Элективный курс по предпрофильной подготовке "Физика в твоей будущей профессии"
элективный курс по физике (9 класс) по теме

(программа элективного курса

для предпрофильной подготовки)

Пояснительная записка

Этот элективный курс важная ступень в овладении базовым физическим образованием и нацелен на подготовку учащихся к обучению с естественно – математическим уклоном.

Цель курса: развивать положительную мотивацию к учению.

Задачи курса: формировать у учащихся познавательный интерес к физике и технике, понимания значения физических законов для овладения различными профессиональными умениями, подготовить к сознательному выбору профессии.

В процессе изучения курса предусматривается система комбинированных уроков с элементами конференций, деловых и сюжетных игр; мини исследования.

Заканчивается изучение курса защитой проекта, раскрывающего роль физики в овладении понравившейся или выбираемой профессиями.

Содержание программы

Тема 1. Физика в профессии водителя  (2 ч)

Семинар. Основы кинематики. (1 ч)

1. Почему нельзя перебегать дорогу перед близко идущим транспортом?
2. Как лучше тормозить, если перед автомобилем неожиданно возникает препятствие?
3. Почему не рекомендуется близко ехать за грузовиком или самосвалом, груженным незакрепленным грузом?
4. Принцип действия и устройство спидометра.

Семинар. Основы динамики.(1ч)

1. Движение на повороте.
2. Зависимость силы сопротивления от скорости

Семинар. Это интересно. (1 ч)

1. Как с помощью веса одного лишь человека можно вытащить застрявший автомобиль?
2. Как легче закрутить гайку: ключом с короткой или с длинной ручкой?
3. Почему, разъезжая по посыпанным солью дорогам, можно резко снизить срок эксплуатации автомобиля?
4. Почему в морозную погоду нельзя мыть автомобиль горячей водой?
5. Как определить знаки полюсов автомобильной аккумуляторной батареи, имея при себе: а) два проводника и стакан с водой; б) две медные проволоки и сырую картофелину.

Заключительное занятие по теме 1. Работа над проектом.

Литература

1. Внеклассная работа по физике. П. Синичкин.
2. Решение задач по физике. В.А.Шевцов.
3. Учебник.  Физика 9 кл. Н. М. Шахмаев.
4. Учебник. Физика 10 кл. Л.Э. Генденштейн.
5. Занимательная физика. Л. Гальперштейн.

Тема 2. Физика  на приёме у врача (2 ч)

Семинар. Давление. (1 ч)

1. Устройство и принцип прибора для измерения кровяного давления человека.
2. Физика дыхания человека.
3. Давление и движение крови по кровеносным сосудам человека.

Оптика. (1 ч)

1. Строение глаза. Дальнозоркость и близорукость.
2. Очки.

Тема 3. Физика в работе энергетиков (2 ч)

Семинар. Производство,  передача и использование электрической энергии.

1. Устройство и принцип действия генератора переменного тока
2. Трансформатор
3. Линии электропередач.

Защита презентаций. (2 ч).

Приложение

ВОДА НЕ ВЫЛИВАЕТСЯ ИЗ
        БАНКИ

Если банку с водой перевернуть вверх дном, что произойдет?

Тут и опыта никакого не надо: ясно, что вода моментально выльет ся.

Ну а нельзя ли все-таки перевер нуть открытую банку так, чтобы вода не выливалась?

Давай попробуем. Только не в комнате, выйдем лучше во двор. Для нашего опыта нужно много места. Ноль мы не просто станем перевора чивать банку, а поставим ее в хозяй ственную сетку, с которой ходят за покупками.

Постепенно раскачай банку в сетке и — раз! банка делает полный оборот... второй... третий... десятый... И каждый раз она перевора чивается дном вверх, а горлышком книзу. Но ни одна капля воды не выливается! Что же произошло с водой?

