Театрализованное представление "Физика и игрушка"
методическая разработка по физике (6, 7, 8, 9 класс) на тему

                              МБОУ « Городищенская СОШ»

Цель:

- расширение и углубление знаний и умений по предмету;

- повышение интереса учащихся к физике, как одному из предметов физико – математического цикла;

- повышение уровня мотивации учебной деятельности;

- реализация на практике основных принципов личностно – ориентированного обучения;

- создание условий, способствующих проявлению знаний и умений, в нестандартных игровых ситуациях.

Выставку игрушек готовят учащиеся 9 – 11 классов для учащихся начальной школы.

Проводя экскурсию, экскурсоводы  рассказывают о взаимосвязи законов физики и физических явлений с принципом действия представляемых игрушек.

Ведущий. Добрый день уважаемые гости: ребята, учителя. Мы рады видеть вас на нашем представлении, на котором, возможно, вы узнаете для себя много нового и интересного. Мы вместе с вами побываем в мире разнообразных игрушек, выясним, как они работают, посмотрим, как их работа связана с наукой физикой, которую мы уже изучаем, и которую вам предстоит  тоже изучать. А начинаем мы свое путешествие  с экскурсии в их интересный и загадочный мир. Итак, мы начинаем.

Звуковые игрушки. 

- Ребята, мы с вами живем в мир звуков. Где бы мы ни находились, нас сопровождают разные звуки. Вот, например, еще совсем маленький ребенок, а уже гремит погремушкой. Это его первая игрушка, и она звуковая.

Звуки бывают разной высоты, одни издают более громкие, а другие более тихие звуки. Все вы представляете себе шарманку. Причиной звуков, которые она издает, тоже являются колебания воздуха внутри нее. Чтобы звук стал громче, ящик делают большим и полым. Вот посмотрите, как тихо звучит камертон, снятый с резонаторного ящика. Если же поставить камертон на ящик, то его колебания через стенки ящика будут передаваться воздуху в нем. Вследствие этого воздух тоже начнет колебаться и издавать звук. Если частоты колебаний камертона и воздушного столба одинаковы, то происходит усиление звука – резонанс. Теперь понятно, для чего у шарманки, гитары, пианино делают резонаторные ящики.

Мы познакомились только с некоторыми звуковыми игрушками. Думаю, что теперь вы сумеете объяснить принцип действия звуковых игрушек.

Посмотрите на эту игрушку. Когда мы нажмем на нее, воздух выходит из подушки, находящейся внутри игрушки, а когда мы ее отпускаем – устремляется внутрь подушки, она постепенно распрямляется, и воздух внутри нее колеблется, издавая звук.

Заводные игрушки.

- очень давно, еще в детстве, когда мы были маленькими, мы любили эти игрушки: заводного мишку, зайку. А как лихо мчится этот паровозик (демонстрируем).

Почему движутся игрушки? В каждой такой игрушке есть пружина, которая обладает потенциальной энергией, когда мы заводим ее, а когда отпускаем, эта энергия превращается в энергию движения – кинетическую, и игрушка движется. (демонстрация различных заводных игрушек).

Инерционные игрушки.

-Вы, ребята, сейчас смотрели заводные игрушки. А мои игрушки не требуют завода, но тоже движутся (показывает машину). Это физика помогла создать такие игрушки.

Принцип действия инерционной машины заключается в следующем: на задней и передней оси находятся ряд шестеренок, которые соединяются с маховиком. Мы толкаем машину, шестеренки передают движение маховику. Маховик обладает большой массой, а, следовательно, будет  долго сохранять состояние движения, которое ему сообщили. Явление инерции можно наблюдать на опытах.

Установим наклонно на столе доску. Внизу у доски положим брусок. Поместим на наклонную плоскость грузовик с находящейся  в нем куклой, предоставим ему возможность скатываться вниз. В конце доски  грузовик остановится, а кукла, продолжая двигаться, упадет. Значит, движение тел происходит до тех пор, пока он7и не встретят на своем пути препятствие.

Электрические и магнитные игрушки.

- На столе лежит магнитная азбука, все вы ее видели в каждой букве есть магнит, доска металлическая. Мы знаем свойство магнита притягивать металлические тела (демонстрируем опыт).

Это свойство применено и в игре рыбная ловля. Крючок – магнит притягивает рыбок, к которым прикреплены металлические пластинки.

Игрушки, действие которых основано на существовании архимедовой силы.

- Если вы не умеете плавать, вам на помощь придут надувные резиновые игрушки (показать). Эти игрушки обладают большой подъемной силой, потому что их вес намного меньше действующей на них со стороны воды выталкивающей силы.

