Предметная область: Физика

Автор:

Полное название образовательного учреждения (с указанием региона и населенного пункта): Муниципальное общеобразовательное бюджетное учреждение Башкирская гимназия-интернат села Большеустьикинское Мечетлинского района Республики Башкортостан

Предметная область: Физика

Название урока, мероприятия, классного часа, в рамках которого будет использоваться презентация: Физика и игрушки

Возрастная группа (класс): 7 класс

Название презентации: Физика и игрушки

Количество слайдов: 19

Среда( редактор), в которой выполнена презентация: Microsoft PowerPoint

Рекомендации:

ВВЕДЕНИЕ.

Физика помогает нам объяснить многие загадочные процессы, происходящие в природе. Её открытия делают жизнь человека более комфортной и интересной. Фотоаппарат, телефон, радио, кино, телевидение, магнитофон и компьютер – малая толика того, что дала человеку физика. А ещё без физики невозможно было бы создать многие чудесные, всеми нами любимые игрушки.

ГЛАВА 1. Физика – предмет из самых важных

Почти каждый человек понимает значимость физики, её необходимость. Ведь, если вдуматься, физика нужна всем: токарю и пахарю, врачу и космонавту, клоуну и инженеру. Но физика – это не только серьёзные книги и сложные приборы, физика - это и удивительно простые опыты, показанные в кругу друзей, это игрушки – самоделки, которые вы можете сделать своими руками, это занимательные фокусы и интересные исследования того или иного физического явления.

Физика является одним из самых важных моментов в играх. Она описывает, как движутся, взаимодействуют и реагируют на окружающую их среду объекты в игре. Если бы физика отсутствовала во многих современных играх, объекты вели бы себя не так, как Вы хотели или ожидали бы видеть в реальной жизни.

ГЛАВА 2. Какие бывают игрушки?

Классификация и ассортимент игрушек.

Игру́шка — предмет, предназначенный для игры.

Воссоздавая реальные и воображаемые предметы, образы, игрушка служит целям умственного, нравственного, эстетического и физического воспитания. Игрушка помогает познавать окружающий мир, приучает к целенаправленной, осмысленной деятельности, способствует развитию мышления, памяти, речи, эмоций. Игрушка широко используется в учебно-воспитательной работе с детьми, в частности для развития детского, технического и художественного творчества. Типы, характер, содержание и оформление игрушки определяются конкретными воспитательными задачами применительно к возрасту детей с учётом их развития и интересов.

Содержание и формы игрушки находятся в непосредственной связи с социальным строем общества, с уровнем его культуры.

Для детей игра имеет такое же значение, какое для взрослого человека имеют работа, творческая деятельность, поэтому игрушки должны отражать образы и события современности.

Производство игрушек в нашей стране постоянно расширяется.

Игрушки классифицируются по возрасту детей:

Игрушки для детей ясельного возраста. В раннем возрасте для развития органов чувств необходимы погремушки, шары, кольца. Игрушки должны быть яркими, простыми по форме, гигиеничными и безопасными. К году необходимы ходунки, качалки, куклы, фигурки животных, птиц, пирамидки. От 1 до 3 лет, для физического развития нужны велосипеды, мячи, обручи, для умственного - кубики, игрушки «Лего».

Игрушки для детей дошкольного возраста. Большое значение имеют игрушки - забавы, куклы, кукольная мебель, мягконабивные игрушки, для игры с песком, транспортные и технические игрушки, сборно-разборные игрушки, настольные игры, игрушки театральные, музыкальные.

Игрушки для детей школьного возраста (от 7 до 17 лет). Шахматы, шашки, компьютерные игры, сборка радио - и телеаппаратуры.

По педагогическому назначению: группы:

1) развивающие первоначальные движения и восприятие (до 1 года): погремушки, кольца, подвески;

2) знакомящие детей с окружающей средой и природой, развивают речь: фигурки людей, зверей, посудка, больничка;

3) способствующие физическому развитию детей: санки, скакалки, коляски, мячи;

4) дидактические игрушки, имеющие элемент обучения в процессе игры: лото, менеджер;

5) знакомящие детей с элементами науки и техники;

6) знакомящие детей с трудовыми навыками;

7) игры, способствующие художественному и музыкальному развитию детей;

8) игрушки - забавы: игрушки заводные (вызывают смех);

9) настольные игры, развивающие у детей усидчивость: игры-головоломки, хоккей, футбол, лото.

По материалу: деревянные, металлические, текстильные, пластмассовые, резиновые, стеклянные, комбинированные, полиграфические.

Требования к качеству.

