Главная / Физика / измерение пространства и времени

измерение пространства и времени



Муниципальное образовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 8 п.Горьковский

Советского района г.Волгограда


Утвержаю

Директор МОУ СОШ №8

___________С.Н.Малиновская

«29»08.2014г.

Принято на педагогическом совете

Протокол № 1 от 28.08.2014г.






Измерение пространства и времени, определение цены деления


прибора.


Программа дополнительного образования детей 12-13 лет

Срок реализации 2 месяца





Разработчик (автор/составитель):
Попова Нина Ивановна учитель высшей квалификационной категории













Волгоград-2014

Пояснительная записка


  • Направленность дополнительной образовательной программы: экспериментальная

  • По функциональному предназначению - учебно-познавательная


  • По форме организации - групповая


  • По времени реализации – краткосрочная


Новизна программы состоит в том, что впервые обучающиеся получают интегрированные междисциплинарные теоретические знания и практические навыки, необходимые и достаточные для того, чтобы уметь их использовать для измерения физических величин и определения цены деления при выполнении экспериментов и лабораторных работ на уроках физики.. Программа содержит материал об истории развития измерений, первых измерительных приборах и измерительных шкал приборов.

Актуальность программы обусловлена тем, что в настоящее время в условиях нарастающего прогресса в различных областях науки, техники и общественной жизни важно прививать обучающимся основные навыки измерительных операций, осознанно пользоваться измерительными приборами.

Программа «Измерение пространства и времени, определение цены деления прибора» призвана восполнить знания уча­щихся о измерении величин и назначении измерительных приборов.

Педагогическая целесообразность программы объясняется тем, что программа вводит учащихся в волнующий мир природы, связанной с физикой, в мир удивительных физических явлений и закономерностей, фактов и интригующих гипотез. Отвечая естественным для данного возраста интересам детей, учитывая их любознательность и эмоциональную отзывчивость, программа обозначает перспективу жизни, радость познания, счастье открытий.


Цель курса – предоставление обучающимся возможности удовлетворить индивидуальный интерес к изучению физики в процессе познавательной и творческой деятельности при проведении самостоятельных экспериментов и исследований.

Задачи курса:

- подготовка к сознательному изучению основ физики в 7 классе,

- знакомство с основными применениями метрической системы мер в практической деятельности человека,

- знакомство с методами естественнонаучного исследования.

Курс строится на следующих принципах:

- он является завершённым;

- учебный материал написан доступным для понимания языком и удовлетворяет интерес обучающихся;

- обеспечена преемственность с пропедевтическим курсом естествознания;

- содержание курса способствует расширению кругозора и включает оригинальный материал, выводящий за рамки школьной программы.

Отличительные особенности: Программа курса, охватывает различные области знания. Предлагаемый учебный материал позволяет обеспечить новый, более высокий уровень физико-математической образованности и воспитанности учащихся. Программа позволит создать более благоприятные условия для продолжения естественно - научного образования в последующих классах. В содержании программы интегрированы знания из различных областей математики, физики, биологии, экологии.


Особенности реализации программы: она выполняет три основные функции:

1) является «надстройкой» физики, дополненный курс программы становится углублённым;

2) развивает содержание базового курса физики, что позволяет поддерживать изучение смежных учебных предметов на профильном уровне или получать дополнительную подготовку для сдачи единого государственного экзамена по выбранному предмету на профильном уровне;

3) способствует удовлетворению познавательных интересов в различных областях деятельности человека.


Возраст детей, участвующих в реализации данной образовательной программы: от 12 до 13 лет. Данная программа рекомендуется в 6 классах в рамках предпрофильной подготовки с опорой на знания, полученные на уроках естествознания, физики, а также на межпредметные связи с другими естественными и общественными дисциплинами. Данный курс может рассматриваться как универсальный курс, и предложен слушателям разных профилей: социально-экономического, гуманитарного, естественнонаучного и других.


Сроки реализации образовательной программы: 2 месяца.


Формы занятий. Методы и формы обучения определяются требованиями профилизации обучения. Также учитываются индивидуальные способности, развитие и саморазвитие личности. Основные приоритеты методики преподавания программы:

- междисциплинарная интеграция, содействующая становлению целостного мировоззрения;

- обучение через опыт и сотрудничество;

- интерактивность (работа в малых группах, имитационное моделирование, метод проектов);

- личностно - деятельностный подход в обучении;

- лидерство, основанное на совместной деятельности, направленное на достижение общей образовательной цели (командное участие в подготовке мероприятий, совместное проектирование).

Формы организации обучения:

по количеству детей, участвующих в занятии - групповая,

по особенностям коммуникативного взаимодействия педагога и детей - лекция, практикум.

по дидактической цели — вводное занятие, практическое занятие, занятие по систематизации и обобщению знаний, комбинированные формы занятий.

Режим занятий: 2 часа в неделю, общий объем – 10 часов.

Ожидаемые результаты освоения программы.

Учащиеся должны знать:

  1. приборы для измерения различных величин.

  2. шкалу измерительных приборов.

Учащиеся должны уметь:

    1. определять цену деления измерительного прибора;

    2. объяснять правильность измерения величин;

    3. работать с дополнительной литературой;

    4. работать с приборами и выполнять эксперименты.








Учебно-тематический план.





п/п

Наименование разделов и тем курса

Всего часов

Формы проведения


1

Из истории измерения

1

лекция


2

Измерение длины и размеров тел, определение цены деления линейки.

1

практическая работа


3

Измерение температуры, определение цены деления термометров.

1

Практическая работа


4

Измерение времени, определение цены деления часов.

1

семинар


5

Изготовление механического стробоскопа и математического маятника.

1

Практическая работа


6

Методы измерения скорости

1

семинар


7

Определение максимальной скорости движения руки и пальца руки.

1

Практическая работа


8

Измерение сил динамометром.

1

семинар


9

Измерение силы трения при равномерном движении бруска по горизонтальной поверхности

1

Практическая работа.


10

Подведение итогов по теме: «Практическое применение измерений пространства и времени»

1

Круглый стол-защита презентаций и рефератов.


Итого:

10



















Содержание курса.


Тема 1.

Из истории измерения (лекция).