В существовании выталкивающей силы легко убедиться на опыте. Для этого прикрепим небольшой груз к резиновой тесьме. Измерим длину растянувшейся при этом резинки. Держа резинку за верхний конец, опустим груз в сосуд с водой. Объясним причину укорачивания резиновой тесьмы.

(дается объяснение, делается вывод о том, что величина выталкивающей силы зависит от плотности жидкости).

Опыт с яйцом, водой, солью.

Детская игрушка «водолаз» , в которой используются законы плавания тел. Вес его подобран таким образом, что при заполнении  полости игрушки  водой ее вес становится больше выталкивающей силы, и «водолаз» погружается на дно, а при заполнении полости воздухом. Выталкивающая сила становится больше веса игрушки, и «водолаз» всплывает.

Можно самим сделать интересную игрушку – «плавающий подсвечник». Снизу посередине свечи воткнем кнопку для того, чтобы свеча, плавая у поверхности воды, сохраняла вертикальное положение и не опрокидывалась. Если плавающую свечу зажечь, е вес будет постепенно уменьшаться, но и объем погруженной части свечи  будет становиться все меньше и меньше. Равновесие между весом свечи и выталкивающей силой не будет нарушаться.

Обратите внимание на наш бассейн. Вы видите здесь много лодочек, корабликов, уточек… Представьте себе, что вот эта коробочка – большой корабль. Его только что построили и должны узнать предельный вес груза, который может принять этот корабль.Но не могут же нагружать корабль до тех пор, пока он не утонет, и таким образом узнать предельный вес груза.

Данная коробка вытесняет своей подводной частью количество воды, равное ее весу. В этом отношении все суда похожи на нашу коробку.

Глубину, на которую судно погружается в воду, называют осадкой. Наибольшую допустимую осадку отмечают красной линией, называемой ватерлинией (показываем на игрушках).

Ведущий. Ну, а сейчас мы вместе с вами отправляемся на ярмарку игрушек. Ну, что, вперед? Мы играем, покупаем, не зеваем.

                   «Физика и  игрушка».

Оформление: столы с игрушками, среди которых говорящая кукла, резиновый мяч, свистулька, камертон с молоточком, пружина, нить, спички; плакаты «Ярмарка», «Покупайте, покупайте, покупайте!», «не зевайте, не зевайте, не зевайте!», «спешите, спешите, спешите!», учебники физики 7,8,9 классов.

Ведущий.

Слушай царский указ!

Радость ожидает нас!

Будет ярмарка сейчас!

Веселись, народ, и радуй глаз,

На игрушки посмотри

И, что надо, то купи.

Баба Яга.

Слушай, Емеля, пришла

Твоя неделя.

Идем на ярмарку себя показать

Да людей повидать.

Говорят, там есть игрушки,

Заводные, кричащие зверушки.

Емеля.

Вот так диво, вот так диво!

Не было его у нас!

Собираюсь сей же час,

Я иду с тобой, Яга,

Поглядеть на чудеса!

Идут на ярмарку, встречают Кощея с Василисой.

Кощей.. Похитил я Василису и тащу в тридевятое царство, в тридесятое государство. Надоело мне над златом чахнуть. Хочется и поразвлечься.

Баба Яга.

Идем с нами, Кощеюшка, на ярмарку.

На игрушки посмотреть, скоморохов послушать. Там веселье, там и смех. Может, ждет тебя успех?!

(Звучит музыка песни «Коробейники».)

1 – й. продавец.

Эй, народ! Налетай, подходи, посмотри

На мои игрушки!

Есть тут обезьянки, мишки

Ест матрешки – малышки.

Все найдешь ты здесь,

Коль голова на плечах есть.

А голова должна быть не простая.

Голова должна быть золотая.

2 – й продавец.

А вот и свой товар

Я вынес на базар.

Здесь у меня свистульки – бульбульки.

И для маленьких игрушки,

На все вкусы погремушки.

1 – й продавец.

Ай, юла, вот юла!

Ну, вертлява! Ну, жива!

И кружится, и вертится, как наша матушка – Земля!

(Сказочные игрушки ходят меду продавцами, рассматривая игрушки.)

Кощей. (держит заводную игрушку и удивляется).

Что за нечистая сила в ней,

Что не ест, не пьет,

А машину ведет?

(Обращается к продавцу)

Слушай, друг любезный,

Есть у меня чудеса:

И скатерть самобранка,

И сапоги – скороходы, и шапка – невидимка,

А такой заразы

Не  встречал ни разу.