Качество игрушек должно соответствовать требованиям стандартов. Они должны быть красиво оформлены, иметь гладкую поверхность, игрушки должны быть безопасными, гигиеничными, должны хорошо очищаться и мыться, не иметь царапин.

Перечень красителей и другие требования к качеству игрушек определяются санитарными правилами по производству и продаже игрушек (Госстандарт РФ). Резиновые - не допускается слипание поверхностей!

Хранят игрушки при температуре 10-20°С, относительной влажности 65%

ГЛАВА 3. Виды игрушек.

Опыты, необходимые для демонстрации принципа

действия игрушек.

Банк игрушек

Все виды игрушек мы рассмотреть не сможем. Мы решили рассмотреть игрушки, принципы действия которых более просты и их физическое объяснение легко показать.

1. Плавающие игрушки.

Это игрушки, с которыми мы все любили играть, когда мамы купали нас в ванне.

А чтобы понять, как они действуют, мы проделали несколько несложных опытов, которые помогут нам вспомнить то, что изучали на уроках физики.

В существовании выталкивающей силы легко убедиться на опыте. Для этого прикрепим небольшой груз к динамометру. Измерим вес груза, а затем опустим груз в стакан с водой. Динамометр показывает меньший вес, пружина его сжимается, потому что со стороны воды на груз действует выталкивающая сила. Величина её зависит от плотности жидкости и объёма вытесненной телом воды. Рисунки 1,2.

Возьмём яйцо, Рисунок 3.

В воде оно тонет. Будем подсыпать соль в воду. Когда плотность воды и плотность яйца сравняются, то яйцо начинает плавать в воде.

Можно самим сделать интересную игрушку – «плавающий подсвечник». Рисунки 4, 5.

Воткнём снизу посредине свечи кнопку или небольшой гвоздик для того, чтобы свеча, плавая у поверхности воды, сохраняла вертикальное положение и не опрокидывалась. Если плавающую свечу зажечь, её вес будет постепенно уменьшаться, но и объём погружённой в воду части свечи также будет становиться всё меньше и меньше. Равенство между весом свечи и выталкивающей силой не будет нарушаться.

К плавающим игрушкам относятся такие игрушки, как заводная лягушка, дельфин и т. д. (Приложение. Плавающие игрушки). Когда мы плаваем, мы руками отбрасываем воду в одну сторону, получая движение в другую. Так и эти игрушки.

При изготовлении плавающих игрушек повторяются такие понятия как закон Архимеда, выталкивающая сила.

2. Заводные игрушки.

Первые детские заводные игрушки появились еще в XIX веке, тогда это были автомобили, мотоциклы, паровозы, самолеты. Сегодня эти неприхотливые и простые в обращении механические игрушки не стали менее популярны. А с годами стали только лучше: у всех яркая, привлекательная окраска, кроме транспортных средств есть и животные, человечки и птички. Как и раньше они до сих пор доставляют радость нашим деткам.

Заводные игрушки - отличный способ заинтересовать и увлечь ученика. Они отличаются тем, что им не нужны батарейки, но радости и впечатлений они принесут не меньше, чем игрушки на радиоуправлении. В наличии имеются прыгающие, ползающие, вращающиеся, кувыркающиеся игрушки. Каждый может найти себе что-то по душе.

Опыт №1. Проделаем такой опыт: поместим пружину на металлический стержень от подъёмного столика, сожмём пружину и свяжем её ниткой. Когда мы сжимаем пружину, мы сообщаем ей потенциальную энергию. Подожжём нитку, пружина взлетает высоко вверх. Пружина приобрела скорость, так как её потенциальная энергия перешла в кинетическую.

Опыт 2. А теперь с наклонной плоскости пустим цилиндр, на пути которого находится шарик. Шарик тоже придёт в движение. Поднятый на высоту шарик тоже обладает потенциальной энергией, которая переходит при его падении по наклонной плоскости в энергию движения, то есть кинетическую энергию. Рисунки 5, 6.

Опыт 3. А это маятник Максвелла. Рисунки 7, 8. Закручивая нить и поднимая палочку, мы сообщаем ей потенциальную энергию, которая при падении переходит в кинетическую, а затем снова в потенциальную, поэтому палочка поднимается снова вверх. Если бы не было трения о воздух, такое движение (колебания маятника) происходило бы бесконечно долго.

Вернёмся к нашим игрушкам. Внутри каждой из них есть вал, пружина и зубчатое колесо. Потенциальная энергия пружины, которую мы закручиваем при заводе игрушки, переходит в кинетическую энергию механизма, и ножки утёнка или колёса паровозика приходят в движение. (Приложение. Заводные игрушки).

