Познай самого себя
Предметный кружок 68 ч, 7 класс
Скажи, и я забуду,
покажи, и я запомню,
дай действовать – и я научусь.
Народная мудрость
Человек – часть природы, и его тело подчиняется тем же законам физики. Сократовское ?Познай самого себя? понимается, как познай свое тело и те физические законы, которым оно подчиняется. Практические работы по изучению своего тела вызывают неподдельный интерес учащихся. Я составляю их так, чтобы не требовалось сложное оборудование.
Выполнение работ провожу в два этапа: сначала даю тему работы на дом, и каждый составляет ход её выполнения. На следующем уроке после обсуждения составляется общая методика, и школьники приступают к выполнению работы.
Содержание программы ( 70 ч)
1. Введение. Конструирование физических приборов и использование их в курсе физики (10 ч).
1. Изготовление жидкостного манометра.
2. Изготовление динамометра.
3. Изготовление воздушного термометра.
4. Изготовление мензурки.
5. Изготовление рычажных весов.
2. Механическое движение (10 ч).
Равномерное и неравномерное движение. Скорость равномерного движения. Средняя скорость неравномерного движения. Инерция в быту и технике.
Индивидуальные экспериментальные задания
1. Изучение равномерного движения.
2. Изучение неравномерного движения.
3. Измерение пройденного пути.
4. Определение средней скорости своего движения.
3. Взаимодействие тел (20 ч).
Взаимодействие тел. Масса тела – физическая величина. Объём тела – физическая величина. Плотность вещества – физическая величина.
Индивидуальные экспериментальные задания
1. Зависимость скорости тела при взаимодействии от массы тела.
2. Сравнение масс взаимодействующих тел.
3. Измерение объема тела различными способами.
4. Определение массы тела без использования весов.
5. Определение плотности, объема и массы своего тела.
4. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов (12 ч).
Давление твердых тел – физическая величина. Давление жидкости и газа – физическая величина. Атмосферное давление. Способы его измерения.
Индивидуальные экспериментальные задания
1. Определение давления своего тела на поверхность.
2. Определение силы рук при выполнении упражнения на перекладине.
3. Определение силы давления атмосферы на свое тело.
5. Работа. Мощность. Энергия. (12 ч).
Механическая работа – физическая величина. Механическая мощность – физическая величина. Потенциальная энергия – физическая величина. Кинетическая энергия – физическая величина.
Индивидуальные экспериментальные задания
1. Определение работы и мощности своих рук.
2. Определение механической работы.
3. Определение механической мощности.
6. Обобщающая конференция (6 ч).
Организация и проведение аттестации учеников
Наиболее подходящей для занятий может быть зачётная форма оценки достижений учащихся на основе выступлений на семинарах и результатов самостоятельного выполнения экспериментальных заданий. При написании отчетов о выполненных экспериментах учащиеся должны выделять главные признаки наблюдаемых явлений, формулировать обязательные условия осуществления опыта, кратко и логически последовательно излагать свои мысли. Итоговый зачёт ученику по всему элективному курсу выставляется по таким критериям: не мене одного выступления с докладом на семинарах и выполнение не менее двух индивидуальных экспериментальных заданий.
Литература для учащихся
1. Андрианова П.Н. Развитие технического творчества. М., 1990.
2. Дик Ю.И., Кабардин О.Ф. Физический практикум. М, 1993.
3. Шишкин Н.Н. Клуб юных физиков. М.: Просвещение, 1991.
4. Горев Л.А. Занимательные опыты по физике. М., 1985.
Литература для учителя
1. Кабардин О.Ф. Методика факультативных занятий по физике. М.: Просвещение, 1980.
2. Ланина И.Я. Формирование познавательных интересов учащихся на уроках физики. М.: Просвещение, 1985.
3..Хорошавин С.А. Физический эксперимент в средней школе. 1988.
4. Буров В.А. Фронтальные экспериментальные задания по физике. М.: Просвещение, 1981.
5. Шахмаев Н.М. Физический эксперимент в средней школе. М.: Просвещение, 1989.
6. Таныгин С.В. Практикум по конструированию физических приборов. Барнаул, 2006.