ВОДА ВЫЛИВАЕТСЯ ВВЕРХ

Теперь вместо стеклянной возьми жестяную банку от консер вов. В ней легко пробивать дырки гвоздем. И если у тебя нет подходя щей сетки, можешь пробить две дырки у верхнего края банки, про пустить в них концы веревки и за вязать толстыми узлами, чтобы не вырвались. А за середину веревки вертеть.

И еще пробей в дне банки ма ленькую дырочку. Пробил? Наливай воды и раскручивай. Оборот... два... три... Из дырочки в дне бьет струя воды. Бьет вниз — это понятно. Бьет вбок... Это уже странно. Бьет вверх! Прямо вверх каждый раз, как бан ка, вращаясь, приближается к верх нему положению.

Отчего же из широкой, открытой

горловины не выливается ни капли, а из маленькой дырочки в дне бьет фонтан?

Ты, верно, уже понимаешь, что все дело здесь во вращении. Ведь из неподвижной банки вода вверх не бьет.

Но когда банка движется, вода движется вместе с ней. Движется по инерции. А ведь ты, конечно, уже за метил, что тела, движущиеся по инер ции, сами по себе не сворачивают в сторону. Вратарю, например, при шлось потрудиться, чтобы мяч откло нился. Веревка, которая удерживает банку, порядком тянет твою руку.

Банка стремится лететь прямо, лететь по инерции. А веревка не пускает, заворачивает по кругу. Банка сопротивля ется, натягивает веревку.

Вода в банке тоже стремится двигаться по инерции прямо. Но банка не пускает, заворачивает по кругу. Вода сопротивляется, давит на дно. И если в дне дырочка, из нее бьет фонтан.

ЛЕГЧЕ НА ПОВОРОТАХ!

Когда вагон или автомобиль, в котором ты едешь, делает поворот, тебя что-то толкает к наружно стенке. Ты уже знаешь, чьи это шутки. Здесь работает сила инерции, которая заставляет двигаться дальше прямо.

Но ведь сила инерции действует и на весь вагон, на весь автомобиль.  Вот почему автомобиль на повороте обычно сбавляет скорость. Как бы не перевернуться! А на железных дорогах в местах поворотов наружный рельс укладывают выше внутреннего. И вагон на повороте слегка наклоняется внутрь. Выходит, что вагон, покосившийся набок, здесь устойчивее, чем стоящий прямо!

Шоссейные дороги на поворотах делают наклонными. Наружный край выше внутреннего, чтобы автомобили не переворачивались.. Да и  ты и сам, катаясь на велосипеде при поворотах наклоняешься внутрь. Ты делаешь это бессознательно, не задумываясь о силе инерции. Иначе про сто не получается, иначе ты опрокинешься наружу.

Физика в профессии шофера

Знание физики в профессии водителя, прежде всего связано устройством и работой двигателя автомобиля. Проследив за развитие конструкции автомобиля в течение ряда лет (демонстрация лекций макетов старинных и новейших автомобилей или их рисунков),   можно увидеть   непрерывное   увеличение его скорости, быстроты разгона. В самом названии «автомобиль» заложена идея скорости («мобиль»— быстрый, подвижный). Конструкторы повышают мощность двигателей, растет максимальная скорость автомашин, которую они способны развивать. Первые отечественные автомобили имели максимальную скорость 42—43 км/ч. Современные легковые автомобили развивают скорости: «Моск-вич-412»—140- км/ч, «Волга»—145 км/ч, «Жигули»—150 км/ч, ЗИЛ —200 км/ч. Но... средняя их скорость, особенно в городах, почти не увеличивается, а то и падает. Значит, истинная скорость автомобиля зависит не только от мощности его мотора, но и от дорог, по которым он ездит. Этого нельзя не учитывать.

На щитке приборов перед водителем установлен спидометр и счетчик пройденного пути. Шкала спидометра градуируется в километрах на час. Принцип действия спидометра можно показать на опыте (рис. 17). На оси центробежной машины устанавливают дугообразный магнит. Над его полюсами в горизонтальной плоскости подвешивается к нити алюминиевый диск. К диску прикрепляется стрелка, указывающая угол поворота. При вращении дугообразного магнита около алюминиевого диска в последнем появляется индукционный ток. В результате взаимодействия вращающегося магнитного поля и индукционного тока диск приходит в движение вокруг вертикальной оси. При повороте диска нить закручивается и затормаживает его. Угол поворота диска соответствует той или иной скорости вращения магнита. В автомобиле вращение магнита спидометра осуществляется гибким тросом, соединенным через механизм автомобиля с его колесами. Чем быстрее вращаются колеса автомобиля, тем на больший угол отклоняется стрелка спидометра от нулевого положения, показывая на шкале спидометра скорость движения автомобиля в данный  момент..

В одном корпусе со спидометром смонтирован  счетчик пути.

Он   показывает   путь,   пройденный   в   километрах,   с   точностью

до 0, 01 км. Измерение пройденного пути осуществляется ободом колеса.

При отсутствии буксования поступательное движение автомобиля  при одном обороте колеса равно длине окружности колеса.

Шкала счетчика градуирована не в оборотах колеса , а в километрах. Наибольшее показание счетчика — 99999, 9 км.

Десятые доли километра,  т.е  сотни  метров  пройденного  пути,

указываются в первом справа красном окошечке счетчика; в остальных  окошечках  мы  можем  прочитать  количество целых  километров, пройденных автомобилем со дня выпуска его с завода или с начала новой сотни тысяч километров пути.

Для изменения скорости движения автомобиля служит коробка  передач. Принцип ее работы основан на зависимости скорости вращения вала от отношения радиусов шестерен, с по мощью которых осуществляется вращение. Шестерни находящиеся на верхнем валу, при помощи рычага  из кабины шофера могут перемещаться вдоль этого вала. Сцепляя какую либо из них с одной из шестерен  нижнего вала  коробки передач,  шофер регулирует скорость движения автомобиля. В зависимости от того, каково соотношение между зубьями двух шестерен находящихся в зацеплении, получают различное число оборотов колес автомобиля и различное тяговое усилие на колесах (чем меньше число оборотов колеса при одном и том же числе оборотов коленчатого вала, тем больше тяговое усилие на колесах ).Увеличение тягового усилия происходит при движении на подъем или при плохой дороге.

Современная автомобильная  дорога —это  сложное сочетание инженерных сооружений. Она снабжена сигнальными знаками указателями, наклонными виражами на поворотах, мостами вместо  перекрестков.  Дорожное  движение  регулируется знаками правилами, в основе которых лежат физические законы движения, которые мы иногда воспринимаем формально. Это касается таких знаков,   как   «Осторожно,   дети!»,   «Крутой   поворот»,   «Спуск» , «Подъем» и т. д.  Необходимость учета явления инерции обусловливает существование    этих   знаков.    Рассмотрим движение на повороте. Чтобы осуществить поворот, водитель при помощи рулевого управления повернул передние колеса, и дорога сейчас же «ответила» на этот поворот: возникла сила, приложенная со стороны дороги. Это - сила бокового трения, являющаяся равнодействующей всех сил, действующих  на   автомобиль,   и   вызывающая  центростремительное  ускорение.

Литература

Билимович Б. Ф. Законы механики в технике.— М.: Просвещение,  1975.

Демидов В. Е. Электроника четырех колес.— М.: Советское радио, 1977.

Карцев В. А. Стихиям неподвластен.— М.: Знание, 1980.

Хилькевщ С. С. Физика вокруг нас.— М.: Наука, 1985.Библиотечка «Квант».

Шимко В. Т., Попов А. Н. Польза, прочность, красота.— М.: Педагоги¬ка,  1979.

Элыианский И. И. Законы природы служат людям.— М.: Просвещение, 1978 —Гл. VIII.