Потребность определять размеры предметов и расстояния между ними возникла у человека в глубокой древности. Размеры окружающих предметов обычно сравнивали с ростом человека, размахом рук, шириной шага, длиной ступни, ладони, пальца, толщиной человеческого волоса. Это мы часто делаем и теперь. Таким образом, размеры неизвестного предмета определяли через величины, хорошо известные каждому.

В древней Руси, например, ткани измеряли локтями, потому что ткань или ленту удобно наматывать на руку. Локоть составлял длину руки от конца среднего пальца до локтя. Купцы, привозившие ткани из азиатских стран, продавали их на аршины. Слово «аршин» происходит от персидского слова «арш», что означает локоть. В ХVII в. Аршин был узаконен в России как мера длины.

Для измерения меньших длин применяли пядь, фут, дюйм. Пядь – это расстояние между вытянутым указательным и большим пальцами руки. Фут – по-английски ступня. Для определения этой единицы длины составляли цепочку из 16 человек, стоящих так, что пятка предыдущего касалась концов пальцев следующего. Одна шестнадцатая такой «цепочки» и составляла фут. Дюйм – длина последнего сустава большого пальца.

Распространённой единицей на Руси была сажень. Слово «сажень» происходит от глагола «сягать», т. е. доставать до чего-либо. Расстояние «сажень» обозначает досягаемое рукой расстояние. Различали маховую сажень – расстояние между концами пальцев раскинутых рук и косую сажень – «с ног на руки, от земли до руки», расстояние от ступни левой ноги до конца пальцев вытянутой правой руки. В ХVII в. Сажень приняли равной трём аршинам. До сих пор сохранилось выражение «косая сажень в плечах».

Крупной мерой длины в России служила верста. Она была равна 500 саженям.

Моряки пользовались для измерения больших расстояний милей. «Милле» - по латыни тысяча. Тысяча двойных шагов – шаг левой, шаг правой – составляли расстояние, равное миле.

На протяжении многих тысячелетий каждая страна имела свои меры длины и даже внутри страны меры, носящие одно название, на поверку оказывались значительно отличающимися друг от друга. Это с давних времён было замечено человеком. Ведь как нет одинаковых людей, так нет и одинаковых локтей, пядей, футов, дюймов. Поэтому и сложены были пословицы «Нет одинаковых людей, нет одинаковых локтей» или «Мерить на свой аршин».

, термометр спиртовой для измерения горячей воды. Такой разнобой в единицах измерения длины мешал развитию науки и техники, усложнял торговлю между государствами. В конце ХVIII в. Была сделана первая попытка создания единой системы мер «для всех веков, для всех народов».


Тема 2.

Определение длины и размеров тел, измерение цены деления

линейки (практическая работа).


Цель работы: Определить цену деления линейки и используя её измерить длину различных предметов.

Оборудование: линейка метровая демонстрационная, линейка школьная, объёмная линейка, карандаш, листок бумаги.

Что значит измерить физическую величину? Это значит сравнить её с другой, однородной величиной, условно принятой за единицу.

Например, чтобы измерить длину какого-либо предмета, надо сравнить её с единицей длины – метром. Для этого используют линейку. Погрешность измерения зависит от цены деления линейки.

Практическая работа с линейками с разной ценой деления, определение цены деления и погрешностей измерения.

Измерение длины стола, высоты шкафа, длины и ширины классной комнаты, длины обложки учебника с учётом погрешностей измерения.


Тема 3.

Измерение температуры, определение цены деления термометра (практическая работа).


Цель работы: Определить цену деления термометра и используя её измерить температуру различных тел.

Оборудование: термометр демонстрационный спиртовой со шкалой цельсия и Кельвина, термометр демонстрационный спиртовой со шкалой цельсия и Фаренгейта, термометр медицинский ртутный

Для измерения температуры используют термометры. В зависимости от назначения термометры бывают разные, с разной шкалой и ценой деления.

Практическое изучение термометра демонстрационного, медицинского, термометра для измерения температуры воды. Рассмотрение шкалы цельсия, шкалы Кельвина и шкалы Фаренгейта, определение цены деления каждого и измерение температуры.


Тема 4.

Измерение времени, определение цены деления часов (семинар).


Очень часто мы употребляем такие выражения, как «мало времени осталось» или «много времени прошло», и отлично при этом понимаем друг друга. Но попробуйте ответить на вопрос: что такое время? Правильный ответ на вопрос о сущности времени был найден ещё древнегреческими философами-материалистами. Ньютон в своих трудах сделал попытку ввести в науку понятие абсолютного времени.

При любых изменениях времени по необходимости приходится обращаться к совокупности физических явлений, последовательно сменяющих друг друга.

Время как физическая величина обладает рядом особенностей, в силу которых методы его измерения отличаются от методов измерения других величин. Любой промежуток времени можно измерить лишь один раз, только тогда, когда он протекает. Повторить измерения, как это делают, например, при измерении длины, нельзя, так как вернуться в прошлое невозможно.

Сутки – естественная единица времени.

Песочные и водяные часы.

Маятник – основная часть современных часов.

Секундомеры для измерения коротких промежутков времени.

Стробоскоп и стробоскопический метод.

Изучение циферблата и определение его цены деления.


Тема 5.

Изготовление механического стробоскопа и математического маятника (практическая работа).


Цель работы: научиться изготавливать математический маятник и математический стробоскоп и использовать их для измерения различных промежутков времени, а также исследования зависимости между различными величинами.

  1. Математический маятник.

Оборудование: шарик, нить, штатив с муфтой и лапкой, линейка, часы с секундной стрелкой.

2.Механический стробоскоп.

Оборудование: картон, ножницы, линейка, транспортир, гвоздь.

Выполнение работы по описанию.


Тема 6.

Методы измерения скорости (семинар).


Для количественного описания движения тел необходимо измерять все кинематические характеристики их движения – перемещение, скорость и ускорение.

Один из методов измерения скорости, широко применяемый в астрономии и космонавтике, основан на использовании явления Доплера. Это явление играет важную роль в физике.

