Дидактический материал по физике «Моделирование»

ДИДАКТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

ФИЗИКА 7 класс

группа «МОДЕЛИРОВАНИЕ»

Пояснительная записка

Группа «Моделирование» − одна из четырех групп поточно−группового обучения в нашей школе. Целью создания этой группы является научить учащихся работать с различной информацией, преобразовывать информацию из одного вида в другой (например, текст в таблицу, картинка в схему и т.д.). В ходе занятий учащиеся имеют возможность формировать и отрабатывать умения по структуированию текстов разного содержания и разных объемов; учатся строить по предложенной информации разнообразные схемы, графики, таблицы. Для работы на уроке могут быть использованы картинки, тексты, видеофрагменты, которые относятся к различным областям жизни человека: литературе, спорту, искусству, технике, природе, быту и т.д.

В качестве основы содержательной составляющей урока берется учебный материал курса физики 7 класс.

На уроках постоянно используются технологии, направленные на повышение познавательной и творческой активности учеников. Так, в теме «ДАВЛЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ» приведены некоторые примеры кейсов для работы в технологии КЕЙС−СТАДИ.

Предложенный материал является заданием к урокам − изучение нового учебного материала курса физики, к занятиям по отработке какого – либо понятия, закона, умения, а также к урокам, направленным на контроль уровня усвоения предметных знаний, метапредметных умений и др. Каждое задание сопровождается иллюстративным материалом в виде картинок, текстов разнообразных жанров (статья, сказка, объявление и т.д.), видеороликов (Тема «ПЛАВАНИЕ ТЕЛ» (см. конспект на отдельном файле К УРОКУ «МИМО БРЕВНО СУКОВАТОЕ ПЛЫЛО…)) т.д.

Надеюсь, что данный дидактический материал станет интересным и занимательным и для Ваших учеников.

Тема «ПЛОТНОСТЬ»

Р ассмотрите предложенные схемы.

С помощью карандаша выделите на схемах фрагменты одинакового размера, например, 2х2см.

Подсчитайте количество петлей в каждом фрагменте. Почему количество петлей в одинаковых фрагментах разное?

Какие свойства изделий, связанных по данным схемам, определяет разница в количестве петлей? Запишите их в таблицу:

Перепишите характеристики связанного изделия из 2 столбика в следующую таблицу и соотнесите их с физическими величинами (с помощью стрелок):

Сравните величины:

Чем ПЛОТНОСТЬ >, тем МАССА ?

Чем ПЛОТНОСТЬ > , тем ОБЪЕМ ?

Попробуйте записать формулу для плотности:

Тема «СИЛА»

ЗАДАНИЕ № 1

Изобразите на рисунках карандашом возможные траектории мяча с помощью стрелок.

От чего зависит траектория движения мяча? Запишите возможные варианты в 1 столбик.

Возможна ли ситуация, когда мяч не изменит скорость (для данных случаев)? Запишите возможные варианты во 2 столбик.

ПОДСКАЗКА: вспомни, что такое ИНЕРЦИЯ

Сравните варианты обоих столбиков. Продолжите следующие утверждения:

Мяч изменит свою скорость, если…

Скорость мяча зависит от…

Траектория мяча зависит от…

ЗАДАНИЕ № 2

Вкаком случае надо приложить большую силу для одинакового изменения скорости?

(оба тела сплошные)

СТАЛЬ МЕДЬ

ПОДСКАЗКА:

Тема «Виды сил»

В нимательно рассмотрите все предложенные картинки.

Составьте таблицу, которая отражает все характеристики силы упругости, представленные на рисунках. Продумайте количество и название столбцов.

Проверьте универсальность и полноту своей таблицы. Для этого занесите в таблицу характеристики силы тяжести.

Тема «ДАВЛЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ»

Прочитайте следующие отрывки:

Почему на жестком табурете сидеть жестко, в то время как на стуле, тоже деревянном, нисколько не жестко? Почему мягко лежать в веревочном гамаке, который сплетен из довольно жестких и твердых шнурков? Сиденье простого табурета плоско, наше тело соприкасается с ним лишь по небольшой поверхности, на которой и сосредотачивается вся тяжесть туловища. У стула же сиденье вогнутое, оно соприкасается с телом по большей поверхности. По этой поверхности и распределяется вес туловища: на единицу поверхности приходится меньший груз, меньшие давление.

