Методические рекомендации особенности физических наблюдений.(4 часа)
| Вид материала | Методические рекомендации |
- Методические рекомендации по проведению Единого Всекубанского классного часа, 33.75kb.
- Методические рекомендации «Педагогические особенности использования мультимедиа в образовании», 698.02kb.
- Постановлением Президиума Ростовского областного суда 6 августа 2004 года методические, 89.43kb.
- Методические рекомендации для учителей предметников по использованию цор в своей педагогической, 1201.3kb.
- Методические рекомендации по подготовке проекта муниципального правового акта органа, 154.99kb.
- Методические рекомендации и учебные материалы для проведения единого классного часа, 148.78kb.
- Методика преподавания темы «Многочлены» в профильной школе Методические рекомендации, 72.18kb.
- Основы метрологии в физике, 146.66kb.
- С. И. Сай "17" февраля 2003 года методические рекомендации, 234.96kb.
- Академия оценки и строительства казахстанская республиканская палата оценщиков особенности, 1159.14kb.
Методические рекомендации
ОСОБЕННОСТИ ФИЗИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ.(4 часа)
Задачи. Сформировать мотивацию учащихся. Научить ставить цель и выполнять простейшие эксперименты, сопоставлять явления, находить общие признаки, систематизировать полученные знания.
1/1. Наблюдение, эксперимент, гипотеза и теория в естественнонаучном познании
Научное познание как способ объяснения причин природных явлений, выявление их общих и частных признаков. Причинная связь явлений. Выдвижение гипотез. Эксперимент как способ выявления определенных закономерностей.
Демонстрации.
- Движение пузырька в трубке, заполненной водой.
- В качестве груза для математического маятника возьмите небольшой пластиковый флакон из-под шампуня. Дно флакона проткните иголкой. Заполните флакон водой (лучше, если это будут марганцовка или чернила). Маятник подвесьте в дверном проеме и подложите под него белый лист бумаги. Затем приведите маятник в колебательное движение, а бумагу начните медленно перемещать по полу. Вы получите график, по которому определите период колебания, амплитуду и зависимость амплитуды от времени колебания.
- В дверном проеме закрепите два маятника одинаковой длины (флаконы из-под шампуня, наполненные подкрашенной водой, и нить). Затем произведите запись колебаний маятников (синфазные колебания и колебания в противофазе). По графикам установите, что у них общего, в чем различия.
- Пронаблюдайте за поведением шарика, «висящего» в струе воздуха. Почему он не падает? Почему шарик вращается? Что произойдет с шариком, если ввести в струю воздуха преграду перед шариком и после него?
Самостоятельные работы
Выбор темы творческого задания.
- Формулировка проблемы
- Уточняющий вопрос
- Генерирование как можно большего числа вариантов решения
- Выбор наилучших вариантов
- Планирование осуществления решения
- Какую главную проблему должны решить
- Какую важную информацию имеем
- Что еще нужно узнать
- Три главных способа решения проблемы
- Какой способ наилучший
- Какую главную проблему должны решить
2/2. Фундаментальные опыты, демонстрирующие действия гравитационного, электрического и магнитного происхождения.
Движения небесных тел, колебаний груза на пружине, математического маятника, движения под действием притяжения Земли; электризация тел, способы электризации, закон сохранения зарядов в замкнутом пространстве, взаимодействие магнитных стрелок, свойства природных магнитов, их особенности, компас, его назначение, ферромагнетики, "приобретения и потеря" магнитных свойств металлических предметов, применение электромагнитов.
Демонстрации
- Компьютерная демонстрация законов движения небесных тел.
- 1 -
- Колебания груза на пружинах разной жесткости.
- Скатывание шариков разной массы с наклонного желоба.
- Взаимодействие наэлектризованных тел, электризация различных тел, притяжение наэлектризованным телом не наэлектризованных тел, показать с помощью электрометров, что при электризации наэлектризованы оба тела, картину силовых линий электрического заряда, электрический султан, взаимодействие одноименно заряженных султанов, разноименно заряженных, вращение линейки при ее взаимодействии с наэлектризованной палочкой, магнитное поле постоянного магнита (с помощью железных опилок), компас, намагничивание стальных иголок, изменение магнитных свойств после нагревания иголки в пламени свечи, опыт Эрстеда, получение спектров магнитных полей, втягивание и выталкивание проводника с током в дугообразный магнит.
Лабораторные работы и опыты
- Выпустите одновременно с одной и той же высоты вначале два пустых, а затем пустой и полный коробки спичек. Какой из них упадет раньше? Объясните наблюдаемые явления.
- Исследование электризации тел при соприкосновении. Наблюдение за взаимодействием заряженных тел, изучить взаимодействие двух намагниченных иголок, оценить степень намагниченности по углу расхождения концов иголок. Подвесьте станиолевые гильзы на изолирующем штативе, зарядите их. На какие углы они отклонились?
