ЦБС «Киевская» \ Ресурсы \ Архив статей по образованию \ Сценарии уроков и мероприятий \ Физика

Урок-соревнование на тему
«Плавание судов. Воздухоплавание»

На этом уроке соревнуются две команды: «Мореплаватели» и «Воздухоплаватели». Каждая делится на 3 группы: теоретиков, историков и экспериментаторов. Команды получают заранее задания: команда «Мореплаватели» - по теме «Плавание судов», команда «Воздухоплаватели» – по теме «Воздухоплавание».

Группы делают следующее:

Урок начинается словами учителя: «Ребята, нам известно о действии жидкости и газа на погруженное в них тело. Мы изучили условия плавания тел. Чему же посвящен будет сегодняшний урок? Ответ на этот вопрос получим, решив физический кроссворд «Единицы измерения» (его сетка – на рис.): в выделенном столбце прочтем нужное слово.

Вопросы к кроссворду (по горизонтали): 1 – единица измерения давления (паскаль): 2 – единица измерения массы (килограмм): 3 – единица измерения массы (тонна): 4 – единица измерения площади (квадратный метр): 5 – единица измерения времени (час): 6 – единица измерения силы (ньютон): 7 – единица измерения объема (литр): 8 – единица длины (метр). Представители двух команд заполняют сетки кроссворда, которые заранее начерчены на доске отдельно для каждой команды. По вертикали в выделенном столбике они читают слово «Плавание». Команда, первая заполнившая сетку, получает право первой начинать каждый конкурс.

Пока заполняются сетки кроссворда, между другими представителями команд прово-дится конкурс.

Учащимся предлагается ответить на вопросы:

1. Как рассчитать выталкивающую силу, действующую на тело, погруженное в жидкость или газ?

2. По какой формуле вычисляют силу тяжести?

3. При каком условии тело тонет?

4. Когда тело всплывает?

5. Что нужно, чтобы тело плавало внутри жидкости?

6. Есть ли различие в вычислении архимедовой силы, действующей на тело, при полном и частичном его погружении в жидкость? Ответ обоснуйте.

В этом конкурсе побеждает команда, ответившая на большее число вопросов.

«Мореплаватели» говорят, как совершенствовалось судостроение, сопровождая свои рассказ иллюстрациями. Вот его краткое содержание.

Первое средство передвижения людей по воде – обломки деревьев: потом появились плоты, челны – бревна с выдолбленным углублением, в котором помешался человек. Постепенно люди научились строить суда, собирая их из отдельных частей, делая каркас и обшивку. Первоначально челны и плоты передвигались с помощью шестов и весел. Затем, примерно за 3000 лет до н.э., появился парус. В XIX в. самые быстроходные парусники (трех- и четырехмачтовые клиперы) перевозили чаи Китая и шерсть из Австралии в Европу и Америку со скоростью 30 км/ч. Рекорд скорости показало судно «Катти Сарк»: оно шло со скоростью 39 км/ч: этот рекорд не побит до сих пор ни одним из парусных судов.

Парусные суда были заменены судами с паровыми машинами. Первый речной пароход «Клермонт» построен в США в 1807 г. по проекту Роберта Фултона, а первый морской появился в России в 1815 г. Судовой паровой котел с высокой трубой топили дровами. В 1903 г. на Волге построили первое в мире дизельное судно – танкер «Вандал». В XX в. на военных кораблях появились двигатели, работавшие от пара, созданного при участии ядерного реактора. Первое гражданское судно такого типа – атомный ледокол «Ленин» – начало работать в Арктике с 1959 г. Ныне судно – это сложное инженерное сооружение, способное передвигаться по воде (обычные суда), под водой (подводные суда) и над водой (суда на подводных крыльях и на воздушной подушке).

«Воздухоплаватели» рассказывают примерно о следующем. Не одна тысяча лет прошла с тех пор, как человек начал мечтать о полете. Но сила тяжести прочно привязывала его к земле. Впервые ее удалось преодолеть с помощью нагретого воздуха. Шар надули горячим дымом и назвали монгольфьером по имени его изобретателей – французов братьев Жозефа и Этьена Монгольфье. Летом 1783 г. такой воздушный шар с первыми пассажирами (бараном и петухом) поднялся в воздух. Убедившись, что полеты безопасны, на монгольфьере поднялись и люди. Первый такой полет совершен в ноябре 1783 г.