Для большегрузных автомобилей изготавливают очень широкие шины. Это позволяет снизить давление на дорогу. Давление также следует уменьшить при движении по заболоченной поверхности. Для этого настилают деревянные чаги, по которым могут ехать даже танки.

Иглы, лезвия, режущие предметы остро оттачиваются, чтобы при малых силах на острие создавалось большее давление. Такими инструментами намного проще работать. В животном мире это тоже можно наблюдать. Это – клыки у зверей, когти, клювы и т.д.

Выделите физическую величину, которая встречается во всех отрывках. Запишите ее название в тетрадь.

Определите другие физические величины, которые влияют на общую для всех отрывков физическую величину. Подчеркните ссылки на них в текстах. Запишите их в тетрадь.

Установите зависимости между всеми выписанными величинами.

Составьте схему зависимости этих физических величин друг с другом.

Проверьте работоспособность своей схемы при решении следующих задач:

Зависит ли давление колесного трактора на дорогу от давления внутри колеса?

Небольшие по весу ледоколы не могут сломать многометровый лед. Почему же это удается сделать тяжелым ледоколам?

Зачем под гайку подкладывают широкое металлическое кольцо, называемое шайбой?

К человеку, под которым провалился лед, подходить нельзя. Для спасения ему бросают лестницу или длинную доску. Объясните этот способ спасения человека, провалившегося под лед.

Почему при постройке дома все его стены выводятся одновременно до примерно одинаковой высоты?

Тема «ДАВЛЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ»

Приведены примеры кейсов

Кейс № 1

Г.Х. Андерсен Принцесса на горошине

и л-был принц, он хотел взять себе в жены принцессу, да только настоящую принцессу. Вот он и объехал весь свет; принцесс было полно, а вот настоящие ли они, этого он никак не мог распознать до конца, всегда с ними было что-то не в порядке. Вот и воротился он домой и очень горевал: уж так ему хотелось настоящую принцессу.

Как-то ввечеру разыгралась страшная буря: сверкала молния, гремел гром, дождь лил как из ведра, ужас что такое! И вдруг в городские ворота постучали, и старый король пошел отворять.

У ворот стояла принцесса. Боже мой, на кого она была похожа от дождя и непогоды! Вода стекала с ее волос и платья, стекала прямо в носки башмаков и вытекала из пяток, а она говорила, что она настоящая принцесса.

"Ну, это мы разузнаем!"; - подумала старая королева, но ничего не сказала, а пошла в опочивальню, сняла с кровати все тюфяки и подушки и положила на доски горошину, а потом взяла двадцать тюфяков и положила их на горошину, а на тюфяки еще двадцать перин из гагачьего пуха.

На этой постели и уложили на ночь принцессу.

Утром ее спросили, как ей спалось.

- Ах, ужасно плохо! - отвечала принцесса. - Я всю ночь не сомкнула глаз. Бог знает, что там у меня было в постели! Я лежала на чем-то твердом, и теперь у меня все тело в синяках! Это просто ужас что такое!

Тут все поняли, что перед ними настоящая принцесса. Еще бы, она почувствовала горошину через двадцать тюфяков и двадцать перин из гагачьего пуха! Такой нежной может быть только настоящая принцесса.

Принц взял ее в жены, ведь теперь-то он знал, что берет за себя настоящую принцессу, а горошина попала в кунсткамеру, где ее можно видеть и поныне, если только никто ее не стащил.

Почему" Принцесса на горошине" испытывала неудобство, лежа на перине, под которой была положена горошина?

Какие два тела в поставленном вопросе участвуют во взаимодействии?

Какие изменения происходят с телами при их действии друг на друга? (Каков результат действия горошины на принцессу?)

Изменился бы результат действия горошины на принцессу, если бы горошина имела другие форму или размеры? Почему? Приведите 1-2 аргумента для доказательства

Кейс № 2

Отчего сукно или картон легко проткнуть тонкой иглой и трудно пробить тупым гвоздем?

