известно, что в нижнюю жидкость он погружен на 2/3 своего объема. (900 кг/м 3). 70. Льдина площадью 1 м 2 и высотой 0, 4 м плавает в воде. Какую минимальную работу надо совершить, чтобы полностью погрузить льдину в воду? (8 Дж). 71. Гвоздь забили в бревно, затем вытащили его. Одинаковую ли при этом совершили механическую работу? 72.  Чтобы удалить гвоздь длиной 10 см из бревна, необходимо приложить начальную силу 2 кН. Гвоздь вытащили из бревна. Какую при этом совершили механическую работу? (100 Дж). 73. В доску толщиной 5 см забили гвоздь длиной 10 см так, что половина гвоздя прошла навылет. Чтобы вытащить его из доски, необходимо приложить силу 1,8 кН. Гвоздь вытащили из доски. Какую при этом совершили работу? (135 Дж). 74. Канат длиной 5 м и массой 8 кг лежит на земле. Канат за один конец подняли на высоту, равную его длине. Какую при этом совершили работу? (196 м). 75.  Высота плотины гидроэлектростанции 12 м. Мощность водяного потока 3 МВт. Найдите объем воды, падающей с плотины за 1 мин. (1500 м 3). 76. Длина медной трубы 2 м, внешний диаметр 20 см, толщина стенок 1 см. На какую высоту поднимает трубу подъемник мощностью 350 Вт за 13 с? (4,3 м). 77.  Пружину растянули на 5 см за 3 с. Какую среднюю мощность при этом развивали, если для удержания пружины в растянутом состоянии требуется сила 120 Н? (1 Вт). 78. Подъемный кран поднял со дна озера стальной слиток массой 3,4 т. Сколько времени длился подъем, если глубина озера 6,1 м, а кран развивал мощность 2 кВт? (1,5 мин). 79. Какую работу надо совершить, чтобы из колодца глубиной 10 м поднять ведро с водой массой 8 кг на тросе? Масса троса 4 кг. (1000 Дж). 80. На поверхности воды плавает толстая доска. В каком случае придется совершить большую работу: поднимая доску настолько,   чтобы   ее   нижняя   сторона   касалась   воды,   или,   погружая   ее   настолько,   чтобы   доска   погрузилась   в   воду полностью? Плотность древесины 500 кг/м 3. ( одинакова). 81. В озере плавает плоская льдина. В каком случае придется совершить большую работу: поднимая льдину настолько, чтобы ее нижняя сторона касалась воды, или, погружая ее настолько, чтобы льдина погрузилась в воду полностью? Во сколько раз одна работа больше другой? ( в первом случае работа в 81 раз больше). 82. В воде с глубины 5 м поднимают до поверхности камень объемом 0,6 м 3. Плотность камня 2500 кг/м 3. Найти работу по подъему камня. (45 кДж). 83. Почему ручку располагают у края двери? 84. Когда палку держат в руках за концы, то ее трудно переломать. Если же середину палки положить на подставку, то переломить палку легче. Почему? 85. Железный лом весом 100 Н лежит на земле. Какое усилие надо употребить, чтобы приподнять один из его концов? (50 Н). 86.  Мальчик, сев на один конец доски, положенной на бревно, качается на ней. Чем уравновешивается сила тяжести мальчика? 87. Почему посредством рычажных весов нельзя убедиться в том, что сила тяжести изменяется с переходом от экватора к полюсам? 88. На рычаге уравновешены две гири из одинакового материала, но одна гиря в два раз тяжелее другой. Изменится ли равновесие рычага, если гири погрузить в воду? 89.  Как известно, неподвижный блок выигрыша в силе не дает. Однако при проверке динамометром оказывается, что сила, удерживающая груз на неподвижном  блоке, немного меньше силы тяжести груза, а при равномерном подъеме больше ее. Чем это объясняется? 90. Водителю необходимо переехать на автомобиле лужу с илистым дном. Он решил разогнать автомобиль и на большой скорости преодолеть ее. Правильно ли он поступил? 91. Какой ветер, зимний или летний, при одной и той же скорости обладает большей мощностью? 92. Автомобиль проехал половину пути со скоростью 60 км/ч, половину оставшегося времени он ехал со скоростью 15 км/ч, а последний участок со скоростью 15 км/ч. Какова средняя скорость на всем пути? (40 км/ч).