Сущность явления заключается в следующем. Пусть на космической ракете установлен радиопередатчик, который через равные промежутки времени посылает радиосигналы. Если ракета неподвижна относительно приёмника, то он будет принимать эти сигналы через такие же промежутки времени. Иное дело, если ракета движется, причём так, что расстояние от неё до приёмника со временем меняется. Если ракета приближается к приёмнику со скоростью v, то за время T. Прошедшее от момента посылки одного сигнала до посылки следующего. Расстояние от приёмника до ракеты уменьшится на величину =VT. Очередному сигналу, посланному ракетой, предстоит уже меньший путь, и этот сигнал пройдёт его за меньшее время, чем предыдущий.

Промежутки между принимаемыми сигналами будут тем меньше, чем больше скорость ракеты. Следовательно, от приближающейся к приёмнику ракеты в единицу времени поступит больше сигналов, чем от неподвижной.

Итак, периодические сигналы от приближающегося источника приходят с большей частотой, чем такие же сигналы от неподвижного источника.

В этом и состоит явление Доплера.

На практике скорость измеряет спидометр автомобиля, автобуса и т. д.



Тема 7.

Определение максимальной скорости движения руки и пальца руки (практическая работа).


  1. Оборудование: ластик и линейка.

Порядок выполнения:

Положить ластик на край стола, щёлкнуть по нему пальцем и заметить точку падения ластика на пол. Измерив максимальное расстояние от стола до места падения ластика, определить дальность полёта в горизонтальном направлении. Вычисляем скорость ластика, предварительно определив время падения ластика.

  1. Оборудование: теннисный мяч, рулетка, секундомер.

Порядок выполнения:

Бросая мяч на спортплощадке, измерьте с помощью секундомера максимальную длительность его полёта, а с помощью рулетки – дальность полёта. Подсчитайте скорость.



Тема 8.

Измерение сил динамометром (семинар).

1.Оборудование: динамометр демонстрационный, динамометр лабораторный пружинный, динамометр закрытый, силомер.

2. Порядок выполнения: рассмотреть устройство и шкалы деления различных динамометров.

  1. Закрепить динамометр вертикально, и, подвесив на него груз,

измерить силу тяжести и его вес.

Измерить различными динамометрами вес разных тел с точностью до 0,1 Н.

Тема 9.

Измерение силы трения при равномерном движении бруска по горизонтальной поверхности (лабораторная работа).

  1. Оборудование: пружинный динамометр, брусок деревянный, набор грузов.

  2. Порядок выполнения: положить на горизонтальную доску деревянный брусок, прикрепить к нему динамометр и привести его в равномерное движение, снять показание динамометра.

  3. Повторить опыт, добавив поочерёдно один, два и три груза.

  4. Сравнить показания динамометра и сделать вывод.

Тема 10.

Подведение итогов по теме: «Практическое применение измерений пространства и времени» (круглый стол – защита презентаций и рефератов).

Оборудование:

Штатив с муфтой и лапкой, термометры - демонстрационный, медицинский и другие, математический маятник, механический стробоскоп, часы, секундомер.


Информационное обеспечение программы:

  1. http://www.transparentworld.ru/; ru.wikipedia.org www.rgo.ru.

  2. Большая советская энциклопедия. Издат. Доп. «Ридерз Дайджест», 2000 г.

  3. Учебник физики – 7 класс, Москва изд. Просвещение 2010г.

  4. История физики (лекции) Москва изд. Просвещение 1995г.

  5. Журнал «Наука и жизнь» - 2011г.

  6. Газета «1 сентября» - 2011г.

  7. Хрестоматия по физике Москва изд. Просвещение 1982г.

  8. М.И. Блудов Беседы по физике изд. Просвещение 1985г.

  9. www.rgo.ru














Поурочно-тематическое планирование курса.




п/п

Название темы

Количество часов

Дата

Дата по факту

1

Из истории измерения

1



2

Измерение длины и размеров тел, определение цены деления линейки.

1



3

Измерение температуры, определение цены деления термометров.

1



4

Измерение времени, определение цены деления часов.

1



5

Изготовление механического стробоскопа и математического маятника.

1



6

Методы измерения скорости

1



7

Определение максимальной скорости движения руки и пальца руки.

1



8

Измерение сил динамометром.

1



9

Измерение силы трения при равномерном движении бруска по горизонтальной поверхности

1



10

Подведение итогов по теме: «Практическое применение измерений пространства и времени»

1







измерение пространства и времени
  • Физика
Описание:

Муниципальное образовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 8 п.Горьковский

Советского района г.Волгограда

 

                  



 

 

        

 

Измерение пространства и времени, определение цены деления

 

прибора.

 

Программа дополнительного образования детей 12-13 лет

Срок реализации 2 месяца

 

 

 

 

Разработчик (автор/составитель):
Попова Нина Ивановна учитель высшей квалификационной категории

                                                                                  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Волгоград-2014

                                     Пояснительная записка

 

·         Направленность дополнительной образовательной программы: экспериментальная

·        По функциональному предназначению - учебно-познавательная

 

·        По форме организации - групповая

 

·        По времени реализации – краткосрочная

 

        Новизна программы состоит в том, что впервые обучающиеся получают интегрированные междисциплинарные  теоретические знания и практические навыки, необходимые и достаточные для того, чтобы уметь их использовать для измерения физических величин и определения цены деления при выполнении экспериментов и  лабораторных работ на уроках физики.. Программа содержит материал об истории развития измерений, первых измерительных приборах и измерительных шкал приборов.

          Актуальность программы обусловлена тем, что в настоящее время в условиях нарастающего прогресса в различных областях науки, техники и общественной жизни важно прививать обучающимся основные навыки измерительных операций, осознанно пользоваться измерительными приборами.

Программа  «Измерение пространства и времени, определение цены деления прибора» призвана восполнить знания уча­щихся о измерении величин и назначении измерительных приборов.

 Педагогическая целесообразность программы объясняется тем, что  программа вводит учащихся в волнующий мир природы, связанной с физикой, в мир удивительных физических явлений и закономерностей, фактов и интригующих гипотез. Отвечая естественным для данного возраста интересам детей, учитывая их любознательность и эмоциональную отзывчивость, программа обозначает перспективу жизни, радость познания, счастье открытий.

