Методическая разработка проектной деятельности учащихся 9-х классов "Достопримечательности города Горячий Ключ в экспериментальных задачах по физике"
методическая разработка по физике (9 класс) на тему

Уважаемые девятиклассники!

Приглашаю вас принять участие в проектной деятельности: придумать и решить экспериментальную задачу по физике (как минимум одну) по теме «Достопримечательности города Горячий Ключ в экспериментальных задачах по физике». В условии обязательно должно быть упоминание о каком-либо интересном месте, памятнике Горячего Ключа. На основе этих сведений вы формулируете условие задания, проводите эксперимент и решаете задачу.

 Опыт работы показывает, что экспериментальные задания лучше выполнять звеньями из двух учащихся.

Нужно уметь использовать в учебно-исследовательской деятельности методы научного познания (наблюдение, описание, измерение, эксперимент, выдвижение гипотезы, моделирование и т.д.

Работы присылайте, пожалуйста, на почту lsoloveva2010@mail.ru.

Обязательные условия:

1. Упоминание в условии задачи какой-либо достопримечательности Горячего Ключа и краткое её описание.

2. Решение экспериментальной задачи и окончательный ответ.

3. Иллюстрация к задаче (одна или более), подобранная на ваше усмотрение.

4. Указание фамилии, имени автора.

По результатам этой работы планируется напечатать буклет под названием «Достопримечательности города Горячий Ключ в  экспериментальных задачах по физике».

На неделе физики в апреле - месяце вы сможете представить свои задачи для решения.

Желаю удачи и вдохновения!

Любовь Владимировна

Методическая разработка проектной деятельности с использованием краеведческого материала учащихся 9 классов.

Тема: "Достопримечательности города Горячий Ключ в экспериментальных задачах по физике".

Учитель физики МБОУ СОШ №1: Соловьёва Любовь Владимировна.

Гипотеза: краеведение можно связать с решением задач по физике.

Цель: изучение  памятных мест  Горячего Ключа через решение задач по физике.

• Собрать материал о значимых местах Горячего Ключа.
• Придумать и решить задачи по физике  с использованием собранного краеведческого  материала.
• Подготовить буклет.

Немного истории

Горячий Ключ — город краевого подчинения в Краснодарском крае России, административный центр муниципального образования город Горячий Ключ. Город, расположенный на реке Псекупс между северными склонами хребтов  Котх  и Пшаф, находится в 50 км к югу от Краснодара и  65 км от Черноморского побережья (по автомобильной дороге). Является одним из старейших на Кавказе бальнеологических  курортов (с 1864 г.).

 Общая площадь муниципального образования — 1755,6 км², большая часть - предгорная зона, покрытая густыми лесами  с преобладанием дуба.  Горы, с трёх сторон, окружающие Горячий Ключ, защищают его от холодных ветров. Климат в долине Псекупса умеренно тёплый. Среднегодовая температура чуть выше +10 °С. Под щедрым Солнцем растут буйные травы. .

Месторождение лечебной воды разделено рекой Псекупс на две части, находящиеся по разным берегам реки.

Немного истории …

В 1829 году в долину Псекупса попал по делам поручик Новицкий, который обнаружил несколько горячих термальных источников. Поговорив с местными жителями он узнал, что эти источники имеют способность исцелять кожные болезни и делать слабых людей «живыми» …

В 1975 г. Горячий Ключ отнесён к категории городов краевого подчинения. День 15 июля считается днем рождения города. Название курорт получил благодаря подземным источникам минеральной воды, температура которой достигает 62 градусов.

В древности именно здесь находились наиболее обильные природные выходы Псекупских минеральных вод. Рядом с ними люди рыли в земле ямы, заполняли их горячей целебной водой и лечились, кто как мог.
Потом места эти были благоустроены, воду из источников отвели по трубам минераловода поближе к курорту. У подножия горы построили Иверскую часовню (вторая половина XIX века). В центре поляны поставили единственный в мире монумент в честь целебной "живой" воды.

Задача №1. Через город проходит железнодорожная ветка в южном направлении, и поезда всегда останавливаются на станции Горячий Ключ.

Расстояние   от Краснодара-1  до Горячего Ключа по железной дороге 64 км, время в пути 50 мин. Вычислите среднюю скорость электрички в СИ.

Решение: υ=S/ t.      υ=64 000м/ 50 х 60 с=21,3 м/с

Ответ: 21,3 м/с

Задача №2. Площадь города Горячий Ключ составляет 20,8 квадратных километров. На его территории проживает 37 475 человек (2018 г.). Вычислите плотность населения города Горячий Ключ.

Решение: плотность населения = Численность Населения / S

37 475/ 20, 8  км 2 = 1 801 человек/ км 2

Ответ: 1 801 чел/ км 2

Задача № 3. Дантово ущелье – это достопримечательность, первоначально сделанная человеком в 1875- 1878 гг.. Для того  чтобы отводить лишнюю влагу из заболоченной местности казаками был проложен своеобразный коридор, сквозь который должны были проходить воды, образующиеся от дождей и таяния снегов. Однако спустя десятилетия, осадки расширили туннель, создав живописное ущелье. Сейчас его длина составляет около ста метров, а высота стен достигает десяти метров. Впечатляющую картину довершает рукотворная лестница, которая ведет вниз вдоль ущелья.

