Физика вокруг нас.
методическая разработка по физике (8 класс) на тему

ИГРА ПО СТАНЦИЯМ

ФИЗИКА  ВОКРУГ  НАС

Учитель физики и математики

Терешкова Татьяна Ивановна

Санкт - Петербург

2016

Пояснительная записка

       Физика занимает особое место среди школьных дисциплин. Как учебный предмет она создаёт у учащихся представление о научной картине мира. Являясь основой научно-технического прогресса, физика способствует воспитанию высоконравственной личности, что является основной целью обучения и может быть достигнуто только при условии, если в процессе обучения будет сформирован интерес к знаниям.

   Среди множества путей воспитания у школьников интереса к учению одним из наиболее эффективных является организация игровой деятельности.

   Игра, учение и труд являются основными видами деятельности человека. При этом игра готовит ребёнка как к учению, так и к труду, сама являясь  одновременно и учением и трудом.

   Игры оказывают большое влияние на умственное развитие детей, совершенствуя их мышление, внимание, творческое воображение.

    Физика –очень сложный предмет, но в тоже время и интересный, и важный  в жизни человека. Одной из главных задач учителя физики является научить видеть ребёнка физические явления в окружающем его мире, применять полученные знания на уроках физики для безопасности своей жизнедеятельности. Увидеть, понять физические явления, законы в литературных произведениях, научных статьях, занимательных экспериментах  способствует игра по станциям «Физика вокруг нас».

 Физическая игра по станциям «Физика вокруг нас»  рассчитана на учащихся 7-8 классов и включает в себя 6 станций, название которых соответствуют школьным предметам: литературная, географическая, математическая, биологическая, экологическая, экспериментальная. На каждой  станции  команде необходимо выполнить 5 заданий, на которые  отводится не более 10 минут.

Правила проведения игры.

1. Инструктаж.
2. Представление команд (название, девиз, эмблема) и вручение маршрутных листов.
3. Путешествие по станциям.

     4.Подведение итогов.

5.Награждение.

Маршрутный лист игры по станциям «Физика вокруг нас»

Название команды _____________                                                  Капитан_______________

Максимальный балл ________________

I Литературная станция     (15 баллов,10 минут)

Инструкция

Ведущие зачитывают отрывок из произведения. Игроки  должны ответить на вопрос.

3б.

• «Когда, поздно вечером, умирало священное пламя камина, он кочергой скучивал мелкие, еще тлеющие остатки, накладывал сверху щепок, наваливал гору угля, раздувал огонь фукающими мехами или, занавесив пасть очага просторным листом “Таймса”, устраивал тягу…»

(В.В. Набоков «Подвиг»)

Вопрос: для чего нужна тяга?

Ответ: без притока кислорода процесс горения не осуществим, поэтому герой использовал естественный приток воздуха.

3б.

• «Сейчас он, голый по пояс, играя крепкими мускулами гимнаста, ходил на виду у солдат и, наклоняясь, молча и энергично растирался снегом. Легкий пар шел от его гибкого, юношеского торса, от плеч, от чистой, безволосой груди; и в том, как он умывался и растирался пригоршнями снега, было что-то демонстративно упорное….»

(Ю.В. Бондарев «Горячий снег»)

Вопрос: о каких состояниях воды идет речь в этом отрывке?

Ответ: о твердом – снег, о жидком – на теле героя снег тает, газообразном – влага испаряется, но виден пар – капельки конденсированной воды.

3б.

• «На месте славного побега

Весной растопленного снега

Потоки мутные текли

И рыли влажну грудь земли.»

(А.С.  Пушкин «Руслан и Людмила»)

Вопрос: о каком тепловом процессе идет речь? При какой температуре тает снег? Как она называется?

Ответ: процесс превращения льда в мутные потоки называется плавлением, при нормальных условиях лед плавится при 0оС – температура плавления льда.

3б.