 

Цель курса – предоставление обучающимся возможности удовлетворить индивидуальный интерес к изучению физики в процессе познавательной и творческой деятельности при проведении самостоятельных экспериментов и исследований.

Задачи курса:

-  подготовка к сознательному изучению основ физики в 7 классе,

- знакомство с основными применениями метрической системы мер в    практической деятельности человека,

- знакомство с методами естественнонаучного исследования.

Курс строится на следующих принципах:

- он является завершённым;

- учебный материал написан доступным для понимания языком и удовлетворяет интерес обучающихся;

- обеспечена преемственность с пропедевтическим курсом естествознания;

- содержание курса способствует расширению кругозора и включает оригинальный материал, выводящий за рамки школьной программы.

Отличительные особенности: Программа курса, охватывает различные области знания. Предлагаемый учебный материал позволяет обеспечить новый, более высокий уровень физико-математической  образованности и воспитанности учащихся. Программа  позволит создать более благоприятные условия для продолжения естественно - научного образования в последующих классах.  В содержании программы  интегрированы знания из различных областей математики, физики, биологии, экологии.

 

        Особенности реализации программы: она выполняет три основные функции:

1) является «надстройкой»  физики, дополненный курс программы  становится углублённым;

2) развивает содержание базового курса физики, что позволяет поддерживать изучение смежных учебных предметов на профильном уровне или получать дополнительную подготовку для сдачи единого государственного экзамена по выбранному предмету на профильном уровне;

3) способствует удовлетворению познавательных интересов в различных областях деятельности человека.

 

Возраст детей, участвующих в реализации данной образовательной программы: от 12 до 13 лет. Данная программа рекомендуется в 6 классах в рамках предпрофильной подготовки с опорой на знания, полученные на уроках естествознания, физики, а также на межпредметные связи с другими естественными и общественными дисциплинами. Данный курс может рассматриваться как универсальный курс, и предложен слушателям разных профилей: социально-экономического, гуманитарного, естественнонаучного и других.

 

Сроки реализации образовательной программы: 2 месяца.

 

Формы занятий. Методы и формы обучения определяются требованиями профилизации обучения. Также учитываются индивидуальные способности, развитие и саморазвитие личности. Основные приоритеты методики преподавания программы:

- междисциплинарная интеграция, содействующая становлению целостного мировоззрения;

- обучение через опыт и сотрудничество;

- интерактивность (работа в малых группах, имитационное моделирование, метод проектов);

- личностно - деятельностный подход в обучении;

- лидерство, основанное на совместной деятельности, направленное на достижение общей образовательной цели (командное участие в подготовке мероприятий, совместное проектирование).

Формы организации обучения:

•        по количеству детей, участвующих в занятии - групповая,

•        по особенностям коммуникативного взаимодействия педагога и детей - лекция, практикум.

•        по дидактической цели — вводное занятие, практическое занятие, занятие по систематизации и обобщению знаний, комбинированные формы занятий.

Режим занятий: 2 часа в неделю, общий объем – 10 часов.

Ожидаемые результаты освоения программы.

Учащиеся должны знать:

1.        приборы для измерения различных величин.

2.        шкалу измерительных приборов.

Учащиеся должны уметь:

1.                      определять цену деления измерительного прибора;

2.                      объяснять правильность измерения величин;

3.                      работать с дополнительной литературой;

4.                      работать с приборами и выполнять эксперименты.

 

 

 

 

 

 

 

Учебно-тематический план.

 

 

 

 

№п/п

Наименование разделов и тем курса

Всего часов

Формы проведения

 

1

Из истории измерения

1

лекция

 

2

Измерение длины и размеров тел, определение цены деления линейки.

1

практическая работа

 

3

Измерение температуры, определение цены деления термометров.

1

Практическая работа

 

4

Измерение времени, определение цены деления часов.

1

семинар

 

5

Изготовление механического стробоскопа и математического маятника.

1

Практическая работа

 

6

Методы измерения скорости

1

семинар

 

7

Определение максимальной скорости движения руки и пальца руки.

1

Практическая работа

 

8

Измерение сил динамометром.

1

семинар

 

9

 Измерение силы трения при равномерном движении бруска по горизонтальной поверхности                                                   

1

Практическая работа.

 

10

Подведение итогов по теме: «Практическое применение измерений пространства и времени»

      1

Круглый стол-защита презентаций и рефератов.

 

                  Итого:

    10

 

               

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание курса.

 

Тема 1.

 Из истории измерения (лекция).

     Потребность определять размеры предметов и расстояния между ними возникла у человека в глубокой древности. Размеры окружающих предметов обычно сравнивали с ростом человека, размахом рук, шириной шага, длиной ступни, ладони, пальца, толщиной человеческого волоса. Это мы часто делаем и теперь. Таким образом, размеры неизвестного предмета определяли через величины, хорошо известные каждому.

     В древней Руси, например, ткани измеряли локтями, потому что ткань или ленту удобно наматывать на руку. Локоть составлял длину руки от конца среднего пальца до локтя. Купцы, привозившие ткани из азиатских стран, продавали их на аршины. Слово «аршин» происходит от персидского слова «арш», что означает локоть. В ХVII в. Аршин был узаконен в России как мера длины.

     Для измерения меньших длин применяли пядь, фут, дюйм. Пядь – это расстояние между вытянутым указательным и большим пальцами руки. Фут – по-английски ступня. Для определения этой единицы длины составляли цепочку из 16 человек, стоящих так, что пятка предыдущего касалась концов пальцев следующего. Одна шестнадцатая такой «цепочки» и составляла фут. Дюйм – длина последнего сустава большого пальца.

     Распространённой единицей на Руси была сажень. Слово «сажень» происходит от глагола «сягать», т. е. доставать до чего-либо. Расстояние «сажень» обозначает досягаемое рукой расстояние. Различали маховую сажень – расстояние между концами пальцев раскинутых рук и косую сажень – «с ног на руки, от земли до руки», расстояние от ступни левой ноги до конца пальцев вытянутой правой руки. В ХVII в. Сажень приняли равной трём аршинам. До сих пор сохранилось выражение «косая сажень в плечах».

      Крупной мерой длины в России служила верста. Она была равна 500 саженям.