Календарно – тематическое планирование
№
Тема занятия
Дата
Форма занятия
Введение, 10 ч
1
Способы конструирования самодельного оборудования
Семинар
2
Изготовление жидкостного манометра
Практикум
3
Изготовление динамометра
Практикум
4
Изготовление динамометра
Практикум
5
Изготовление воздушного термометра
Практикум
6
Изготовление воздушного термометра
Практикум
7
Изготовление мензурки
Практикум
8
Изготовление мензурки
Практикум
9
Изготовление рычажных весов
Практикум
10
Изготовление рычажных весов
Практикум
Механическое движение, 10 ч
11
Равномерное и неравномерное движение. Скорость
Семинар
12
Изучение равномерного движения
Практикум
13
Изучение равномерного движения
Практикум
14
Изучение неравномерного движения
Практикум
15
Изучение неравномерного движения
Практикум
16
Измерение пройденного пути до школы
Практикум
17
Измерение пройденного пути до школы
Практикум
18
Определение средней скорости своего движения
Практикум
19
Определение средней скорости своего движения
Практикум
20
Инерция в быту и технике
Семинар
Взаимодействие тел, 20 ч
21
Масса тела – физическая величина
Семинар
22
Способы измерения массы тела.
Практикум
23
Зависимость скорости при взаимодействии от массы тела
Практикум
24
Зависимость скорости при взаимодействии от массы тела
Практикум
25
Сравнение масс взаимодействующих тел
Практикум
26
Сравнение масс взаимодействующих тел
Практикум
27
Определение массы тела без использования весов
Практикум
28
Определение массы тела без использования весов
Практикум
29
Измерение массы своего тела
Практикум
30
Измерение массы своего тела
Практикум
31
Измерение массы своего тела
Практикум
32
Объем тела – физическая величина
Семинар
33
Измерение объема тел различными способами.
Практикум
34
Измерение объема тел различными способами.
Практикум
35
Измерение объема тел различными способами.
Практикум
36
Измерение объема своего тела
Практикум
37
Измерение объема своего тела
Практикум
38
Плотность вещества – физическая величина
Семинар
39
Определение плотности своего тела
Практикум
40
Определение плотности своего тела
Практикум
Давление, 12 ч
41
Давление твердых тел, жидкости и газа
Семинар
42
Определение давления своего тела на поверхность
Практикум
43
Определение давления своего тела на поверхность
Практикум
44
Определение давления своего тела на поверхность
Практикум
45
Определение силы рук при выполнении упражнения на перекладине
Практикум
46
Определение силы рук при выполнении упражнения на перекладине
Практикум
47
Определение силы рук при выполнении упражнения на перекладине
Практикум
48
Атмосферное давление. Способы его измерения
Семинар
49
Атмосферное давление. Способы его измерения
Практикум
50
Определение силы давления атмосферы на свое тело
Практикум
51
Определение силы давления атмосферы на свое тело
Практикум
52
Определение силы давления атмосферы на свое тело
Практикум
Работа. Мощность. Энергия, 12 ч
53
Механическая работа – физическая величина
Семинар
54
Определение механической работы
Практикум
55
Определение механической работы
Практикум
56
Определение механической работы
Практикум
57
Механическая мощность – физическая величина
Семинар
58
Определение механической мощности
Практикум
59
Определение механической мощности
Практикум
60
Определение механической мощности
Практикум
61
Определение механической мощности
Практикум
62
Определение работы и мощности своих рук
Практикум
63
Определение работы и мощности своих рук
Практикум
64
Определение работы и мощности своих рук
Практикум
Обобщающая конференция, 6 ч
Практические работы
В течение всего учебного года в 7-м классе по мере изучения тем заполняем ?Дневник учащегося?, проводя необходимые измерения. Продолжаем заполнять таблицу в следующих классах, проводя анализ полученных результатов.
Дневник учащегося
Ф.И.О: .
Дата рождения: .
Домашний адрес: Телефон: .
Личные данные обучающегося
Показатели
2023–2024 учебный год
7 класс
2024–2025 учебный год
8 класс
2025–2026
учебный год
9 класс
2026–2027 учебный год
10 класс
2027-2028
учебный год
11 класс
Рост (м)
Путь до школы (м)
Время пути (с)
Скорость (м/с)
Масса (кг)
Объём (м3)
Плотность (кг/м3)
Вес тела (Н)
Сила тяжести (Н)
Давление (Па)
Работа (Дж)
Мощность (Вт)
Высота (м)
Потенциальная энергия (Дж)
Кинетическая
энергия (Дж)
Практическая работа 1.
Определение средней скорости движения
1. Определите среднюю длину своего шага: пройдя расстояние между двумя фонарными столбами, посчитайте, сколько ваших шагов N оно составляет. Зная расстояние между столбами (по ГОСТу на территории населённого пункта оно должно быть L = 40 м). Для точности проверьте расстояние с помощью сантиметровой ленты.
Найдите длину шага lш (м). Для этого пройдите от первого до второго фонарного столба и рассчитайте длину шага l1 (м) Пройдите от первого до третьего фонарного столба и рассчитайте длину шага l2 (м). Пройдите от первого до четвертого фонарного столба и рассчитайте длину шага l3 (м).