Самостоятельные работы
- Наэлектризуйте два надутых воздушных шарика трением о газету. Подвесьте их рядом на длинных шелковых нитях. Почему шары отталкиваются? Что произойдет с ними с течением времени? Почему?
- Изготовьте электроскоп, используя стеклянный или пластиковый сосуд, гвоздь и фольгу; изучите с помощью него электризацию окружающих предметов.
- К тонкой струе воды поднесите расческу, которой только что расчесывали чистые волосы. Объясните наблюдаемое явление.
3/3. Обобщение и систематизация знаний, полученных из опытов. Понятие поля.
Электростатическое поле - переносчик взаимодействия частиц, магнитное поле, магнитное поле Земли, намагничивание по индукции, магнитное поле проводников с током, магнитное поле катушки с током. Электромагнитное взаимодействие как одно из фундаментальных взаимодействий, связывающее между собой заряженные частицы. Сравнительная характеристика электрических и магнитных взаимодействий. Роль электромагнитных полей во взаимодействии молекул, при возникновении трения скольжения. Систематизация знаний путем использования технологий критического мышления.
Демонстрации
- «Пляшущие человечки» в сильных электрических полях. Почему фигурки из фольги, находящиеся между пластинами плоского конденсатора, находятся в вертикальном положении? Изучите характер их движения, а также причины происходящего у верхней пластины разряда.
- Видеофильм «Магнитные явления». Видеофильм «Электростатика»
- Вовочка взял толстый гвоздь, обернул его несколькими слоями бумаги, а поверх бумаги намотал 100 витков тонкой медной проволоки. Концы проволоки зачистил мелкой наждачной бумагой и присоединил к клеммам батарейки. Затем острый конец гвоздя поднес к маленьким гвоздикам лежащим на столе. Они проворно подпрыгнули, и, прилипли к гвоздю. Что за устройство он изготовил?
- 2 -
- Почему если магнит нагреть, то он теряет свои способности примагничивать металлические предметы? Как называется температура при которой магнит полностью размагничивается?
-
- Если металлическую трубу расположить вертикально, и дать ей возможность оставаться в таком положении несколько часов, то затем можно провести любопытный опыт. Поднеся магнитную стрелку к верхней части трубы, можно наблюдать, что она распологается северным концом к трубе. Опустив компас ниже, ориентация стрелки меняется на противоположную. Почему?
Самостоятельные работы Составить сравнительную таблицу электрического и магнитного взаимодействий. «Синквейн».
4/4. Роль количественных наблюдений. Измерения физических величин.
Роль количественных наблюдений для выявления эмпирических зависимостей. Показать необходимость измерений, что следует из несовершенства наших органов чувств, а также необходимость количественных описаний явлений.
Демонстрации
- С
равните кажущуюся высоту колонн. Каково действительное соотношение их высот? Как это проверить?
- Как можно использовать кино и фотосъемку для вывода зависимостей между физическими величинами в механических явлениях?
- Определяем цену деления каждого из термометров и температуру, которую показывают термометры. Одинакова ли точность наших измерений? Как использовать данный прибор для выявления зависимости температуры нагревающейся жидкости от времени?
- 3 -
- С помощью мензурки определяем объем тела неправильной формы.
-
Лабораторные работы и опыты
- Изготовьте мерный цилиндр (мензурку), имея линейку и кусочек пластилина. Измерьте объем жидкости и твердого тела неправильной формы с помощью измерительного цилиндра.
- У вас имеется коробка канцелярских скрепок. Как измерить с помощью мензурки объем одной скрепки?
Самостоятельные работы
- Измерьте размеры бруска. Измерьте толщину листа вашего учебника.
- Как сосчитать (примерно) число букв в этой книге? Проведите такой подсчет и сравните свой результат с тем, который получит при подсчете ваш товарищ.
- Как измерить ( примерно ), сколько зерен риса помещается в стакане? Что вам для этого понадобится?
- Сколько горошин может войти в один стакан? Вы имеете всего одну горошину.
- Как определить с помощью линейки средний диаметр одинаковых швейных иголок?
- предложите способ определения толщины нити.
- Определите среднюю скорость истечения воды из крана. Какие приборы для этого вам нужны?
ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН.(22 часа)
Задачи. Формирование понятия силы как векторной характеристики взаимодействия тел, причины изменения скорости тела. Научить изготавливать простейшие приборы, в основе которых лежит сравнение сил. Формирование умений пользоваться координатным методом при решении физических задач, моделировать механические явления.
Познакомить со способом оформления результатов измерений в виде таблицы и графика зависимости измеряемых величин. Научить определять прямоугольник ошибок и в связи с этим подбирать необходимые измерительные приборы. Освоение математических методов расчета погрешностей.