     Моряки пользовались для измерения больших расстояний милей. «Милле» - по латыни тысяча. Тысяча двойных шагов – шаг левой, шаг правой – составляли расстояние, равное миле.

     На протяжении многих тысячелетий каждая страна имела свои меры длины и даже внутри страны меры, носящие одно название, на поверку оказывались значительно отличающимися друг от друга. Это с давних времён было замечено человеком. Ведь как нет одинаковых людей, так нет и одинаковых локтей, пядей, футов, дюймов. Поэтому и сложены были пословицы «Нет одинаковых людей, нет одинаковых локтей» или «Мерить на свой аршин».

, термометр спиртовой для измерения горячей воды.     Такой разнобой в единицах измерения длины мешал развитию науки и техники, усложнял торговлю между государствами. В конце ХVIII в. Была сделана первая попытка создания единой системы мер «для всех веков, для всех народов».

 

Тема 2.

 Определение длины и размеров тел, измерение цены деления

              линейки (практическая работа).

 

Цель работы: Определить цену деления линейки и используя её измерить длину различных предметов.

Оборудование: линейка метровая демонстрационная, линейка школьная, объёмная линейка, карандаш, листок бумаги.

Что значит измерить физическую величину? Это значит сравнить её с другой, однородной величиной, условно принятой за единицу.

Например, чтобы измерить длину какого-либо предмета, надо сравнить её с единицей длины – метром. Для этого используют линейку. Погрешность измерения зависит от цены деления линейки.

Практическая работа с линейками с разной ценой деления, определение цены деления и погрешностей измерения.

Измерение длины стола, высоты шкафа, длины и ширины классной комнаты, длины обложки учебника с учётом погрешностей измерения.

 

Тема 3.

 Измерение температуры, определение цены деления термометра (практическая работа).

 

Цель работы: Определить цену деления термометра и используя её измерить температуру различных тел.

Оборудование: термометр демонстрационный спиртовой со шкалой цельсия и Кельвина, термометр демонстрационный спиртовой со шкалой цельсия и Фаренгейта, термометр медицинский ртутный

Для измерения температуры используют термометры. В зависимости от назначения термометры бывают разные, с разной шкалой и ценой деления.

Практическое изучение термометра демонстрационного, медицинского, термометра для измерения температуры воды. Рассмотрение шкалы цельсия, шкалы Кельвина и шкалы Фаренгейта, определение цены деления каждого и измерение температуры.

 

Тема 4.

 Измерение времени, определение цены деления часов (семинар).

 

Очень часто мы употребляем такие выражения, как «мало времени осталось» или «много времени прошло», и отлично при этом понимаем друг друга. Но попробуйте ответить на вопрос: что такое время? Правильный ответ на вопрос о сущности времени был найден ещё древнегреческими философами-материалистами. Ньютон в своих трудах сделал попытку ввести в науку понятие абсолютного времени.

    При любых изменениях времени по необходимости приходится обращаться к совокупности физических явлений, последовательно сменяющих друг друга.

   Время как физическая величина обладает рядом особенностей, в силу которых методы его измерения отличаются от методов измерения других величин. Любой промежуток времени можно измерить лишь один раз, только тогда, когда он протекает. Повторить измерения, как это делают, например, при измерении длины, нельзя, так как вернуться в прошлое невозможно.

Сутки – естественная единица времени.

Песочные и водяные часы.

Маятник – основная часть современных часов.

Секундомеры для измерения коротких промежутков времени.

Стробоскоп и стробоскопический метод.

Изучение циферблата и определение его цены деления.

 

Тема 5.

 Изготовление механического стробоскопа и математического маятника (практическая работа).

 

Цель работы: научиться изготавливать математический маятник и математический стробоскоп и использовать их для измерения различных промежутков времени, а также исследования зависимости между различными величинами.

1.     Математический маятник.

     Оборудование: шарик, нить, штатив с муфтой и лапкой, линейка, часы    с секундной стрелкой.

    2.Механический стробоскоп.

Оборудование: картон, ножницы, линейка, транспортир, гвоздь.

Выполнение работы по описанию.

 

Тема 6.

Методы измерения скорости (семинар).

 

Для количественного описания движения тел необходимо измерять все кинематические характеристики их движения – перемещение, скорость и ускорение.

Один из методов измерения скорости, широко применяемый в астрономии и космонавтике, основан на использовании явления Доплера. Это явление     играет важную роль в физике.

Сущность явления заключается в следующем. Пусть на космической ракете установлен радиопередатчик, который через равные промежутки времени посылает радиосигналы. Если ракета неподвижна относительно приёмника, то он будет принимать эти сигналы через такие же промежутки времени. Иное дело, если ракета движется, причём так, что расстояние от неё до приёмника со временем меняется. Если ракета приближается к приёмнику со скоростью v, то за время T. Прошедшее от момента посылки одного сигнала до посылки следующего. Расстояние от приёмника до ракеты уменьшится на величину =VT. Очередному сигналу, посланному ракетой, предстоит уже меньший путь, и этот сигнал пройдёт его за меньшее время, чем предыдущий.

Промежутки между принимаемыми сигналами будут тем меньше, чем больше скорость ракеты. Следовательно, от приближающейся к приёмнику ракеты в единицу времени поступит больше сигналов, чем от неподвижной.

Итак, периодические сигналы от приближающегося источника приходят с большей частотой, чем такие же сигналы      от неподвижного источника.

В этом и состоит явление Доплера.

На практике скорость измеряет спидометр автомобиля, автобуса и т. д.

 

 

Тема 7.

Определение максимальной скорости движения руки и пальца руки (практическая работа).

 

1.     Оборудование: ластик и линейка.

Порядок выполнения:

Положить ластик на край стола, щёлкнуть по нему пальцем   и заметить точку падения ластика на пол. Измерив максимальное расстояние от стола до места падения ластика, определить дальность полёта в горизонтальном направлении. Вычисляем скорость ластика, предварительно определив время падения ластика.

2.     Оборудование: теннисный мяч, рулетка, секундомер.

Порядок выполнения:

Бросая мяч на спортплощадке, измерьте с помощью секундомера максимальную длительность его полёта, а с помощью рулетки – дальность полёта. Подсчитайте скорость.