В обоих случаях действует одинаковая сила.

Борона с 20 зубьями глубже разрыхлит землю, чем борона того же веса, но с 60 зубьями. Почему?

Когда нам говорят, что кто-либо получает 1000 рублей зарплаты, то мы не знаем еще, много это или мало: нужно знать — в год или в месяц? Точно так же и действие силы зависит от того, распределяется ли она на квадратный сантиметр или сосредоточивается на сотой доле квадратного миллиметра.

Человек на лыжах ходит по рыхлому снегу, а без лыж проваливается. Почему?

Лошадям, работающим на болоте, подвязывают особые “башмаки” к копытам, чтобы увеличить площадь опоры ног и тем уменьшить давление на болотистую почву: ноги лошадей при этом не увязают в болоте. Так же поступают и люди в некоторых болотистых местностях.

По тонкому льду люди передвигаются ползком.

Характерная особенность танков и гусеничных тракторов не увязать в рыхлом грунте, несмотря на свой значительный вес, объясняется опять-таки распределением веса на большую поверхность опоры. Гусеничная машина весом 8 и более тонн оказывает на 1 кв. см грунта давление не более 600 г. С этой точки зрения интересен автомобиль на гусеничном ходу для перевозки грузов на болотах. Такой грузовик, везущий 2 тонны груза, оказывает на грунт давление всего 160 г на 1 кв. см; благодаря этому он хорошо ходит на торфяном болоте и по топким или песчаным местностям.

Кейс № 3

Почему" Принцесса на горошине" испытывала неудобство, лежа на перине, под которой была положена горошина?

Сборщик мебели

Сидение простого табурета плоско; наше тело соприкасается с ним лишь по небольшой поверхности, на которой и сосредоточивается вся тяжесть туловища. У стула же сиденье вогнутое; оно соприкасается с телом по большей поверхности; когда мы нежимся из мягкой постели, в ней образуются углубления, соответствующие неровностям нашего тела. Неудивительно, что в этих условиях мы чувствуем себя хорошо.

Швеи

Иглы для шитья бывают 12 номеров, характеризующих их толщину (чем больше номер, тем игла толще) и длину (нечетные длиннее). Для тонких тканей (шифон, крепдешин и т. п.) применяются нитки № 100-60, иглы № 1-3 (диаметр 0,6- 0,7 мм) длиной 3,5-4 см; для хлопчатобумажных и тонких шерстяных тканей - нитки № 60-40, иглы № 3-5 (диаметр 0,8 мм) длиной 3-4 см.

Не забывайте выбирать нить для шитья в соответствии с номером иглы и выбранной тканью. Тонкие нити и иглы, как правило, используются для шитья тонких тканей, а более толстые иглы и нити для шитья тяжелых тканей.

Танкисты

Основным свойством танка является его способность двигаться по любой местности. Это достигается гусеничным ходом и определяет тактические свойства танка. Способность двигаться по местности определяют термином вездеходность. Способность двигаться по мягкому грунту объясняется тем, что при гусеничном ходе вес танка распределяется на большую площадь и относительное давление на грунт можно сделать очень малым, даже меньше давления ноги человека. Поэтому танк, несмотря на свой большой вес, может двигаться всюду, где может пройти человек. В настоящее время уже имеются гусеничные повозки, в которых относительное давление еще более снижено, и они могут двигаться по снегу и болотистой местности, где человек без вспомогательных средств идти не может.

Строители

Строительство высотных зданий предполагает, что грунт выдерживает давление, которое здание оказывает на него своим весом. Так, при возведении Останкинской телебашни в Москве высота которой 533 м, а масса 51 400 т, строительство через год после начала было остановлено из-за опасений, что грунт не выдержит нагрузку. После почти двухлетних расчетов и изучения грунта фундамент под башню пришлось увеличить в размерах. Теперь площадь фундамента башни составляет 1 940 м², а его масса - 40 % от массы всего сооружения.