Я купить ее хочу,

Чистым золотом плачу…

Продавец 1.

Нет уж. Милый, погоди,

Золотыми не тряси.

Слушай, что тебе скажу я,

Правду – истину такую:

Всех не сосчитать игрушек у детей:

Погремушек, неваляшек и мячей.

Скачет маленький цыпленок,

Еде танк, бежит слоненок.

Быстро дай ответ: в чем секрет?

Коль сумеешь отгадать,

То игрушку сможешь взять.

Кощей (обращаясь к друзьям)

Ну, так в чем же здесь секрет?

Подскажите мне ответ!

(Все пожимают плечами, говорят: «Мы не знаем».)

Ученик

Я тебе подскажу, Кощей,

А ты слушай внимательно

И потом дашь ответ,

В чем же здесь секрет.

Почему движутся игрушки?  Разберемся на примере Курочки Рябы. Механизм, который приводит курочку в движение, состоит из основного вала и двух ведомых, пружины и зубчатого колеса. Сжатая пружина обладает потенциальной энергией. За счет нее тело может совершить работу. Вынем пружину, сожмем ее и свяжем ниткой. Подожжем нитку – пружина взлетает высоко вверх. Пружина приобретает скорость, так как ее потенциальная энергия перешла в кинетическую.

Вернемся к нашей игрушке. Потенциальная энергия пружины переходит в кинетическую энергию ножек курочки.

Кощей

Я все понял!

Заводя ключом игрушку,

Должен знать,

Что при этом ты пружину должен сжать,

А потом, при выпрямлении,

Механизм придет в движение!

Вот и весь секрет, вот вам и ответ!

1 – й продавец. Ну, что же бери машину.

(Василиса заинтересовалась мячами.)

2 – й продавец.

Вот перед тобою звонкий мяч.

Ударяется о землю, мчится вскачь.

Отчего же этот мячик

Так красиво, резво скачет?

Быстро дай ответ: в чем секрет?

Василиса. Не училась в школе я, физики не знаю, объяснить не смогу…

Ученик. Я тебе помогу. При ударе у мяча изменяются форма и размер. Это явление называется деформацией. При деформации возникает сила упругости, которая стремится восстановить форму тела. Вот, например, резиновая игрушка. Я могу подвергнуть ее деформации сжатия, но при этом в ней возникает сила упругости, которая стремится восстановить форму тела после снятия нагрузки.

Василиса

А, поняла!

При ударе деформация ясна,

Силу разовьет упругости она.

И энергия найдется,

Мяч при этом вверх взовьется.

Вот и весь секрет.

2– й продавец.

Молодец, бери себе мячик.

Баба Яга

Вот стара, так стара!

Ведь смотрела все с утра!

Вроде все увидела,

А ничего не выбрала…

Продавцы

Покупайте, покупайте, не зевайте!

…2  Все продал , только одну для вас оставил.

Игрушки мудреные, хитрые, неискаженные.

… А на эту вот ты куклу посмотри,

На мою неваляшку погляди,

Уложи ее ты спать –

Она опять захочет встать,

Снова встанет, как ни странно,

Ванька – встанька наш упрямый.

Баба Яга

Продай, милый мой. Иванушку,

Такую красивую детинушку!

Я тебе свою метлу

Вместо Вани подарю.

2 – й продавец

Э, нет, Яга, погоди!

Покупать – то не спеши,

А ответь мне на вопрос:

Почему же, как ни странно,

Он опять встает, упрямый?

Коль ответишь – Ванька твой,

Не ответишь – будет мой.

Баба Яга

Ох, склероз, ну, склероз!

Ну и задал мне вопрос!

Как же Ваню я куплю,

Коль ответа не найду?

Кто же может мне помочь

Сию трудность превозмочь?

(Персонажи сказок говорят, что не знают.)

Ученик

Выручу тебя, Яга,

Будет Ванька твой всегда.

Действие игрушки основано на том, сто центр тяжести стремится всегда занять низшее положение. Представьте себе, что мы с вами в цирке. Идет обычное цирковое представление. Выступают акробаты, дрессировщики животных, легко подбрасывают мячи жонглеры. Правда, научиться жонглировать трудно. Есть особые секреты. Они заключаются в законах физики.

Например, жонглер должен знать, при каких условиях тело может опрокинуться или изменить направление полета.

Все это знали и на заводе детской игрушки.

Посмотрите, какую красивую неваляшку сделали. А чтобы понять, почему она никогда не падает. Рассмотрим условие равновесия тела. Возьмем этажерку, и будем наклонять ее: если вертикаль, проведенная из центра тяжести, пересекает площадь опоры, то этажерка останется в равновесии. Равновесие наиболее устойчиво при самом низком положении центра тяжести. Такой случай и осуществляется в устройстве неваляшки.