 

 

Тема 8.

Измерение сил динамометром (семинар).

 

         1.Оборудование: динамометр демонстрационный, динамометр           лабораторный пружинный, динамометр закрытый, силомер.

       2. Порядок выполнения: рассмотреть устройство и шкалы деления       различных динамометров.

3.     Закрепить динамометр вертикально, и, подвесив на него груз,

измерить силу тяжести и его вес.

Измерить различными динамометрами вес разных тел с точностью до 0,1 Н.

Тема 9.

Измерение силы трения при равномерном движении бруска по горизонтальной поверхности (лабораторная работа).

1       Оборудование: пружинный динамометр, брусок деревянный, набор грузов.

2       Порядок выполнения: положить на горизонтальную доску деревянный брусок, прикрепить к нему динамометр и привести его в равномерное движение, снять показание динамометра.

3       Повторить опыт, добавив поочерёдно один, два и три груза.

4       Сравнить показания динамометра и сделать вывод.

 

 Тема 10.

 Подведение итогов по теме: «Практическое применение измерений пространства и времени» (круглый стол – защита презентаций и рефератов).

     Оборудование:

Штатив с муфтой и лапкой, термометры - демонстрационный, медицинский и другие, математический маятник, механический стробоскоп, часы, секундомер.

 

Информационное обеспечение программы: 

1.     http://www.transparentworld.ru/;  ru.wikipedia.org www.rgo.ru.

2.     Большая советская энциклопедия. Издат. Доп. «Ридерз Дайджест», 2000 г.

3.     Учебник физики – 7 класс, Москва изд. Просвещение  2010г.    

4.     История физики (лекции) Москва изд. Просвещение 1995г.

5.      Журнал «Наука и жизнь» - 2011г.

6.      Газета «1 сентября» - 2011г.

7.     Хрестоматия по физике Москва изд. Просвещение 1982г.

8.     М.И. Блудов Беседы по физике изд. Просвещение 1985г.

9.     www.rgo.ru

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Муниципальное образовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 8 п.Горьковский

Советского района г.Волгограда

 

                  



 

 

        

 

Измерение пространства и времени, определение цены деления

 

прибора.

 

Программа дополнительного образования детей 12-13 лет

Срок реализации 2 месяца

 

 

 

 

Разработчик (автор/составитель):
Попова Нина Ивановна учитель высшей квалификационной категории

                                                                                  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Волгоград-2014

                                     Пояснительная записка

 

·         Направленность дополнительной образовательной программы: экспериментальная

·        По функциональному предназначению - учебно-познавательная

 

·        По форме организации - групповая

 

·        По времени реализации – краткосрочная

 

        Новизна программы состоит в том, что впервые обучающиеся получают интегрированные междисциплинарные  теоретические знания и практические навыки, необходимые и достаточные для того, чтобы уметь их использовать для измерения физических величин и определения цены деления при выполнении экспериментов и  лабораторных работ на уроках физики.. Программа содержит материал об истории развития измерений, первых измерительных приборах и измерительных шкал приборов.

          Актуальность программы обусловлена тем, что в настоящее время в условиях нарастающего прогресса в различных областях науки, техники и общественной жизни важно прививать обучающимся основные навыки измерительных операций, осознанно пользоваться измерительными приборами.

Программа  «Измерение пространства и времени, определение цены деления прибора» призвана восполнить знания уча­щихся о измерении величин и назначении измерительных приборов.

 Педагогическая целесообразность программы объясняется тем, что  программа вводит учащихся в волнующий мир природы, связанной с физикой, в мир удивительных физических явлений и закономерностей, фактов и интригующих гипотез. Отвечая естественным для данного возраста интересам детей, учитывая их любознательность и эмоциональную отзывчивость, программа обозначает перспективу жизни, радость познания, счастье открытий.

 

Цель курса – предоставление обучающимся возможности удовлетворить индивидуальный интерес к изучению физики в процессе познавательной и творческой деятельности при проведении самостоятельных экспериментов и исследований.

Задачи курса:

-  подготовка к сознательному изучению основ физики в 7 классе,

- знакомство с основными применениями метрической системы мер в    практической деятельности человека,

- знакомство с методами естественнонаучного исследования.

Курс строится на следующих принципах:

- он является завершённым;

- учебный материал написан доступным для понимания языком и удовлетворяет интерес обучающихся;

- обеспечена преемственность с пропедевтическим курсом естествознания;

- содержание курса способствует расширению кругозора и включает оригинальный материал, выводящий за рамки школьной программы.

Отличительные особенности: Программа курса, охватывает различные области знания. Предлагаемый учебный материал позволяет обеспечить новый, более высокий уровень физико-математической  образованности и воспитанности учащихся. Программа  позволит создать более благоприятные условия для продолжения естественно - научного образования в последующих классах.  В содержании программы  интегрированы знания из различных областей математики, физики, биологии, экологии.

 

        Особенности реализации программы: она выполняет три основные функции:

1) является «надстройкой»  физики, дополненный курс программы  становится углублённым;

2) развивает содержание базового курса физики, что позволяет поддерживать изучение смежных учебных предметов на профильном уровне или получать дополнительную подготовку для сдачи единого государственного экзамена по выбранному предмету на профильном уровне;

3) способствует удовлетворению познавательных интересов в различных областях деятельности человека.

 

Возраст детей, участвующих в реализации данной образовательной программы: от 12 до 13 лет. Данная программа рекомендуется в 6 классах в рамках предпрофильной подготовки с опорой на знания, полученные на уроках естествознания, физики, а также на межпредметные связи с другими естественными и общественными дисциплинами. Данный курс может рассматриваться как универсальный курс, и предложен слушателям разных профилей: социально-экономического, гуманитарного, естественнонаучного и других.

 

Сроки реализации образовательной программы: 2 месяца.

 

Формы занятий. Методы и формы обучения определяются требованиями профилизации обучения. Также учитываются индивидуальные способности, развитие и саморазвитие личности. Основные приоритеты методики преподавания программы:

- междисциплинарная интеграция, содействующая становлению целостного мировоззрения;

- обучение через опыт и сотрудничество;

- интерактивность (работа в малых группах, имитационное моделирование, метод проектов);

- личностно - деятельностный подход в обучении;

- лидерство, основанное на совместной деятельности, направленное на достижение общей образовательной цели (командное участие в подготовке мероприятий, совместное проектирование).