Биологи

Свои колючки ёж использует не только для защиты. Очень любопытное зрелище представляет собой ёжик, несущий на колючках яблоки. Наблюдения показывают, что для этого он катается по куче яблок, пока не наколет хотя бы несколько.

По такому же принципу устроены острые зубы и клыки хищников, клювы и лапы птиц. Эти приспособления не только врага устрашат, но и пищу добывать помогают. Моржи, например, своими огромными бивнями раскапывают на морском дне моллюсков. Львица острыми клыками способна мгновенно умертвить свою жертву, а остальные зубы выполняют роль острых ножниц, отрезающих куски мяса.

 Какая величина характеризуют действие одного тела на другое? 

Какие изменения происходят с телами при действии друг на друга?

Что такое давление? От чего зависит давление?

Тема «ДАВЛЕНИЕ ГАЗОВ»

Практическое занятие «Исследование модели давления газа на стенки сосуда»

Оборудование: картонная модель, имитирующая стенку сосуда (лист картона на нитках), кусок пластилина.

Определите цель исследования.

Предположите, от чего может зависеть давление газа. Запишите свои гипотезы в тетрадь.

Придумайте, как можно проверить эти гипотезы с помощью пластилина и модели.

Оформите полученные результаты в виде схемы или таблицы.

Тема «ЗАКОН ПАСКАЛЯ»

Работа по группам (10 мин). Каждая группа получает следующие задания (по 1 заданию на группу):

Надуем немного воздуха в воздушный шарик и завяжем его. Сожмём шарик в каком-либо месте. Остальная часть шарика начнет раздуваться и выпирать. Почему?

Сформулируйте наводящие вопросы.

Если в шарик набрать воду, горох, песок, молоко, масло?

Из винтовки, применяемой в тире, стреляют в банку. Если банка будет пустая, то при попадании в банку пули, она разорвется. Если же банка будет с водой, то пуля пройдет через неё, и оставит два отверстия в банке, откуда будет равномерно во всех направлениях вытекать вода.

Подчеркните ключевые слова, объясните эти процессы.

Сделайте схематический рисунок.

Автомашину заполнили грузом. Давление во всех камерах колес увеличилось.

Постройте схему последовательных действий:

Стоит пустая машина Машину заполняют грузом . . .

Давление во всех камерах увеличилось.

При изготовлении бутылок через трубку вдувают воздух, и расплавленное стекло принимает нужную (сферическую) форму.

Объясните, почему именно сферическую.

Из каких веществ можно изготовить бутылки таким способом.

Сделайте схематический рисунок изготовления бутылки.

Презентация результатов. Коллективное обсуждение. Формулирование вывода.

Тема «ПЛАВАНИЕ ТЕЛ»

(К УРОКУ «МИМО БРЕВНО СУКОВАТОЕ ПЛЫЛО…)

конспект урока в отдельном файле

На другом конце Шварцвальда живет часть этого же самого племени, но от их занятий у них пошли другие нравы и обычаи, чем у стекловаров.

Они торгуют своим лесом. Они валят и отесывают свои ели, сплавляют их по Нагольду в Неккар, а с верхнего Неккара вниз по Рейну, вглубь Голландии, и в приморских местах хорошо знают шварцвальдцев и длинные их плоты. Они останавливаются в каждом городе, который стоит на реке, и гордо ждут, не купят ли у них бревна и доски.

А самые крепкие и длинные бревна они сбывают за большие деньги мингерам - голландцам, которые строят из них корабли.

ВильгельмГауф «Холодное сердце»

К ошельный сплав

При кошельном сплаве не связанные между собой брёвна транспортируют теплоходами в специальных плавучих ограждениях (кошелях) из брёвен. Такой лесосплав осуществляется в небольших объёмах по системе озёр, а также на короткие расстояния по озеровидным участкам. Для сохранения при лесосплаве плавучести древесины лиственных пород (например, берёзы и осины) брёвна подвергают сушке, а торцы их покрывают гидроизоляционными составами.

Польза северной сосны для здоровья человека

На сегодняшний день считается, что материалы, которые используются в строительстве и отделке жилых помещений должны быть натуральными. Среди них и сосна. Чем же примечательна польза данной породы дерева для здоровья человека?