- 4 -
1/5. Сила – характеристика взаимодействия.
Изменение скоростей тел при их взаимодействии. Определение взаимодействия. Результат взаимодействия. Количественная характеристика взаимодействия. Сила — мера взаимодействия тел, единицы силы. Прибор для измерения сил.
Демонстрации
- На столе лежат два бильярдных шара. Как, на имея весов или иных приборов, определить, равны ли массы этих шаров? Может ли человек, стоящий на идеально гладком льду, сдвинуться с места, не упираясь острыми предметами в лед?
- Определите, как изменяются скорости двух шариков в результате взаимодействия. Для постановки опыта возьмите два одинаковых стальных шарика и положите их на желоб. Сообщите одному из шариков скорость и проследите за поведением шариков после взаимодействия. Сообщите обоим шарикам скорости, но такие, чтобы второй догонял первый, и снова проследите за изменением скоростей шариков после взаимодействия.
- Сложение сил, действующих по одной прямой и под углом друг к другу
Лабораторные работы и опыты
- Подвесить лезвие, стянутое ниткой, к кольцу штатива. Пережечь нить, объяснить результат опыта.
- Подвесить лезвие, стянутое ниткой, к кольцу штатива так, чтобы оно касалось ластика, подвешенного к той же точке. Пережечь нить. Описать результат опыта.
Самостоятельные работы
- Придумайте и проделайте опыты, при помощи которых можно показать, что действие сил может проявляться в деформации или изменении движения тел: для упругой силы, для силы тяжести и магнитной силы.
- Изобразить силы, действующие на подвешенное тело, на подводную лодку в толще воды, на парашютиста, на веревки, за которые два мальчика тянут санки под разными углами.
- Велосипед удерживается так, чтобы он не мог упасть набок, но мог двигаться вперед или назад; его педали находятся в самом верхнем и самом нижнем положениях. Студент приседает рядом с велосипедом и прикладывает к нижней педали горизонтальную силу, направленную в сторону заднего колеса. Как будет двигаться велосипед? Вращается ли его зубчатое колесо в том же направлении, что и заднее колесо, или в противоположном?
2/6. Сила тяжести. Равновесие тел.
Сила тяжести (определение, обозначение). Свободное падение. Ускорение свободного падения (обозначение, числовое значение, физический смысл, наименование). Понятие равновесия. Условия отсутствия поступательного движения тела. Условие отсутствия вращательного движения тела. Правило моментов. Рычаги. Условие равновесия рычага, понятие центра тяжести. Рычажные весы.
Демонстрации
- Свободное падание шарика после пережигания нити, к которой он привязан.
- Падение шарика, брошенного горизонтально.
- Изучение падания тел по компьютерной модели. Трубка Ньютона. Поступательное и вращательное движение тел, разный результат действия одной и той же силы, приложенной к разным точкам тела, действия нескольких сил на тело с неподвижной осью вращения (набор по статике). Применение правила момента к рычагу.
- К однородной круглой пластине, лежащей на горизонтальной плоскости, приложены дае равные и противоположно направленные силы. Как будет двигаться пластина?
- 5 -
- Определение центра масс тела неправильной формы. Когда уравновешивают щетку на ручке стула, какая часть тяжелее?
Лабораторные работы и опыты
- Падение дисков равного диаметра, сделанных из картона и из бумаги.
- Найдите силу тяжести, действующую на следующие тела: а) на человека массой 50 кг; б) щенка массой 5 кг; в) муху массой 0,1 г; г) самолет массой 98 т вблизи поверхности Земли.
- На какой из шаров действует большая сила тяжести?
- Изготовление весов и разновесов. Как измерять силу тяжести и массу тел на рычаге с разными плечами?
Самостоятельные работы
- Как определить площадь фигуры, вырезанной из картона, если имеются весы с разновесами, ножницы, полоска бумаги шириной 1 см?
- Две катушки с нитками тянут с одинаковыми силами в одном и том же направлении, но они почему-то движутся в противоположные стороны. Объясните явление и проверьте по возможности на опыте.
- Центр тяжести пустой тонкостенной мензурки массой 100 г и диаметром 60 мм находится на расстоянии 100 мм от основания. До какой высоты нужно заполнить мензурку водой, чтобы сделать ее наиболее устойчивой?
- Четыре одинаковых кирпича лежит друг на друге на краю стола. Можно их сместить горизонтально вдоль друг друга таким образом, чтобы самый верхний оказался полностью вне области стола? Каков будет теоретический предел смещения самого верхнего кирпича, если количество кирпичей произвольно увеличивать?
3/7. Табличный способ описания результатов опыта.