Формы организации обучения:

•        по количеству детей, участвующих в занятии - групповая,

•        по особенностям коммуникативного взаимодействия педагога и детей - лекция, практикум.

•        по дидактической цели — вводное занятие, практическое занятие, занятие по систематизации и обобщению знаний, комбинированные формы занятий.

Режим занятий: 2 часа в неделю, общий объем – 10 часов.

Ожидаемые результаты освоения программы.

Учащиеся должны знать:

1.        приборы для измерения различных величин.

2.        шкалу измерительных приборов.

Учащиеся должны уметь:

1.                      определять цену деления измерительного прибора;

2.                      объяснять правильность измерения величин;

3.                      работать с дополнительной литературой;

4.                      работать с приборами и выполнять эксперименты.

 

 

 

 

 

 

 

Учебно-тематический план.

 

 

 

 

№п/п

Наименование разделов и тем курса

Всего часов

Формы проведения

 

1

Из истории измерения

1

лекция

 

2

Измерение длины и размеров тел, определение цены деления линейки.

1

практическая работа

 

3

Измерение температуры, определение цены деления термометров.

1

Практическая работа

 

4

Измерение времени, определение цены деления часов.

1

семинар

 

5

Изготовление механического стробоскопа и математического маятника.

1

Практическая работа

 

6

Методы измерения скорости

1

семинар

 

7

Определение максимальной скорости движения руки и пальца руки.

1

Практическая работа

 

8

Измерение сил динамометром.

1

семинар

 

9

 Измерение силы трения при равномерном движении бруска по горизонтальной поверхности                                                   

1

Практическая работа.

 

10

Подведение итогов по теме: «Практическое применение измерений пространства и времени»

      1

Круглый стол-защита презентаций и рефератов.

 

                  Итого:

    10

 

               

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание курса.

 

Тема 1.

 Из истории измерения (лекция).

     Потребность определять размеры предметов и расстояния между ними возникла у человека в глубокой древности. Размеры окружающих предметов обычно сравнивали с ростом человека, размахом рук, шириной шага, длиной ступни, ладони, пальца, толщиной человеческого волоса. Это мы часто делаем и теперь. Таким образом, размеры неизвестного предмета определяли через величины, хорошо известные каждому.

     В древней Руси, например, ткани измеряли локтями, потому что ткань или ленту удобно наматывать на руку. Локоть составлял длину руки от конца среднего пальца до локтя. Купцы, привозившие ткани из азиатских стран, продавали их на аршины. Слово «аршин» происходит от персидского слова «арш», что означает локоть. В ХVII в. Аршин был узаконен в России как мера длины.

     Для измерения меньших длин применяли пядь, фут, дюйм. Пядь – это расстояние между вытянутым указательным и большим пальцами руки. Фут – по-английски ступня. Для определения этой единицы длины составляли цепочку из 16 человек, стоящих так, что пятка предыдущего касалась концов пальцев следующего. Одна шестнадцатая такой «цепочки» и составляла фут. Дюйм – длина последнего сустава большого пальца.

     Распространённой единицей на Руси была сажень. Слово «сажень» происходит от глагола «сягать», т. е. доставать до чего-либо. Расстояние «сажень» обозначает досягаемое рукой расстояние. Различали маховую сажень – расстояние между концами пальцев раскинутых рук и косую сажень – «с ног на руки, от земли до руки», расстояние от ступни левой ноги до конца пальцев вытянутой правой руки. В ХVII в. Сажень приняли равной трём аршинам. До сих пор сохранилось выражение «косая сажень в плечах».

      Крупной мерой длины в России служила верста. Она была равна 500 саженям.

     Моряки пользовались для измерения больших расстояний милей. «Милле» - по латыни тысяча. Тысяча двойных шагов – шаг левой, шаг правой – составляли расстояние, равное миле.

     На протяжении многих тысячелетий каждая страна имела свои меры длины и даже внутри страны меры, носящие одно название, на поверку оказывались значительно отличающимися друг от друга. Это с давних времён было замечено человеком. Ведь как нет одинаковых людей, так нет и одинаковых локтей, пядей, футов, дюймов. Поэтому и сложены были пословицы «Нет одинаковых людей, нет одинаковых локтей» или «Мерить на свой аршин».

, термометр спиртовой для измерения горячей воды.     Такой разнобой в единицах измерения длины мешал развитию науки и техники, усложнял торговлю между государствами. В конце ХVIII в. Была сделана первая попытка создания единой системы мер «для всех веков, для всех народов».

 

Тема 2.

 Определение длины и размеров тел, измерение цены деления

              линейки (практическая работа).

 

Цель работы: Определить цену деления линейки и используя её измерить длину различных предметов.

Оборудование: линейка метровая демонстрационная, линейка школьная, объёмная линейка, карандаш, листок бумаги.

Что значит измерить физическую величину? Это значит сравнить её с другой, однородной величиной, условно принятой за единицу.

Например, чтобы измерить длину какого-либо предмета, надо сравнить её с единицей длины – метром. Для этого используют линейку. Погрешность измерения зависит от цены деления линейки.

Практическая работа с линейками с разной ценой деления, определение цены деления и погрешностей измерения.

Измерение длины стола, высоты шкафа, длины и ширины классной комнаты, длины обложки учебника с учётом погрешностей измерения.

 

Тема 3.

 Измерение температуры, определение цены деления термометра (практическая работа).

 

Цель работы: Определить цену деления термометра и используя её измерить температуру различных тел.

Оборудование: термометр демонстрационный спиртовой со шкалой цельсия и Кельвина, термометр демонстрационный спиртовой со шкалой цельсия и Фаренгейта, термометр медицинский ртутный

Для измерения температуры используют термометры. В зависимости от назначения термометры бывают разные, с разной шкалой и ценой деления.

Практическое изучение термометра демонстрационного, медицинского, термометра для измерения температуры воды. Рассмотрение шкалы цельсия, шкалы Кельвина и шкалы Фаренгейта, определение цены деления каждого и измерение температуры.