Во–первых, в составе древесины содержится большое количество фитонцидов, специальных летучих веществ, которые обеззараживают воздух внутри помещения, уничтожают микробы и вирусы. Замечено, что в домах, построенных из этого дерева и отделанных при помощи данного материала, легко дышится, становятся значительно более редкими простудные и вирусные заболевания.

Во–вторых, древесина данной породы дерева источает весьма приятный аромат, создает в доме особый микроклимат, который считается максимально комфортным для человека. Дома из сосны уютные, по–домашнему теплые, в таком доме проще расслабиться, забыть о проблемах и стрессах.

П РОДАЕТСЯ

БрусокГабонского эбенового дерева
Размеры 130х115х50мм
Цена ПРОДАНО 
Пересылка по РФ 200р

Поверхность бруска покрыта бесцветным парафином, для зашиты при транспортировке. Само дерево черное как уголь, тонет в воде.

Немного описания: Распространено в экваториальной западной Африке. Самый черный из всех разновидностей эбенового дерева. Плотность эбена составляет 1050 кг/м3 при влажности 15%. Опилки темно-коричневого цвета.

ЭТО ИНТЕРЕСНО…

ТЕМИРАГАЧ (Азербайджан, Талышские горы), плотность - 1,05 г/см3, в переводе означает "железное дерево". Ствол и ветви его отличаются необычным цветом ржавчины. Древесина очень твердая, тяжелая, тонет в воде. Темирагач используется для сооружений беседок и изгородей. Твердая древесина "железного дерева" идет также на изготовление челноков для текстильных машин, деталей точных приборов и музыкальных инструментов. Осенью в Талышских лесах можно услышать какую-то странную трескотню. Это "стреляет" темирагач. Его семена разлетаются из коробочек, которые лопаются.

БЕРЕЗА ШМИДТА (Дальний Восток) - "железная береза" (плотность 1,03 г/см3). Она в полтора раза крепче чугуна. Если выстрелить в ее ствол, пуля отлетит, даже не оставив следа. Если построить из этой березы лодку, то ваше плаванье закончится, даже не начавшись! Лодка утонет, не отходя от берега.

Тема «Механическая работа»

Сравните механическую работу по вертикальному подъему мартышкой очков с помощью графиков. Сделайте вывод на основании анализа полученных графиков.

М артышка к старости слаба глазами стала;
А у людей она слыхала,
Что это зло еще не так большой руки:
Лишь стоит завести Очки.
Очков с полдюжины себе она достала;
Вертит Очками так и сяк:
То к темю их прижмет, то их на хвост нанижет,
То их понюхает, то их полижет;
Очки не действуют никак.
«Тьфу пропасть!» говорит она: «и тот дурак,
Кто слушает людских всех врак:
Всё про Очки лишь мне налгали;
А проку на́-волос нет в них».
Мартышка тут с досады и с печали
О камень так хватила их,
Что только брызги засверкали.

Басня «Мартышка и очки», И.А. Крылов

Например:

СРАНИТЕ МЕХАНИЧЕСКУЮ РАБОТУ С ПОМОЩЬЮ ГРАФИКОВ:

Петя, масса которого 35 кг, залез на самую верхушку берёзы, высота которой 12 м.

Папа, мама и бабушка не пускают Катю на свидание к Артуру, хватают за руки и пытаются удержать дома, прилагая все вместе силу, направленную по одной прямой в одну сторону и равную 500 ньютонам. Однако Катя прямолинейно и равномерно движется вк двери, до которой осталось 8 метров.

Когда вратарь команды "динамо" обиделся на тренера и ушел домой, мяч, посланный с другого конца поля, не докатился 45 метров до линии пустых ворот. (Масса футбольного мяча – 450 грамм, длина футбольного поля 100 метров)

Масса листика, сорвавшегося с березы, - 0,1 г, а масса кота Яшки, размечтавшегося о птичках и сорвавшегося с той же самой березы, 10 кг.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/265779-didakticheskij-material-po-fizike-modelirovan