Примечание: длину шага lш (м) рассчитывайте следующим образом:
– Расстояние между столбами L (м) разделите на количество шагов N: lш = .
– Найдите среднюю длину шага lср по формуле:
2. Определите расстояние от своего дома до школы: взяв за точку отсчёта входную дверь вашего дома, подсчитайте количество шагов N до входной двери школы.
– Одновременно по часам измерьте время t (с) вашего движения от дома до школы.
– Зная среднюю длину шага lср (м), найдите расстояние s (м) от дома до школы.
3. Вычислите среднюю скорость своего движения vср (м/с) по формуле: .
4. Взяв данные, полученные на уроке физкультуры, рассчитайте среднюю скорость своего бега на 60 м. Это максимальная скорость vмакс (м/с) вашего движения.
5. Сравните среднюю скорость своего движения с максимальной скоростью.
6. Сделайте вывод о полученных результатах.
Практическая работа № 2.
Определение объёма и плотности своего тела
1. Измерьте среднюю длину l (м) и ширину b (м) ванны в вашей квартире.
2. Налейте в ванну тёплой воды и отметьте карандашом её уровень.
3. Погрузитесь в воду и отметьте её новый уровень.
4. Измерьте высоту подъёма воды h (м).
5. Найдите объём вытесненной воды, а следовательно и объём вашего тела Vт (без учёта объёма головы): Vт = l ? b ? h.
Форма ванны может заметно отличаться от параллелепипеда, поэтому объём вытесненной воды более точно можно узнать экспериментально, доливая воду ведром (бутылкой из-под газированной воды или другой ёмкостью известного объёма) до сделанной вами отметки.
6. Для того, чтобы учесть и объём головы, измерьте диаметр головы d (м) и, считая её шаром, рассчитайте объём:
7. Рассчитайте общий объём своего тела Vобщ (м3): Vобщ = Vт + Vг.
8. Измерьте массу своего тела m (кг) с помощью весов.
9. Найдите плотность своего тела (кг/м3): .
10. Сравните плотность своего тела с плотностью воды.
Примечание. Полученные результаты помогут ответить на вопросы: почему человек может удерживаться на поверхности, не двигаясь? почему легче плавать в морской воде?
11. Сделайте вывод о полученных результатах.
Практическая работа № 3.
Вычисление массы своего тела
1. Вычислите объём своего тела.
Моделью человеческого тела очень упрощённо можно считать набор геометрических фигур: голова – шар, туловище – прямоугольный параллелепипед, руки и ноги – усечённые конусы. Сделайте соответствующие измерения и найдите полный объём своего тела:
Vобщ = Vг + Vт+ 2Vр + 2Vн =
= + Lт bт cт + 2 + 2,
где Vг – объём головы,
Vт – объём туловища,
Vр – объём руки,
Vн – объём ноги,
lг – обхват (длина окружности) головы,
Lт, bт, ст, – длина, ширина и толщина туловища соответственно,
Lр – длина руки от кончиков пальцев до плеча,
Lр1; l р2 – обхват предплечья и ладони соответственно, Lн – длина ноги,
lн1;lн2 – обхват бёдер и щиколотки.
2. Сравните вычисленный объём тела с объёмом, полученным при погружении в воду.
3. Вычислите массу своего тела по формуле: m = Vобщ , где
Vобщ – вычисленный вами объём вашего тела,
– плотность вашего тела (берётся из предыдущей работы).
Проверьте правильность полученного результата, взвесившись на напольных весах.
Сделайте вывод о полученных результатах.
Практическая работа № 4.
Определение силы давления атмосферы на своё тело.
1. Определите площадь поверхности своего тела.
2. Моделью человеческого тела в очень упрощённом виде можно считать набор геометрических фигур: голова – шар, туловище – прямоугольный параллелепипед, руки и ноги – усечённые конусы. Сделайте соответствующие измерения и найдите площадь поверхности своего тела:
Sобщ = Sг + Sт + 2Sр + 2Sн =
= + 2(Lтbт + Lтcт + bтcт) + 2 +2 ,
где Sг – площадь головы, Sт – площадь туловища, Sр – площадь руки, Sн – площадь ноги, lг – обхват (длина окружности) головы, Lт, bт, cт – длина, ширина и толщина туловища соответственно, Lр – длина руки от кончиков пальцев до плеча, lр1, lр2 – обхват предплечья и ладони соответственно, Lн – длина ноги, lн1, l н2 – обхват бёдер и щиколотки, = 3,14.
3. Измерьте массу своего тела m (кг) и свой рост h (м). Вычислите площадь своего тела по эмпирической (оценочной) формуле, которая применяется в медицине: Sт = .
4. Сравните полученные результаты п. 2 и 3, сделайте вывод о точности двух способов измерения.