Поросшая мхом и находящаяся в постоянной сырости, лестница произвела столь мощное впечатление на отдыхавших здесь солдат в советское время, что ущелье было названо в честь писателя, поведавшего о преисподней - Данте Алигьери. Сегодня Дантово ущелье - это отнюдь не дикое место. Прогуливаясь около одной из самых впечатляющих достопримечательностей Горячего Ключа, отдыхающие  отдыхают в благоустроенных беседках и наслаждаются неспешным походом по красивейшим местам.

  Местные казаки несколько расширили Дантово ущелье и прорубили лестницу в его стенах из песчаника. Всего в скале было вырублено 49 ступеней. Сегодня ширина ущелья составляет в разных точках от 2 до 8 метров, высота стенок доходит до 15 метров.

Какую мощность, развивает турист массой 70 кг при подъеме по лестнице в течение 3 минут, если  высота одной ступеньки равна 24 см?

Решение: мощность N= А/ t= F х h/ t,   сила тяжести  F=gm,      

 F=70 кг х 9,8 м/с2= 686 Н.              h= 0,24м х 49 =11,76 м                    

 Работа А=F h       А = 686 Н х 11,76м =8 067,36 Дж.            

             N=8 067,36 Дж/3х 60 с = 44,8 Вт = 45 Вт

Ответ: приблизительно 45 Вт.

Задача №4. На курорте «Горячий Ключ» используются для лечения термальные (до +60°С) сульфидные, хлоридно-гидрокарбонатные, натриевые воды, а для питья  Псекупские минеральные воды принимают от трёх источников: 21, 58, 104. Они относятся к гидрокарбонатно-хлоридно-натриевыем или к соляно- щелочным, со сложным солевым и газовым комплексом, активно действующим на организм человека.

 Большое значение имеет гидростатическое давление, которое испытывает больной, принимая общую ванну. Столб воды, равный 0,5 м, создаёт давление, равное 1/20 части атмосферного (50 г на 1 см 2 поверхности тела). Какую плотность имеет гидросульфидная минеральная вода?

Решение: р= ρgh,        р атм = 101 325 Па,     g=9,8 м/с2

ρ=р /gh        ρ= 101 325 Па/ 20 х 9,8 м/с2 х 0,5 м = 1 033, 9 кг/м 3

Ответ: 1 033, 9 кг/м 3

Задача № 5. Скала Петушок высотой около 28 метров расположена на западном склоне Абадзехской горы. Это один из наиболее известных памятников природы Кавказа. Название гора-скала получила по внешнему виду. Причудливо изрезанная вертикальными бороздами, с узкой ребристой верхушкой, она, по отзывам отпускников, напоминает петушиный гребень, он состоит из шести зубцов. Когда-то здесь был и седьмой, но он обвалился менее ста лет назад.  Скалу когда-то называли "Скала Спасения". По легенде в те времена, когда на месте Горячего Ключа был адыгский аул, у осужденного на смерть был единственный шанс спастись – это после оглашения приговора успеть добежать до пещер Звонкая или Спасения. Если такое мероприятие удавалось, то следующей ночью спасенный имел право беспрепятственно покинуть пещеру и навсегда уйти из родного аула и не попадаться бывшим односельчанам на глаза.

Вычислите потенциальную энергию  падающего со скалы камня массой 200г и время его падения.

Решение: h=gt 2 /2,      t= √2 h/ g        t= √2 х 28 м/  9,8 м/с 2 = 4,04 с

Е= mgh,           Е= 0,2 кг х 9,8 м/с 2 х 28 м= 54,88 Дж

Ответ: приблизительно 55 Дж и 4 секунды.

Задача № 6. Район Каверзинских водопадов – одно из самых посещаемых мест вдоль автомобильной дороги Горячий Ключ – Джубга. Водопады так названы по одноимённой реке, протекающей здесь. Этимология названия происходит от адыгейского «хоарзе», «хъарзе» - лебединый. Высота Большого Каверзинского водопада чуть больше 10 м. Шум падения воды слышен за несколько сотен метров.

 На сколько градусов температура воды у основания водопада больше, чем у вершины? Считайте, что вся механическая энергия идет на нагревание воды. Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг ∙ °С). 

Решение: mgh = сmΔt,    Δt=gh / с,    Δt= 9,8 м/с 2 х 10м/ 4200 Дж/(кг ∙ °С) = =0,024 °С

Ответ: на 0,024 °С.

Задача № 7. У входа в долину ручья, протекающему по Дантову ущелью, стоит столб из белого мрамора с надписью на древнетурецком языке – это кенотаф хаджи Хапача Лакшука, 1717 г.

Древнеадыгский столб Лакшука имеет высоту 2 м и радиус 0,3 м. Вычислите массу столба, если плотность гранита    ρ= 2800 кг/ м 3, π=3,14.

Решение: V= π R 2 H ,            V=3,14 х (0,3м)2 х 2 м= 0,5652 м 3

m=ρV,         m=2800 кг/ м 3 х 0,5652 м 3 = 1 682,56 кг

Ответ: 1 682,56 кг

Литература

1. Электричкой в горы: путеводитель. А.А. Самойленко, А.В. Твёрдый. Издатель И. Платонов. 2008 год.

2. Живая вода – живая история. Мамай Г.В. и др.. ООО Периодика, 2015 г.

3. Курорт «Горячий Ключ». 130 лет. – Краснодар: Книжное издательство, 1994 год.

4. Горячий Ключ. К. Зверев. Краснодарское книжное издательство, 1984 г.

5. www.gorkluch.ru

Р.S. Работа по изучению памятных мест Горячего Ключа через составление и решение экспериментальных задач по физике будет продолжена учащимися 9-х классов МБОУ СОШ №1