• «— Что за дурни, прости Господи, эти немцы! — сказал голова. — Я бы батогом их, собачьих детей! Слыханное ли дело, чтобы паром можно было кипятить что!»

(Н.В. Гоголь «Вечера на хуторе близ Диканьки»)

Вопрос: можно ли водяным паром вскипятить воду?

Ответ: можно, при теплообмене водяной пар отдает воде энергию, вода принимает энергию и нагревается при этом. Если вода достигнет температуры кипения, то она закипит.

1б.

• «В космическом корабле был аккумуляторный отсек, в котором были установлены аккумуляторы, питавшие электроэнергией электромоторы, вентиляторы, холодильники, а также нагревательные элементы и осветительные приборы...»

(Н.Н. Носов «Незнайка на Луне»)

Вопрос: а какие источники питания вы еще знаете?

Ответ: термо-, фото- пьезо – элементы, гелераторы, гальванические элементы и т.д.)

2б.

• «Ихтиандр оттолкнулся от люстры и поплыл к пальмам. Вдруг он в изумлении остановился. Навстречу ему плыл какой-то человек, повторяя  его  движения.

"Зеркало", - догадался Ихтиандр. Это огромное зеркало занимало всю  стену,

тускло отражая в воде внутреннее убранство салона.»

(А.Р. Беляев «Человек-амфибия»)

Вопрос: если Ихтиандр плыл со скоростью 5м/с относительно зеркала, то с какой скоростью перемещалось его изображение относительно зеркала?

Ответ: 5м/с

II Математическая станция (13 баллов, 10 минут)

Инструкция

 На столе для игроков лежат условия заданий и листы для вычислений. В течении указанного времени участники игры выполняют их. Ведущие станции проверяют выполненные задания и подсчитывают количество баллов.  

1. Шифровка (3)

Вам пришла шифровка, разгадайте ее. (каждому ученику дается карточка с шифровкой)

Ответ:(456123)

Каждый символ нарисован со своим зеркальным отражением

2. Метр (3)

В физике много приборов, название которых оканчивается на «метр». Назовите их.

Ответ: амперметр, вольтметр, гидрометр, микрометр, спидометр, термометр, тахометр.

3. Птицы (3)

Как-то рано поутру

Птицы плавали в пруду.

Белоснежных лебедей

Втрое больше, чем гусей,

Уток было восемь пар —

Вдвое больше, чем гагар.

Сколько было птиц всего,

Если нам еще дано,

Что всех уток и гусей

Столько, сколько лебедей?

Ответ: лебедей 24, уток 16, гусей 8, гагар 8

4. Путешествие из Петербурга в Москву  (2)

В полдень из Петербурга в Москву вышла грузовая машина со скоростью 60 км/ч. Часом позже из Москвы в Петербург выехал мотоциклист со скоростью 60 км/ч. Кто из них будет дальше от Москвы когда они встретятся?

Ответ: на одинаковом расстоянии, потому что в момент встречи они будут рядом.

5.Зеркальное отражение (2)

Какое двузначное число при отражении в зеркале увеличивается в 4,5 раза?

Ответ: 18 – 81 (18*4,5=81)

III Географическая станция (11 баллов, 8 минут)

Инструкция. Ведущие зачитывают научный текст и вопрос к нему. Участники игры должны ответить на него.

3б.Япония

• Японская автомобильная фирма «Мазда» в первой половине 1990-х г. сконструировала и испытала первый в мире автомобиль с водородным двигателем. Он сможет преодолевать без дозаправки 230 км и развивать скорость до 170 км/ч. Автомобиль снабжен не обычным, а роторным двигателем мощностью в 130 лошадиных сил. В 1996г немецкий автомобильный концерн «Даймлер-Бенц» выпустил автомобиль на водородных топливных элементах.

Вопрос: в чем преимущество водорода как топлива?

Ответ: удельная теплота сгорания водорода в несколько раз больше, чем у других видов топлива. При сгорании водорода не выделяются ядовитые вещества.