5. По барометру определите атмосферное давление р (Па).
6. Определите силу давления атмосферы Fатм (Н) на своё тело: Fатм = pатм Sт.
7. Сделайте вывод о полученных результатах.
Практическая работа № 5.
Определение силы рук при выполнении упражнения на перекладине
1. Некоторое время повисите на перекладине в спортивном зале на одной руке, почувствуйте напряжение мышц руки.
2. На весах измерьте массу своего тела m (кг) и рассчитайте силу тяжести Fт (Н), действующую на вас: Fт = mg.
3.Для определения объёма своего тела Vобщ воспользуйтесь результатом уже выполненной практической работы № 2.
4. Найдите выталкивающую силу FА (Н), действующую на ваше тело со стороны воздуха:
FA = gVобщ,
где = 1,3 кг/м3 – плотность воздуха и покажите, что выталкивающая сила воздуха чуть больше 0,1% действующей на вас силы тяжести, и поэтому FA, как правило, пренебрегают.
5. Найдите силу Fp, с которой ваша рука действует на перекладину:Fp = Fт – FA.
6. Сделайте вывод о полученных результатах.
Практическая работа № 6.
Определение давления своего тела на поверхность
1. Поставьте ногу на бумагу в клетку (например, на лист из ученической тетради) и обведите карандашом её контур.
2. Посчитайте количество целых клеток N и количество нецелых клеток n на площади своей ступни.
3. Найдите площадь своей ступни: S1 = (м2).
4. Проделайте п. 1–3, наступив на бумагу влажной ступнёй (после душа). Её отпечаток покажет истинную площадь опоры S2. Сравните её с
5. Найдите площадь обеих ступней: Sобщ = 2S2.
6. Измерьте массу своего тела m (кг) на весах.
7. Найдите вес своего тела Р (Н). Он равен силе тяжести, которая действует на ваше тело:
P = Fтяж = mg.
8. Найдите давление р (Па), которое вы оказываете на поверхность, на которой стоите:
.
9. Сделайте вывод о полученных результатах.
Практическая работа № 7.
Определение работы и мощности рук
1. Измерьте массу своего тела m (кг) с помощью напольных весов.
2. В спортивном зале поднимитесь по канату без помощи ног, измерьте время подъёма.
3. Измерьте с помощью сантиметровой ленты высоту h (м), на которую вы поднялись.
4. Рассчитайте работу своих рук А (Дж) при подъёме по формуле: A = mgh.
5. Рассчитайте мощность своих рук N (Вт) при подъёме по формуле: N = A/t.
6. Рассчитайте работу своих рук А (Дж) при подъёме штанги по формуле: A = mgh,
где h (м) – высота от поднятой руки, сжатой в кулак, до пола, m (кг) – масса штанги, g = 9,8 м/с2 – ускорение свободного падения.
7. Рассчитайте мощность своих рук N (Вт) при подъёме штанги по формуле: N = A/t.
8. Сделайте вывод о полученных результатах.
Практическая работа № 8.
Определение работы и мощности
1. Определите механическую работу при прыжке в высоту:
– измерьте массу своего тела m (кг) на напольных весах;
– измерьте высоту H (м) своей поясницы (приблизительно на этой высоте находится центр тяжести вашего тела);
– измерьте высоту планки h (м), которую вы хотите перепрыгнуть;
– сделайте прыжок и вычислите совершённую вами при этом механическую работу A = mg(h – H).
2. Определите мощность, развиваемую при беге на дистанцию 60 м:
– измерьте массу своего тела m (кг) на напольных весах;
– пробежав дистанцию s = 60 м, измерьте время t (c), за которое вы преодолели дистанцию;
– считая движение равноускоренным, вычислите среднюю мощность Nср (Вт), развиваемую вами при беге по формуле: .
3. Определите мощность, развиваемую при приседании:
– измерьте высоту своей поясницы H (м);
– измерьте высоту своего тела h (м) в положении ?присев? (центр тяжести тела при этом находится примерно на высоте 0,5h);
– измерьте массу своего тела m (кг) на напольных весах;
– сделайте n приседаний за промежуток времени t (c);
– вычислите развиваемую мощность N (Вт) по формуле: .
4. Измерьте мощность, развиваемую при подъёме по лестнице.
– опустив в лестничный пролёт грузик на прочном шнуре, сделайте на нём отметку, когда грузик достигнет пола первого этажа;
– измерьте высоту лестницы h (м);
– по секундомеру определите время t (c), затраченное вами на подъём по лестнице;
– измерьте массу своего тела m (кг) на напольных весах;
– вычислите мощность N (Вт), развиваемую при подъёме по формуле:
5. Сделайте вывод о полученных результатах.
"
