МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ КОМИ КОМИ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ КОМИ
КОМИ РЕСПУБЛИКАСА ЙÖЗÖС ВЕЛÖДАН МИНИСТЕРСТВО
Государственное образовательное учреждение
начального профессионального образования
профессиональное училище № 15 г. Сыктывкара
УДЖИКАСÖ ВЕЛÖДАН СЫКТЫВКАРСА 15 №-А УЧИЛИЩЕ
УЛЫС ТШУПÖДА УДЖИКАСÖ ВЕЛÖДАН ГОСУДАРТСВЕННÖЙ
УЧРЕЖДЕНИЕ
Разработка
материалов к внеклассным мероприятиям
по физике
Выполнила:
Машковцева В.В.,
преподаватель физики
Сыктывкар
2013
Данный учебный материал может быть использован при оформлении кабинета
физики и при проведении декады
Цель: обобщить и расширить знаний обучающихся,
физики с окружающей действительностью.
показать тесную связь
Задачи:
- обучающие: закрепить знания обучающихся по физике, научить применять их
в жизни, в новых ситуациях, правильно объясняя физические явления;
- развивающие: способствовать развитию творческого потенциала, умению
наблюдать и делать выводы, применять знания на практике, содействовать
развитию логического мышления (умения анализировать, сравнивать, строить
аналогии), развитию умения обобщать изученные факты, расширить кругозор у
обучающихся;
- воспитательные: формировать познавательный интерес к предмету
«Физика», воспитывать умение внимательно слушать.
Содержание:
1.
2.
3.
4.
5.
Физика и вселенная.
Физика и спорт.
Физика и поэзия.
Физика и кухня.
Физика и музыка.
Вся современная наука, в том числе и
астрономия, строится, опираясь на понятия
квантовой физики и теории относительности.
Эти открытия, сделанные в этих направлениях в
начале 20 века, кардинально поменяли
представление об устройстве мира и физических
законов. Не зная основной идеи этих законов и не владея понятиями
современной физики, невозможно понять суть таких явлений как
термоядерный синтез, гравитационный коллапс, черная дыра и многих
других. На основе квантовой физики и теории относительности были
поняты такие физические явления как ядерный распад, фотосинтез,
эффект Доплера и эффект гравитационного красного смещения,
чрезвычайно широко применяющийся в астрономии.
До конца 19 века представления человека об устройстве мира
основывались на законах Ньютона. Однако открытие радиоактивности
позволило усомниться в справедливости этих законов.
Примерно в те же годы был проведен знаменитый опыт
Майкельсона и Морли. В результате этого опыта было обнаружено,
что скорость света не зависит от скорости источника и одинакова во
всех направлениях. Этот вывод прямо противоречил принципу
относительности Галилея. А именно, на принципе относительности
Галилея строятся законы Ньютона.
С развитием экспериментальной техники число таких
противоречащих общепринятым понятиям фактов росло. В итоге в
начале 20 века были пересмотрены все фундаментальные понятия и
создана квантовая физика, а немногим позже новая теория
относительности Эйнштейна.
Водные виды спорта
Одним из водных видов спорта, где
физика оказывает наибольшее влияние,
является плавание. В нем сочетаются
различные явления и законы гидродинамики, силы трения и др. В
воде пловец работает всеми видами мышц, что способствует
выделению молочной кислоты, её избавлению. И вообще пловцу,
надо дышать, но не так, как ему вздумается, а правильно, и в
меньшей степени нарушая общую аэро- и гидродинамику.
Так же на пловцах существуют гидрокостюмы. Они служат как
средство уменьшения сопротивления трения воды о тело, что
повышает скорость пловца.
При плавании необходимо не только правильно махать руками,
работать ногами, но и всем телом. Если посмотреть на разные стили
плавания, то, например, в стиле баттерфляй можно заметить, что
все тело пловца движется как волна, тем самым пропуская потоки
воды под собой и заныривая впереди идущего. Отсюда и другое
название этого стиля – дельфин.
Футбол
Можно ли попасть с углового в девятку? Конечно, если учесть
законы физики. Этот удар в футболе называется «сухой лист».
Чтобы выполнить этот удар, нужно бить не в центр мяча, а сбоку.
Таким образом, мяч закручивается, и справа от него образуется
область более низкого давления по сравнению с атмосферным, что
и является причиной изменения траектории
движения мяча.
Фехтование
При фехтовании на рапирах и шпагах физика помогает наиболее
точно фиксировать уколы. Когда спортсмен наносит удар
противнику, то замыкается электрическая цепь, в которую
включены и костюм «мушкетера», и сигнальная лампочка.