3б.Северная Америка

• Для постройки небольших хижин – иглу эскимосы Северной Америки заготавливают около 60 снежных кирпичей  размерами 60*60*20 см3. При кладке кирпичи скрепляют водой. Вход в хижину ориентируют под углом 90о к направлению господствующих ветров. При горении жировых светильников в хижинах поддерживается температура около 2оС. Если же в хижине развести очаг и стены покрыть шкурами животных или тентом, температуру в ней на высоте 1,5 м над полом можно поднять до 25оС.

Вопрос: что происходит с водой и кирпичами из снега при кладки? Почему при покрытии стен хижины шкурами животных температура повышается?

Ответ: вода замерзает и «цементирует» кирпичи, т.к. воздух плохой проводник тепла, то тепло будет сохраняться в хижине.

3б.Исландия

• Самым красивым из всех они считают Гудльфосс («Золотой водопад») на реке Хвитау, недалеко от Большого Гейзера. Двумя ступенями высотой 20 и 36 м падает тут река в узкое ущелье глубиной 70 м и мчится по нему 5 км до выхода на равнину. В солнечный день облако брызг в теснине обрамлено яркой радугой, сквозь арку которой можно подойти вплотную к падающей стене воды. Живописность водяных струй особенно выигрывает из-за контраста цветов молочно-белого потока (Хвитау по-исландски — «белая») и иссиня-черных базальтовых скал, на которые шумно обрушивается Гудльфосс.

Вопрос. Объясните причину контраста цветов.

Ответ: от воды свет полностью отражается и мы видим молочно-белый поток, базальтовые скалы свет полностью поглощают, поэтому мы видим черные скалы.

1б.Мадагаскар

• Особой красотой отличаются бабочки Мадагаскара. Голиафу – самую крупную из них – нетрудно принять за птицу. Это коричневая бабочка с розовым брюшком. Её крылья переливаются всеми возможными красками. Поражает причудливыми узорами на крыльях и бабочка Мадагаскария.

Вопрос: можно ли считать, что переливы на крыльях у бабочки – это следствие отражения света?

Ответ: да

1б. Якутия

• Вопрос. Можно ли в Якутии пользоваться зимой ртутным термометром?

Ответ: да, но только в тех районах, где температура воздуха не опускается до -39оС.

IV Экологическая станция  (5 баллов, 5 минут)

Инструкция. Ведущие зачитывают  вопрос. Члены команды  должны ответить на него. Каждое задание оценивается в 1 балл.

• Вопрос: как следует варить картофель, чтобы он получился хрустящим?

Ответ: чтобы получить хрустящий картофель, не стоит накрывать его крышкой во время варки.

• Вопрос: почему при сгорании топлива давление в цилиндре двигателя сильно увеличивается?

Ответ: при увеличении внутренней энергии газов скорость молекул увеличивается, а следовательно и увеличивается давление газов.

• КПД теплового двигателя 45%.

Вопрос: что означает это число?

Ответ: 45% энергии идет на полезную работу, а 55% энергии тратится впустую на обогрев атмосферы, двигателя и т.д.

• Вопрос: может ли КПД теплового двигателя быть равен 1,8; 50; 4; 90?

Ответ: нет, КПД всегда меньше 1.

• Вопрос: можно ли человеческий организм отнести к тепловому двигателю?

Ответ: да.

V Биологическая станция (10 баллов, 10 минут)

Инструкция. Ведущие зачитывают научный текст и вопрос к нему. Участники команды  должны ответить на него.

2б.Мышки

• Мышки дрожат не только от холода, но и для того, чтобы согреться. При дрожании скелетных мышц тепла выделяется не много, но биохимические реакции выделения тепла резко ускоряются. Подрожит мышка, постучит зубками и запустит на полную мощность свою «отопительную систему».

Вопрос: почему изменяется внутренняя энергия мышки?

Ответ: механическая энергия превращается во внутреннюю.

1б.Шмели

• Лохматая шубка позволяет шмелям собирать нектар и пыльцу даже в Заполярье. Под такой одежкой тело шмеля при усиленной работе мышц нагревается до 40 градусов. И чем севернее летает шмель, тем он крупнее и лохматее. В тропиках шмелей нет — перегреваются. Вопрос: почему шубка спасает шмелей от вымерзания?

Ответ: шубка шмеля плохо проводит тепло, т.к. между ворсинками находится воздух, у которого теплопроводность мала.

2б.Слон

• У слона в коже нет ни одной потовой железы. А так перегреться на жаре да в работе можно. Но водоём у слона всегда «под рукой», то есть под хоботом. Набирает слон слюны изо рта хоботом и размазывает по телу. Сразу облегчение чувствуется – ведь слюна хорошо испаряется.

Вопрос: почему испаряющая слюна помогает слону в жару от перегрева?

Ответ: при испарении внутренняя энергия тепа уменьшается, а следовательно, уменьшается и температура тепла.

3б.Человек

• Электрическое сопротивление человеческого тела определяется, в основном, сопротивлением поверхностного рогового слоя кожи (эпидермиса). Тонкая, нежная и особенно покрытая потом или увлажненная кожа, а также кожа с поврежденным эпидермисом хорошо проводит ток. Сухая, огрубленная кожа – весьма плохой проводник. Электрическое сопротивление тела человека от ладони одной руки к ладони другой при напряжении 220В равно 1,6 Ом.

Вопрос: какова, с учетом приведенных данных, сила тока между ладонями через тепло человека?

Ответ: 0,1375 А

2б.Собака

• Шерсть у собак очень тёплая, а потовых желёз в коже практически нет (есть только на пальцах лап). Собаки никогда не потеют. Летом им становится особенно жарко. Чтобы охладить себя, собака широко раскрывает рот и высовывает язык. Слюна на языке, челюстях и нёбе начинает интенсивно испаряться, и температура тела понижается до нормальной.

Вопрос: как хозяин может помочь своей собаке в жару?

Ответ: хороший хозяин купает собаку, и ей становится прохладней.

VI  Экспериментальная станция  ( 10-15баллов, 10 минут)

Инструкция проведения экспериментальной станции.

 Капитан команды с помощью удочки ловит в аквариуме морское животное.  Игроки команды просматривают видеоэксперимент или ставят эксперимент ( в зависимости от пойманного животного, не  более трёх). Ведущие (старшеклассники) могут прийти на помощь в постановке эксперимента, а объясняют увиденное явление члены команды. Каждый эксперимент оценивается в 5 баллов.

Оборудование для экспериментальной станции

1. Проектор ,ПК.
2. Тарелка, хозяйственное мыло.
3. Подставка, стакан с водой, стакан, лента из ткани(2см-3см на 20см-30см).
4. Стакан с водой, лист бумаги  (А4).
5. Лист бумаги (А4), 5-10 монет одним достоинством.
6. Металлический чайник, стакан от калориметра, соединительные провода, гальванометр, чай, соль
7. Шуруп с плоской шляпкой, магнит, соединительные провода, батарейка, мелкие металлические предметы для демонстрации магнитных действий шурупа.
8. Мыльные пузыри, шерстяная ткань, лист из плотной бумаги.
9. 2-х или 3-х литровая банка, спички, воздушный шарик, бумага.
10. Аквариум или неглубокий контейнер с водой, удочка, морские животные из детской игры:

осьминог-видео

рыба-эксперимент

краб-видео

рак-эксперимент

Темы видеоэкспериментов

1.Извлекаем яйцо из бутылки.       (1минута 30секунд)

2.Шарик в банке.                             (1минута 30секунд)

3.Магнитная пушка.                       (1минута 15 секунд)

4.Кипяток и давление.                   (1мминута 10 секунд)

5.Атмосферное давление .             (2 минуты 30 секунд)

Темы экспериментов

1.Подъём тарелки с мылом

2.Переливание воды

3.Вода в перевёрнутом стакане

4.Электрический чайник.

5.10 монет.

6. Воздушный шарик.

7.Модель электромагнита

8.Демонстрация «электрического танца».

Описание выполнения экспериментов

1. Подъём тарелки с мылом.

Указание.  Возьмите тарелку, налейте в неё воды и сразу слейте. Поверхность тарелки будет влажной. Затем кусок мыла, сильно прижимая к тарелке, поверните несколько раз и поднимите вверх. При этом с мылом поднимется и тарелка.              

Вопрос.   Почему?

Ответ.  Между тарелкой и мылом действуют силы притяжения.

2. Переливание воды.

Указание. Поставьте стакан, наполненный водой, на подставку, а второй –на стол.

Вопрос.  Можно ли с помощью полоски ткани перелить воду из верхнего стакана в нижний? Где подобное явление используется в пракике?

Ответ.  Да.

3.Вода в перевёрнутом стакане.

Указание. Наполните до краёв стакан водой и прикройте листком плотной бумаги. Переверните стакан, придерживая лист бумаги ладонью. Затем уберите руку. 

Вопрос. Почему вода не выливается из стакана?

Ответ. Атмосферное давление действует на лист бумаги и не даёт вылиться воде.

4.Электрический чайник.

Указание. Металлический чайник (железный или медный) и алюминиевый сосуд от калориметра соедините проводниками с гальванометром. В чайник налейте чай, в котором растворите немного поваренной соли. Переливая чай, наблюдается возникновение тока. 

Вопрос. Почему возникает ток?  Изменяя длину и толщину струи, отмечаем изменение силы тока. Объясните это явление.

5.10 монет.

 Указание. Положите 10 монет на лист гладкой бумаги. Резко дёрните лист, монеты должны стоять столбиком, так как время действия очень короткое и монеты не успевают прийти в движение. 

Вопрос.  Почему? 

Ответ. Инерция – механическое явление.

6.Воздушный шарик.

Указание. Зажгите лист бумаги и положите в банку. Надутый воздушный шарик положите на банку. Через несколько минут шарик окажется в банке.     Вопрос. Почему?

Ответ. Под действием атмосферного  давления шарик оказывается в банке.

7.Модель электромагнита.

 Указание. Намотайте на шуруп провод. Подсоедините концы провода  к полюсам  батарейки.  Поднесите шуруп к мелким металлическим предметам.  Предметы притягиваются.

Вопрос.  Какое действие тока Вы наблюдаете? 

Ответ. Магнитное.

8.Демонстрация «электрического танца».

Указание.  1. Выдуйте несколько мыльных пузырей и посадите их на сухую шерстяную материю ( не бойся они не лопнут).

2. Сухой лист плотной бумаги натрите щёткой, чтобы наэлектризовать.
3. Поднесите наэлектризованный лист к пузырю, он вытянется и превратится в яйцо. При дальнейшем приближении бумаги , пузырь оторвётся  от стола и подлетит вверх.
4.  Действуя листом бумаги, можно заставить пузыри танцевать смешной «электрический танец».

Литература

1.Я.И. Перельман Занимательная физика. Москва «Астрель» 2010.

2.Л.А. Горлова  Занимательные внеурочные мероприятия по физике. Москва «ВАКО» 2010.

3.А.И.Сёмкин  Физика. Занимательные материалы  к  урокам. Москва  «Издательство НЦ ЭНАС»  2006.

4.С.А. Тихомирова  Физика в пословицах, загадках  и сказках. Москва «Школьная пресса» 2002.

5.И.Я. Ланина 100 игр по физике. Москва «Просвещение» 1995.

6. Л.А. Горев  Занимательные опыты по физике. Москва «Просвещение» 1985.

Сайты

1. www.yotube.com/watch
2. simplescience.ru/video/ballon
3. narod.ru