При изготовлении заводных игрушек учитывается закон сохранения и превращения механической энергии.

3. Инерционные машины.

На машинку поместим предмет и заставим машину вместе с ним двигаться, поставив впереди на некотором расстоянии препятствие (гирю). Машина, ударившись о гирю, останавливается, а предмет, продолжая движение, падает. Рисунки 9,10.

Принцип действия инерционной машины заключается в следующем: на задней или передней оси, соединяющей колёса, находится ряд шестерёнок, которые в свою очередь соединяются с маховиком, то есть массивным цилиндром. Рисунок 11. Мы толкаем автомобиль, шестерёнки придают движение маховику. Маховик же обладает большой массой, поэтому будет долго сохранять состояние движения, которое ему сообщили.

К инерционным игрушкам относятся – различные инерционные машинки. (Приложение. Инерционные машины).

4. Игрушки, действие которых основано на различном положении центра тяжести.

Представим себе, что мы с вами в цирке. Выступают акробаты, жонглёры. Жонглирование – интересное искусство, оно связано с большим трудом. Но есть и особые секреты, которые заключаются в законах физики. Например, жонглёр должен знать, когда тело может опрокинуться или изменить направление полёта.

Всё это знают и на фабрике детской игрушки. Вот перед вами куклы – неваляшки, они никогда не падают. Почему? Обратимся к опытам.

Опыт 1. Возьмём линейку и подвесим её на нитке так, чтобы нитка свободно передвигалась. Будем менять положение петли, чтобы линейка пришла в равновесие. В этом случае говорят, что она подвешена в центре тяжести. Рисунки 12,13.

Опыт 2. Если шарик лежит на плоскости, то такое равновесие называют безразличным. Если шарик поместим на выпуклую поверхность, то его равновесие будет неустойчивым, шарик будет «стараться» занять такое положение, при котором его центр тяжести понижается, то есть шарик будет скатываться вниз. А на вогнутой поверхности положение его центра тяжести самое низкое – наблюдается устойчивое равновесие.

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

Вот несколько игрушек, действие которых объясняется понижением их центра тяжести: кукла-неваляшка и др. Рисунок 14.

5.  Гироскопические игрушки.

Всем хорошо знакома детская игрушка юла — вращающийся волчок. Рисунок 15. Стоит его быстро раскрутить, как он приобретает удивительную устойчивость и не падает набок. Больше того, он даже будет оказывать сопротивление попыткам изменить положение оси его вращения. Эти свойства волчка используют в так называемых гироскопических игрушках.

Под действием толчка волчок отскакивает в сторону и продолжает вращаться вокруг вертикальной оси.

В чем причина такой устойчивости вращения? Она тоже связана с одним из физических законов – законом сохранения момента количества движения. Попробуем установить волчок вертикально. Это нам не удаётся. Заставим волчок быстро вращаться, и он сразу становится устойчивым. Заметим, что волчок при этом описывает своей осью коническую поверхность. В этом и состоит секрет устойчивости волчка, а само это свойство сохранения устойчивости при вращении называют гироскопическим свойством. Такие свойства широко используют в цирке. Бросая в воздух ножи или шары, жонглёр придаёт им вращение вокруг продольной оси. Благодаря этому предметы приобретают устойчивость, и это «помогает» артисту показывать эффектные номера.

Это же свойство широко используют и спортсмены. Чтобы волейбольный мяч двигался строго в желаемом направлении, ему сообщают вращение. Дискоболы, метая диск, тоже придают ему вращение вокруг его оси симметрии. Поэтому диск в течение всего полёта сохраняет плоскость своего вращения неизменно под одним и тем же углом к горизонту, уменьшая вредное воздействие сил сопротивления и увеличивая дальность полёта.

Вот они – гироскопические игрушки: летающая тарелка, жонглирование, различные волчки. Рисунки 16, 17, 18.

Заключение

Наша жизнь немыслима без игрушек. Мы выяснили, что физика помогает нам объяснить многие загадочные процессы, происходящие в природе. Её открытия делают жизнь человека более комфортной и интересной. Без физики невозможно было бы создать многие чудесные, всеми нами любимые игрушки.

Теперь мы точно знаем, как классифицируются игрушки, каким игрушкам дается большее предпочтение.

Мы провели серию опытов, с помощью которых можно объяснить физические явления.

Но, наверное, самое главное – мы поняли, как здорово добывать знания самим, а потом делиться ими с другими.

Список использованной литературы и Интернет-ресурсов: