использование игрушек на уроке физики
методическая разработка по физике (7 класс) по теме

Физика в игрушках (7-8 класс)

Цель игры: показать ребятам взаимосвязь физики, физических явлений и физических законов, их применения в игрушках.

Физика! Какая емкость слова!      

Физика для нас не просто звук.

Физика основа и опора

Всех  без исключения наук.

Ход мероприятия:

Сегодня мы с вами попадаем на урок, который поможет нам соединить замечательный мир детства с миром науки, в который вы вступили. Каждый из нас играет, играл в игрушки, в зависимости от возраста наши игрушки меняются - сначала  это были погремушки, резиновые и пластмассовые игрушки, затем это становились машинки, пирамидки, куклы, коляски, конструкторы и мы даже не задумывались над тем, что в каждой из них скрыт физический закон или физическое явление, что действие, принцип работы каждой можно объяснить с точки зрения физики.

1. Я еще не устал удивляться

Чудесам, что есть на земле:

Телевизору, голосу раций,

Короблю на прозрачной воде.

2. Всем известно вокруг,

Тем не менее,

На земле еще того,

Что достойно, поверь, удивленья

И твоего, и моего.

Итак, ребята в путь!

Ведущий:  Я покажу вам сегодня знакомые вещи, но в каждой из них есть секрет. Вам придется этот секрет разгадать.

1. Погремушка, дудочка, свистулька.

Мы живем в мире звуков, где бы мы не находились, нас сопровождают разные звуки. Вот, например, еще совеем маленький ребенок, играет погремушкой, затем у него появляются дудочки, свистульки.

Как же они работают? Каков принцип их действия?

В канале дудочки, свистульки колеблется воздух, поэтому мы слышим звук, как только колебания прекращаются, звук исчезает.

2. Неваляшка.

Представим себе, что мы с вами в цирке. Идет обычное цирковое представление. Выступают акробаты, клоуны, собачки на мячах, жонглеры. (Показать плакаты с изображением аены цирка, катающихся собак).

Правда жонглирование связано с трудностями, чтобы освоить секреты жонглирования необходимо знать физику, без которой жонглер не может быть находчивым и ловким.  Например, он должен знать, при каких  условиях тело может опрокинуться или изменить направление полета.

Все  это знали и на фабрике детской игрушки. Посмотрите какую красивую неваляшку там сделали.

Почему же она не падает? Почему все время возвращается в исходное положение?

При всяком наклоне игрушки её центр тяжести поднимается. Это вызывает самостоятельное движение игрушки к исходному положению наиболее устойчивого равновесия, при котором центр тяжести ниже.

3. Конструктор (дома из кубиков).

Строить первые дома, дворцы, дети учатся из игрушечного строительного материала, иногда ваш дом, дворец сразу же падает, рушится, и вы делаете его снова, но изменив его форму. Вроде бы все просто, но оказывается, что здесь вы обращаете внимание на то, что помогает сделать вашу постройку более устойчивой, надежной.

Играя с кубиками, вы знакомитесь с такими понятиями, как прочность, площадь опоры, центр тяжести, давление на площадь опоры.

Кстати, что нужно сделать, чтобы увеличить давление? Что нужно сделать, чтобы уменьшить давление?  

(Задание №1)

4. Волчок, юла.

Внимание многих ученых и изобретателей привлекла древнейшая народная игрушка – волчок. Такие волчки приводят в движение рукояткой, снабженной ходовым винтом. Попытки повалить быстро вращающиеся волчки, юлы не удаются. Под действием толчка волчок лишь отскакивает в сторону и продолжает вращаться вокруг вертикальной оси, положение которой немного сместилось относительно первоначального.

В чем причина такой устойчивости?

Она связана с законом сохранения момента количества движения.  

У погруженного волчка (на который действует Сила тяжести, Сила трения, Сила сохранения) возникает прецессия, то есть вращения системы, в которой закреплен волчок, вокруг вертикальной оси.

3. Гироскопические свойства (прецессия) быстро вращающихся тел широко используют в цирковых упражнениях. Работа жонглера: бросая вверх ножи, шары, тарелки, он придает им вращение вокруг продольной оси. Благодаря этому предметы приобретают стабильность оси своего вращения, и это помогает артисту выполнять свои эффектные трюки.  

(Задание №2)

5. Летающий самолет, вертолет.

Опыт: Прежде, чем перейти к рассмотрению действия этих предметов. Посмотрим опыт, «летающий мяч» (мяч от пинг понга).

Почему шарик взлетает вверх?

Когда мы дуем в трубку, то в ее начале давление воздуха более высокое, чем в конце, и воздух из области с более высоким давлением переходит в область с более низким, так что массы воздуха симметрично обтекают шар. Над шариком образуется завихрения воздушного потока, скорость воздуха здесь увеличивается. В той области, где скорость потока больше, давление понижено. Следовательно,  на шарик сверху и снизу действуют неравные силы, их результирующая направлена вверх и обуславливает парение шарика.

6. Магнитные игрушки (рыбалка)

Крючок-магнит притягивает к себе рыбок, к которым прикреплены железные пластинки. По такому же принципу работают разные магнитные мозаики, азбуки.

7. Электрические игрушки (Задание №3).

А теперь ребята 8 класса обращаюсь к вам, что будет, если через проводник, помещенный в магнитное поле пропустить ток?

Проводник отклонится (опыт Эрстреда). Это свойство проводников с током двигаться в магнитном поле используется в электродвигателях. Электрический двигатель является главной частью электрических игрушек. В них электродвигатели питаются от батарейки. В «Железной дороге» электродвигатель находится в корпусе паровоза, а ток подводится по рельсам.

8. Надувные резиновые; пластмассовые игрушки для купания.

Действие этих игрушек основано на существование Силы Архимеда.

Они обладают большой подъемной силой, потому что их вес намного меньше действующей на них о стороны воды выталкивающей силы.

От чего зовит величиной Силы Архимеда?  (Задание №4)

От плотности.

Опыт: пресная вода + картофелина    соленая вода + картофелина

9. Заводные игрушки.

Очень давно, еще маленькими мы полюбили эти игрушки: лягушку, зайку, танцовщицу.

Почему они двигаются?

Механизм, при помощи которого происходит движение игрушки, состоит из основного вала и двух ведомых, пружины и зубчатого колеса. Сжатая пружина обладает потенциальной энергией. За счет Ер тело может совершить А.

Ер пружины переходит в Ек, и ножки игрушки приходят в движение.

10. Инерционные игрушки (машинки)

Сейчас, мы познакомились с заводными игрушками. А мои игрушки не требуют завода, но тоже движутся. Это физика помогла создать такие игрушки.

Принцип действия инерционной машины:

На задней или передней оси находится ряд шестеренок, которые в свою очередь соединяются с маховиком. Мы толкаем автомобиль, шестеренки придают движение маховику. Маховик обладает большой массой и за счет этого долго сохраняет состояние движения, которое ему сообщили, то есть движения по инерции.

Задание №5 название прибора (назначение)

- динамометр

- электр. машина

-  рычажные весы

- барометр – анеройд

Игрушки:

- Погремушки, дудочки, свистульки

- Магнитная рыбалка

- Электрические игрушки (поезд)

- Пластмассовые, резиновые игрушки

- Инерционные машинки

- Заводные игрушки

- Юла

- Неваляшка

- Кубики

- Воздушный вертолет, самолет

Плакаты

- Пирамидка + (юля, самолет, грузовик)

- Цирк: жонглеры

               арена цирка, катающиеся собаки, тигры