Демонстрации
Табличное оформление результатов опыта применительно к правилу моментов
| F,H | | | | |
| L, м | | | | |
Лабораторные работы и опыты
Установление зависимости силы тяжести, действующей на различные тела, от массы.
- 6 -
| m,кг | | | | |
| F,H | | | | |
Самостоятельные работы
- Составить таблицу перемещения от времени для стеклянного пузырька объемом 10 мл, закрытого пробкой и утяжеленного песком, который тонет в пластмассовой бутылке, заполненной водой до горловины. Для этого, помещая немного песка в пузырек, добиться того, чтобы он плавал на поверхности воды в бутылке. Осторожно сдавливая бутылку, заставить пузырек погружаться на дно. На стенке бутылки с наружной стороны сделать разметку. Время определять таймером, секундомером или метрономом.
- Составить аналогичную таблицу для всплывания пузырька со дна бутылки.
4/8. Сила упругости. Динамометр.
Деформация. Возникновение силы упругости. Сила реакции опоры. Опытное подтверждение существования силы упругости. Закон Гука (формулировка, формула). Коэффициент жесткости (физический смысл, единица). Деформации упругие и пластические. Динамометр и его конструкция.
Демонстрации
- Растяжение пружины под действием возрастающей силы. Растяжение пружин разной жесткости под действием одинаковой силы.
Массы тел 1 кг 1 кг 1 кг 2 кг 3 кг
- С какими телами взаимодействуют грузы? Почему в первых трех случаях пружины деформированы по-разному? Почему под действием разных грузов пружины деформировались одинаково? Чем вы можете это объяснить? Изобразите силы, действующие в каждом случае, и сравните их по величине.
- В дверном проеме закрепите маятник, используя резиновую нить. Приведите маятник в колебательное движение и проследите за изменением длины резиновой нити. Запишите, какие физические величины изменяются при этом.
Лабораторные работы и опыты
- Измерьте силу, необходимую для равномерного перемещения по столу бруска с грузами.
- Измерьте силу тяжести, действующую на бруски разной массы.
- Возьмите динамометр в руку, подвесьте к его крючку груз и запишите показания. Надавите на крючок динамометра пальцем и снова запишите показания. С какой силой вы подействовали?
- Потяните крючок динамометра с подвешенным к нему грузом вверх, запишите показания прибора и ответьте, с какой силой вы подействовали.
- Исследовать растяжение шнура в зависимости от приложенной нагрузки
Самостоятельные работы
- Положите лист картона так, чтобы он опирался на две книги. На середину листа положите мешочек с песком. Почему изменилась форма листа? Почему изменилась форма мешочка? Какие силы возникли между ними? К какому телу приложена сила упругости картона, а к какому – сила упругости мешочка?
- 7 -
- К веревке длиной около 0,5 м привяжите крепко небольшое тело массой около 200-300 г. Вращая это тело на веревке в горизонтальной плоскости над головой, оцените по мускульному усилию, как меняется натяжение веревки при изменении частоты вращения, изменение натяжения при той же частоте, но от массы вращающегося тела.
- Один конец веревки закреплен на вертикальной стене, а к другому приложена горизонтальная сила F = 2 Н.. Веревка провисла. Найдите массу веревки. Поставьте соответствующий эксперимент.
5/9. Графический способ описания результатов опыта.
Научить оформлять результаты опыта в виде графика, анализировать графики различных зависимостей.
Демонстрации
Температура кипения жидкости зависит от давления воздуха над ее поверхностью. Построим график зависимости температуры кипения от давления по данным, приведенным в таблице.
| t0 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | 110 | 120 | 130 |
| Р,атм | 0,006 | 0,012 | 0,023 | 0,042 | 0,073 | 0,12 | 0,2 | 0,312 | 0,47 | 0,7 | 1 | 1,43 | 1,96 | 2,67 |
Проанализируем этот график. Постоянна ли температура кипения воды? Как она зависит от наружного давления? Что происходит при повышении давления? При понижении давления? Что несет большую информацию, чем удобнее пользоваться: таблицей или графиком? В чем преимущества графика? Можно ли предсказать, какое необходимо давление для того, чтобы температура кипения была 1250?
Лабораторные работы и опыты
Провести исследование зависимости силы тяжести от массы и оформить результаты в виде графика. Какой масштаб осей вы выбрали? Что показывает угол наклона графика? Какой угол наклона для тел разной массы? Все ли точки графика лежат на одной прямой? Почему? От чего это зависит? Какой зависимость должна быть исходя из теории?
Самостоятельные работы
Необходимо сесть в автобус и проехать несколько остановок. Отметьте скорость движения автобуса за равные промежутки времени. Для этого нужно занять место близко к месту водителя. Данные оформите в виде таблицы и графика. Насколько точны ваши результаты?