Лыжи
Физика в лыжном спорте похожа на физику в конькобежном
спорте, правда, с некоторыми различиями. И там, и там образуется
водная пленка, способствующая хорошему скольжению. Но тут
также необходимо использовать и специальную смазку лыж для
лучшего сцепления со снегом. Она подбирается в зависимости от
температуры.
Наука и искусство также тесно связаны между собой,
как легкие и сердце.
Л.Н.Толстой
А. С. Пушкин
Свободные поля взрывал уж ранний плуг;
Чуть веял ветерок, под вечер, холодея;
Едва прозрачный лед, над озером тускнея,
Кристаллом покрывал недвижные струи.
Что означает греческое слово «кристалл»?
Ответ. Лед
А.А. Фет "Метель"
Все молчит, – лучина с треском
Лишь горит багровым блеском
Да по кровле ветер шумит.
Почему лучина "горит с треском"?
Ответ. Треск лучины при горении можно объяснить тем, что при
повышенной влажности деревянные предметы отсыревают. При
горении влага из древесины интенсивно испаряется.
Увеличиваясь в объеме, пар с треском разрывает древесные
волокна.
Cаша Черный
Лопнет в градуснике ртуть,
Или лопнут скулы,
Тяжелей и гуще муть,
Холод злей акулы.
Какова была температура воздуха? Если считать, что «лопнет в
градуснике ртуть».
Ответ. 39 градусов Цельсия.
Сергей Есенин «Зима»
Вот морозы затрещали
И сковали все пруды.
И мальчишки закричали,
Ей «Спасибо» за труды.
Какое физическое явление связано с событием «сковали все пруды»?
Ответ. Процесс кристаллизации.
Николай Гумилев "Капитаны"
Там волны с блесками и всплесками
Непрекращаемого танца,
И там летит скачками резкими
Корабль Летучего Голландца.
Ни риф, ни мель ему не встретятся,
Но, знак печали и несчастий,
Огни святого Эльма светятся,
Усеяв борт его и снасти.
Какое физическое явление описывает поэт?
Ответ. Электрические разряды в газе.
1. Когда приоткрывают кран с горячей водой, поток воды постепенно
уменьшается и может даже совсем прекратиться. Почему с холодной
водой подобных неприятностей не случается?
Ответ. По мере того как горячая вода нагревает кран, его
металлические детали расширяются и перекрывают поток воды.
2. Чем отличаются ножницы для резки бумаги от ножниц для резки
металла?
Ответ. Ножницы для резки бумаги имеют длинные лезвия и почти
такой же длины ручки, т.к. не требуют большой силы. У ножниц по
металлу лезвия короткие, а ручки длинные.
3. Ножницами отрезают кусок картона, при этом сжимают их ручки с
силой 50 Н. Длина ручек 5 см, расстояние от кольца до точки
приложения силы 10 см. Определите силу, действующую на бумагу.
Ответ. 100 Н.
4. Где быстрее потемнеет серебро: на кухне или в комнате?
Ответ. При хранении на кухне серебряные изделия темнеют гораздо
быстрее из-за образования сульфидных соединений и хлорида серебра
(так называемое роговое серебро). Способствует образованию этих
соединений повышенная влажность воздуха, наличие в воздухе ионов,
например Cl– и S2–.
5. Чем объяснить, что пыль не спадает даже с поверхности,
обращенной вниз?
Ответ. Частички пыли достаточно малы и легки. Они удерживаются
кулоновской силой и силами взаимного притяжения молекул.
6. Почему при сбивании яичные белки из жидкости превращаются в
густую пену?
Ответ. Молекулы в яичном белке запутаны, как макароны. Когда
белок взбивают или нагревают, молекулы расправляются и начинают
плотнее притягиваться друг к другу, поэтому белок становится
жестче.
7. Почему опытные повара предпочитают использовать чугунные
сковородки и кастрюли, а не стальные?
Ответ. У толстых, массивных чугунных сковородок и кастрюль дно
прогревается более равномерно, чем у сделанных из тонкой стали. Те
участки дна стальных сковородок, которые располагаются
непосредственно над огнем, прогреваются особенно сильно и на них
пища часто пригорает.
8. Как жарится мясо в микроволновой печи?
Ответ. Мясо жарится изнутри. Это связано с тем, что вода, которая
содержится в волокнах мяса, поглощает высокочастотное излучение, и
нагревается. Излучение, проникает в мясо на глубину порядка
нескольких сантиметров.
Человек живет в мире звуков. Звук – это то,
что слышит ухо. Мы слышим голоса людей,
пение птиц, звуки музыкальных инструментов,
шум леса, гром во время грозы.