Она имеет форму шарового сегмента с грузом внизу. При любом наклоне игрушки ее центр тяжести поднимается. Это вызывает возвращение игрушки в е исходное положение.

Баба Яга. Услышал ответ? Давай Ванюшу!

2 – й продавец.

Что же делать? Видно, надо Ваньку ей отдать!

(Яга исполняет танец радости)

Ведущий. Реклама, реклама на ярмарке у нас!

Буква Р. Помните, ребята, что всегда в жизни пригодится вам физика, химия, математика.

Буква Е. и надеемся, что вы не сошли с ума и не считаете, что если сила есть, ума не надо.

Буквы К и Л. Коли физику не любишь, будешь неучем ходить. Спрашивать все время будешь: почему да почему? Почему гремит гроза? Почему идет дождь? Что такое молния?

Буква А. только физика ответит, почему приходит к нам полтергейст то тут, то там.

Буквы М и А. Любишь физику – учи, чтобы не попасть впросак как тот. Кто просил Рентгена прислать ему Х – лучи.

Все. Любишь физику – учи!

( Под музыку уходят буквы. Василиса, Кощей и Баба Яга встречают Емелю, который идет, рассматривая шнурок.)

Василиса

Эй, Емеля! Эй, браток!

Что, купил себе шнурок?

Погоди, не проходи!

На игрушки погляди!

Емеля

Игрушки я хотел бы взять,

Да денег негде мне достать.

Нравятся мне все зверушки,

Особенно кричащие игрушки.

Были б деньги, я б купил!

Кто бы мне их подарил?

1 – й продавец

Не кручинься, ты, Емеля,

Подарю тебе игрушку –

Свистящую зверушку.

Емеля

Почему она кричит?

Али бес какой сидит?

Ученик

А ты послушай, Емеля. Посмотрим на эту птичку -  водяного соловья. Если закрыть канал с одной стороны пальцем, а с другой стороны в него подуть, то звука не будет слышно. Если открыть отверстие, то раздаются веселые трели. Ты хочешь узнать, почему поет птичка? Посмотрим такой опыт. Ударяем по камертону молоточком, он звучит. Подносим к звучащему камертону на нити шарик и убеждаемся, что ножки звучащего камертона колеблются. Как только прекращаются колебания камертона, исчезает и звук. Источником звука являются колеблющиеся тела. В канале нашей птички колеблется столб воды.

Посмотрим другую игрушку. Когда нажимаем на нее, воздух выходит из подушки внутри, а когда мы е отпускаем – устремляется обратно, она постепенно распрямляется, и воздух внутри колеблется, издавая звук.

Говорящие куклы умеют произносить «мама». Причина этого – колебания воздуха внутри кожаной коробочки с отверстиями, которую помещают внутрь игрушки. При наклоне куклы грузик, находящийся в коробочке, падает, заставляя воздух в ней сжиматься и выходить из отверстия. Колебания воздуха сопровождаются звуком.

Емеля. Ну. Теперь понятно!

1 – й продавец.

Молодец, выбирай себе, Емеля, игрушку.

Все (хором). Вот и нам все стало ясно! Физику ты должен знать, науку эту изучать.

Ведущий. Распродали мы игрушки. Ярмарка подошла к концу. И нам всем стало ясно, что без знаний физики нельзя обойтись.

(Звучит финальная песня на мотив «Спят усталые игрушки».)

Всех не сосчитать игрушек у детей:

Погремушек, неваляшек и мячей.

Скачет маленький цыпленок,

Едет танк, бежит слоненок.

Быстро дай ответ: в чем секрет?

Заводя ключом игрушку, должен знать,

Что при этом ты пружину должен сжать,

Механизм придет в движенье –

Вот и весь секрет, вот ответ.

А теперь перед тобою звонкий мяч –

Ударяется о землю, мчится вскачь.

Отчего же этот мячик

Так красиво, быстро скачет?

Быстро дай ответ: в чем секрет?

При ударе деформация ясна.

Силу разовьет упругости она,

И энергия найдется,

Мяч при этом ввысь взовьется,

Вот и весь секрет, вот ответ.

На игрушки ты внимательно смотри

И подумай, что у них там есть внутри.

Тот, кто ими обладает,

Он ведь с физикой играет.

Вот и весь секрет, вот ответ.

Ведущий. Спасибо всем за внимание. На этом наша ярмарка подходит к концу. Игрушки проданы, все довольны, до новых встреч!