 

Тема 4.

 Измерение времени, определение цены деления часов (семинар).

 

Очень часто мы употребляем такие выражения, как «мало времени осталось» или «много времени прошло», и отлично при этом понимаем друг друга. Но попробуйте ответить на вопрос: что такое время? Правильный ответ на вопрос о сущности времени был найден ещё древнегреческими философами-материалистами. Ньютон в своих трудах сделал попытку ввести в науку понятие абсолютного времени.

    При любых изменениях времени по необходимости приходится обращаться к совокупности физических явлений, последовательно сменяющих друг друга.

   Время как физическая величина обладает рядом особенностей, в силу которых методы его измерения отличаются от методов измерения других величин. Любой промежуток времени можно измерить лишь один раз, только тогда, когда он протекает. Повторить измерения, как это делают, например, при измерении длины, нельзя, так как вернуться в прошлое невозможно.

Сутки – естественная единица времени.

Песочные и водяные часы.

Маятник – основная часть современных часов.

Секундомеры для измерения коротких промежутков времени.

Стробоскоп и стробоскопический метод.

Изучение циферблата и определение его цены деления.

 

Тема 5.

 Изготовление механического стробоскопа и математического маятника (практическая работа).

 

Цель работы: научиться изготавливать математический маятник и математический стробоскоп и использовать их для измерения различных промежутков времени, а также исследования зависимости между различными величинами.

1.     Математический маятник.

     Оборудование: шарик, нить, штатив с муфтой и лапкой, линейка, часы    с секундной стрелкой.

    2.Механический стробоскоп.

Оборудование: картон, ножницы, линейка, транспортир, гвоздь.

Выполнение работы по описанию.

 

Тема 6.

Методы измерения скорости (семинар).

 

Для количественного описания движения тел необходимо измерять все кинематические характеристики их движения – перемещение, скорость и ускорение.

Один из методов измерения скорости, широко применяемый в астрономии и космонавтике, основан на использовании явления Доплера. Это явление     играет важную роль в физике.

Сущность явления заключается в следующем. Пусть на космической ракете установлен радиопередатчик, который через равные промежутки времени посылает радиосигналы. Если ракета неподвижна относительно приёмника, то он будет принимать эти сигналы через такие же промежутки времени. Иное дело, если ракета движется, причём так, что расстояние от неё до приёмника со временем меняется. Если ракета приближается к приёмнику со скоростью v, то за время T. Прошедшее от момента посылки одного сигнала до посылки следующего. Расстояние от приёмника до ракеты уменьшится на величину =VT. Очередному сигналу, посланному ракетой, предстоит уже меньший путь, и этот сигнал пройдёт его за меньшее время, чем предыдущий.

Промежутки между принимаемыми сигналами будут тем меньше, чем больше скорость ракеты. Следовательно, от приближающейся к приёмнику ракеты в единицу времени поступит больше сигналов, чем от неподвижной.

Итак, периодические сигналы от приближающегося источника приходят с большей частотой, чем такие же сигналы      от неподвижного источника.

В этом и состоит явление Доплера.

На практике скорость измеряет спидометр автомобиля, автобуса и т. д.

 

 

Тема 7.

Определение максимальной скорости движения руки и пальца руки (практическая работа).

 

1.     Оборудование: ластик и линейка.

Порядок выполнения:

Положить ластик на край стола, щёлкнуть по нему пальцем   и заметить точку падения ластика на пол. Измерив максимальное расстояние от стола до места падения ластика, определить дальность полёта в горизонтальном направлении. Вычисляем скорость ластика, предварительно определив время падения ластика.

2.     Оборудование: теннисный мяч, рулетка, секундомер.

Порядок выполнения:

Бросая мяч на спортплощадке, измерьте с помощью секундомера максимальную длительность его полёта, а с помощью рулетки – дальность полёта. Подсчитайте скорость.

 

 

Тема 8.

Измерение сил динамометром (семинар).

 

         1.Оборудование: динамометр демонстрационный, динамометр           лабораторный пружинный, динамометр закрытый, силомер.

       2. Порядок выполнения: рассмотреть устройство и шкалы деления       различных динамометров.

3.     Закрепить динамометр вертикально, и, подвесив на него груз,

измерить силу тяжести и его вес.

Измерить различными динамометрами вес разных тел с точностью до 0,1 Н.

Тема 9.

Измерение силы трения при равномерном движении бруска по горизонтальной поверхности (лабораторная работа).

1       Оборудование: пружинный динамометр, брусок деревянный, набор грузов.

2       Порядок выполнения: положить на горизонтальную доску деревянный брусок, прикрепить к нему динамометр и привести его в равномерное движение, снять показание динамометра.

3       Повторить опыт, добавив поочерёдно один, два и три груза.

4       Сравнить показания динамометра и сделать вывод.

 

 Тема 10.

 Подведение итогов по теме: «Практическое применение измерений пространства и времени» (круглый стол – защита презентаций и рефератов).

     Оборудование:

Штатив с муфтой и лапкой, термометры - демонстрационный, медицинский и другие, математический маятник, механический стробоскоп, часы, секундомер.

 

Информационное обеспечение программы: 

1.     http://www.transparentworld.ru/;  ru.wikipedia.org www.rgo.ru.

2.     Большая советская энциклопедия. Издат. Доп. «Ридерз Дайджест», 2000 г.

3.     Учебник физики – 7 класс, Москва изд. Просвещение  2010г.    

4.     История физики (лекции) Москва изд. Просвещение 1995г.

5.      Журнал «Наука и жизнь» - 2011г.

6.      Газета «1 сентября» - 2011г.

7.     Хрестоматия по физике Москва изд. Просвещение 1982г.

8.     М.И. Блудов Беседы по физике изд. Просвещение 1985г.

9.     www.rgo.ru

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

 

 

Автор Попова Нина Ивановна
Дата добавления 19.11.2014
Раздел Физика
Подраздел Планирования
Просмотров 1022
Номер материала 3667
Скачать свидетельство о публикации

Оставьте свой комментарий:

Введите символы, которые изображены на картинке:

Получить новый код
* Обязательные для заполнения.


Комментарии:

↓ Показать еще коментарии ↓