Монгольфьеры имели недостаток: они быстро опускались, так как воздух в них остывал. Использовались они лишь для развлекательных полетов. Для военных и научных целей применяли воздушные шары, наполняемые водородом или гелием. Для наблюдения солнечного затмения в !887 г. на таком шаре совершил полет русский ученый Д.И. Менделеев. В наше время все летательные аппараты легче воздуха называют аэростатами. В 30-е гг. было построено несколько аэростатов для исследования верхних слоев атмосферы – их называли стратостатами. Гондола стратостата делалась герметичной, чтобы люди на большой высоте не страдали от недостатка кислорода. Стратостаты достигали высоты свыше 20 км. Недостаток аэростата: он летит туда, куда его гонит поток воздуха.

На смену неуправляемым аэростатам пришли управляемые аппараты – дирижабли. Во время первой и второй мировых войн в армиях многих стран использовались аэростаты, связанные с земной поверхностью прочным стальным тросом. Они играли роль подвижных наблюдательных пунктов, подвесок радиоантенн, воздушных заграждений, мешающих полету авиации противника. Американские заводы выпускали учебные, учебно-патрульные и боевые дирижабли, которые оснащались радарами, пушками и бомбами. Самые крупные из них имели объем 18 400 м\3. В 50-х гг. были спроектированы и построены еще более крупные воздушные корабли: объемом 43 000 м\3

Современные воздушные шары используются в рекламных целях, дирижабли – для аэрофотосъемок.

Вопросы для «мореплавателей»

1. В гавани во время прилива стоит судно, с которого спускается в море лесенка. Ученик. желая определить скорость подъема воды. измерил высоту каждой ступеньки и сел на берегу отсчитывать число ступенек, которые покроет вода за 2 ч. Получит ли он нужный результат? (Ответ. Положение корабля относительно воды не меняется. Поэтому метол ученика нужного результата не даст.)

2. Почему пустая надувная лодка имеет малую осадку? (Ответ. Плотность воздуха. которым она надута, во много раз меньше плотности воды: вес оболочки лодки также невелик.)

Вопросы для «воздухоплавателей»

1. Дирижабль наполняют легким газом. Не лучше ли было бы из него выкачать воздух? (Ответ. Выкачивать воздух из оболочки нельзя, так как огромная сила, создаваемая внешним атмосферным давлением, легко раздавит дирижабль.)

2. Почему подъемная сила стратостата зависит от времени суток и днем имеет наи-большее значение? (Ответ. Солнечные лучи нагревают газ, заполняющий его оболочку: он увеличивается в объеме, поэтому подъемная сила возрастает.)

Задания. Охарактеризуйте отрицательную экологическую ситуацию, создаваемую ис-пользованием «вашего» вида транспорта.

Назовите экологически чистые транспортные средства.

(Ответ «мореплавателей». Водный транспорт выбрасывает в воздух отходы отраоотанного топлива и загрязняет воду. Нефть, попавшая в море, всплывает и растекается по поверхности, в результате на воде образуется нефтяная пленка, резко уменьшающая газообмен между водок и атмосферой: тем самым нарушается нормальная жизнь обитателей моря. Экологически чистые водные транспортные средства – плоты и парусные суда.

Шестой конкурс – турнир экспериментаторов и конструкторов

«Мореплаватели» изготовили самодельный ареометр по описанию в учебнике и демон-стрируют его применение для измерения плотности жидкости. Затем они задают вопрос своим оппонентам: «Можно ли пользоваться земными ареометрами на Луне, где сила тяжести в 6 раз меньше, чем на Земле?» (Ответ. Да.)

«Воздухоплаватели» показывают зависимость выталкивающей силы, действующей на бумажный колпак, находящийся в воздухе, от температуры воздуха. (Колпак уравновешивают гирькой, которая подвешена на нити, перекинутой через блок. Под колпак подносят зажженную спиртовку.) Затем предлагают соперникам ответить на вопрос-проблему, которую решали специалисты в действительности: «Внутрь кабины высотного аэростата необходимо ввести конец веревки от клапана, через который осуществляется наполнение стратостата газом. Как следует устроить этот ввод, имея в виду. что воздух не должен быть выпушен в окружающую разреженную среду'.'» (Ответ. Для ввода веревки в гондолу было придумано следующее приспособление: внутрь кабины поместили сифонную трубку, длинное колено которой сообщалось с наружным пространством: в трубку налили ртуть и через нее пропустили веревку. Так как давление внутри кабины не может превышать наружного больше, чем на 760 мм рт. ст., то уровень ртути в длинном колене будет возвышаться над уровнем в коротком не более чем на 76 см. т.е. канал, по которому скользит веревка, все время закупорен ртутью.)