Услышав какой-то звук, мы обычно можем
установить, что он дошел до нас от какого-то
источника. Рассматривая этот источник, мы всегда найдем в нем чтото колеблющееся. Если, например, звук исходит от репродуктора, то в
нем колеблется мембрана – легкий диск, закрепленный по его
окружности.
Если звук издает музыкальный инструмент, то источник звука – это
колеблющаяся струна или колеблющийся столб воздуха.
Но как звук доходит до нас? Очевидно, через воздух, который
разделяет ухо и источник звука. Но распространяющиеся колебания –
это волна. Следовательно, звук распространяется в виде волн. Если
звуковая волна распространяется в воздухе, значит, это волна
продольная, потому что в газе только такие волны и возможны. В
продольных волнах колебания частиц приводят к тому, что в газе
возникают сменяющие друг друга области сгущения и разрежения.
То, что воздух – «проводник» звука, было доказано опытом,
поставленным в 1660 г. Р. Бойлем. Если откачать воздух из-под
колокола воздушного насоса, то мы не услышим звучания
находящегося там электрического звонка. Звук может также
распространяться и в жидкой, и в твердой среде.
Ощущение звука создается только при определенных частотах
колебаний в волне. Опыт показывает, что для органа слуха человека
звуковыми являются только такие волны, в которых колебания
происходят с частотами от 20 до 20000 Гц.
Самая низкая частота из музыкальных звуков, слышимым
человеком, имеет частоту 16 колебаний в секунду. Зато 27 колебаний
в секунду – тон вполне ясный для уха, хоть тоже редкий. Услышать
его можно, нажав крайнюю левую клавишу рояля. Абсолютный
«нижний» рекорд мужского баса, поставленный в XVIII веке певцом
Каспаром Феспером, 44 колебания в секунду. 80 колебаний в секунду
– обычная нижняя нота хорошего баса и многих инструментов.
Удвоив число колебаний (повысив звук на октаву), приходим к тону,
доступному виолончелям, альтам. Здесь отлично чувствуют себя и
басы, и баритоны, и теноры, и женские контральто. А еще октава
вверх – и мы попадаем в тот участок диапазона, где работают почти
все голоса и музыкальные инструменты. Недаром именно в этом
районе акустика закрепила всеобщий эталон высоты тона: 440
колебаний в секунду («ля» первой октавы) – ударяет по ножкам
камертона. Вплоть до 1000–1200 колебаний в секунду – звуковой
диапазон самых слышимых звуков.
Существуют особые источники звука, испускающие единственную
частоту, так называемый чистый тон. Это камертоны различных
размеров – простые устройства, представляющие собой изогнутые
металлические стержни на ножках. Чем больше размеры камертонов,
тем ниже звук, который он испускает при ударе по нему. Это означает,
что частота колебаний ножек стала меньше. Значит, высота звука
зависит от частоты колебаний. Чем больше частота колебаний, тем
выше звук. Школьный камертон испускает звуки с частотой 440 Гц.
Это – нота «ля».
Звуки даже одного тона могут быть разной громкости. Громкость
звука зависит от амплитуды колебаний.
О звуках различной громкости говорят, что один громче другого не
во столько-то раз, а на столько-то единиц. Единица громкости
называется децибелом (дБ). Например, громкость звука шороха
листьев оценивается 10 дБ, шепота – 20 дБ, уличного шума – 70 дБ.
Шум громкостью 130 дБ ощущается кожей и вызывает ощущение
боли.
СОВРЕМЕННАЯ ФИЗИКА И МУЗЫКА
Во второй половине XX века возникло новое явление
художественной культуры – рок-музыка. Как правило, рок-музыканты
используют электроинструменты, но рок может быть и акустическим,
и синтезированным, и даже чисто вокальным. В состав инструментов
рок-группы обычно входят одна или две электрогитары, ритм-секция
(бас-гитара и ударная установка); иногда есть клавишные в виде
органа, электрооргана или синтезатора. Чтобы озвучить рок-группу на
концерте или репетиции, необходимы технические устройства.
Микрофоны преобразуют голоса и звуки музыкальных инструментов
для последующего усиления. Усилители вырабатывают звук
необходимой громкости и передают суммарный сигнал на мощную
акустическую систему.
Распространившиеся в 80-х годах компьютеры и компакт-диски,
значительно повысили качество звукозаписи. Одновременно они
снизили требования к профессиональному уровню музыкантов и
певцов. Композитор получил возможность при помощи компьютера
использовать уже созданные музыкальные заготовки, а исполнитель –
не переписывать неудачную партию, а исправить ошибки прямо на
дисплее компьютера. С развитием музыкальной механики в
синтезаторах и в других современных инструментах используется все
больше различных физических спецэффектов, и чем дальше будет
совершенствоваться физика, тем дальше пойдет музыкальная наука.