Седьмой конкурс – конкурс любознательных

Участники обеих команд по очереди знакомят друг друга с книгами и статьями, которые они читали по своей теме. Цель: как можно интереснее рассказать об этом.

Заключительная часть – подведение итогов соревнования

На этом этапе учитывается активность всех членов команд, иллюстративный материал, который подготовлен учащимися к данному уроку, умение строить рассказ, быстро отвечать на вопросы. Члены команды-победительницы получают оценку «отлично».

Ребята с удовольствием участвуют в этом уроке.

Л.А. Чалая
(г. Буденновск,
5-я средняя школа)

Люблю проводить уроки-конкурсы, уроки-соревнования с использованием больших наглядных плакатов. Их организационная особенность в том, что класс делю на две команды, которые поэтапно выполняют представленные на плакате задания. Наглядность учебного задания позволяет ученикам быстро настроиться на работу, а состязательность возбуждает энергию и желание выполнить задание, принести очки своей команде и победить. В ходе конкурса большую роль играет заложенное в детях чувство товарищества, стремление быть первым.

Урок начинаю с инструктажа: знакомлю учеников с заданиями: «проигрываю» наиболее трудные места путем выполнения похожего, как бы «параллельного» задания: затем поясняю, как они будут выполняться, составляю команды, назначаю капитанов, консультантов, оформляю классную доску (пишу на ней в два столбика названия команд, фамилии капитанов, набранные очки): оглашаю правила игры:

Каждая команда должна выполнить все задания, представленные на плакате.

Если но.) никла заминка в работе или снизился ее темп, пригласите на помощь консультанта.

Иные подсказки наказываются снижением баллов.

Время, отводимое на задание, ограничивается пли показаниями секундомера, или окончанием звучания музыкального фрагмента.

Форма выполнения задании может быть разнообразна: некоторые задания делают все индивидуально: другие выполняются по двое эстафетно (например, один ученик из команды на доске составляет конспект темы, а отвечает по нему другой: или на доске задачу решает один. а

комментирует решение – другой): часть заданий выполняется сразу несколькими участниками команды: один записывает условие, другой – исходные формулы. третий делает чертеж, четвертый – вычисления: отдельные задания даются на скорость.

Подсчет очков-баллов происходит так: правильный ответ – 5 баллов: за каждую ошибку снимается 1 балл; за подсказку тоже снимается 1 балл.

Привожу два примера плакатов для организации уроков-соревнований по механике (см. Дидактический листок в середине этого номера).

Старейшин член Ассоциации, участник всесоюзных методических фестивалей «Урок физики», советско-американской конференции по преподаванию естественных наук, ряда международных выставок – учитель Г. В. Гинкулов, работающий в школе п. Улькан Иркутской обл., создал наборы необычных наглядных пособий по физике под названием «Динамические плакаты», а сейчас нашел форму их недорогого тиражирования. Они похожи на обычные, но состоят из нескольких слоев ватмана с вырезами и рисунками, а их отдельные детали могут перемещаться друг относительно друга. Благодаря этому имитируются физические явления, процессы в действующих установках, «события» в их движении, развитии.

Первый комплект к теме «Колебания и волны» состоит из 10 плакатов: «Колебания под действием силы упругости», «Математический маятник», «Поперечные волны», «Продольные волны». «Электрические колебания в контуре», «Гипотеза Максвелла». «Опыты Герца». «Первый в мире радиоприемник А.С.Попова». «Виды радиосвязи». «Детекторный радиоприемник». Комплект представляет собой набор выпушенных типографским способом листов – полуфабрикатов-шаблонов для самодельного доизготовления динамических плакатов в школе из ватмана.

Процесс изготовления по «шаблонам» прост (прилагается и подробное описание сборки). Все детали, изображенные на шаблоне, копируют на листы ватмана такого же размера (300 Х 400 мм), вырезают ножницами, склеивают и собирают из них плакат. Процесс «монтажа» набора займет пару дней, а пользоваться плакатами можно лет 10 – 15. Автор готов выслать комплект шаблонов на тему «Колебания и волны « всем, кто заинтересовался ими и хочет иметь эти удобные и наглядные пособия, а также хочет развернуть интересную и полезную внеклассную работу по физике.

Некоторые из этих плакатов подробно описаны в журнале «Физика в школе»: в № 1 и 3 за 1996 г. (с. 79 и 77): в № 3 за 1997 г. (с. 60). Пособия запатентованы.

Желаем автору-энтузиасту успешного «продвижения» в школы его интересных плакатов, над которыми он работает много лет.

А.В. Тепляков Амурская обл., Свободневский р-он,
Москвитинская средняя школа