Интегрированные уроки физики. 7-11 классы


Л. А. ГОРЛОВА



ИНТЕГРИРОВАННЫЕ
УРОКИ ФИЗИКИ


2-е издание, электронное


• Основные темы программы средней и старшей школы
                    • Дифференцированный подход
                    • Варианты игровых уроков
                    • Творческие задания


7-11
классы


МОСКВА

2021

УДК 371.671.1
ББК 74.262.22 Г69








     Горлова Л.А.
Г69     Интегрированные уроки физики. 7—11 классы / Л.А. Гор-
     лова. - 2-е изд., эл. - 1 файл pdf : 146 с. - Москва : ВАКО, 2021. — (Мастерская учителя физики). — Систем. требования: Adobe Reader XI либо Adobe Digital Editions 4.5 ; экран 10". — Текст : электронный.
         ISBN 978-5-408-05453-4
         Пособие содержит разработки интегрированных уроков физики по основным темам программы средней и старшей школы. Проведение интегрированных уроков позволит устранить дублирование в изучении материала, наглядно покажет связи физики с другими предметами как естественно-научного, так и гуманитарного цикла, создаст благоприятные условия для формирования общеучебных умений и навыков.
         Пособие адресовано учителям-предметникам, а также студентам педагогических вузов.

УДК 371.671.1
ББК 74.262.22







Электронное издание на основе печатного издания: Интегрированные уроки физики. 7-11 классы / Л.А. Горлова. - Москва : ВАКО, 2010. - 144 с. - (Мастерская учителя физики). - ISBN 978-5-408-00219-1. - Текст : непосредственный.





В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации.



ISBN 978-5-408-05453-4

© ООО «ВАКО», 2010

ОТ АВТОРА











   Отрасли современной науки тесно связаны между собой, поэтому и школьные учебные предметы не могут изучаться изолированно друг от друга.
   Установление межпредметных связей способствует более глубокому усвоению знаний, формированию научных понятий и законов, совершенствованию учебно-воспитательного процесса. Одним из путей реализации межпредметных связей являются интегрированные уроки. Такие уроки устраняют дублирование в изучении материала, создают благоприятные условия для формирования общеучебных умений и навыков учащихся. Интеграция через уроки предметов естественно-научного цикла способствует формированию научного мировоззрения учащихся, единству материального мира, взаимосвязи явлений в природе. Интегрированные уроки также способствуют повышению научного уровня обучения, систематизации знаний, развитию логического мышления и творческих способностей учащихся.
   Как показал опыт, основные дидактические требования к интегрированному уроку можно свести к пяти аспектам, которые отражены в таблице.

Интегрированные уроки физики: 7—11 классы

   Структура интегрированного урока зависит от содержания материала и от формы организации урока. Сведения, полученные на уроках по другим предметам, чаще всего либо используются в качестве опорных знаний, либо для выдвижения проблемы, либо для углубления и закрепления знаний.
   Важным фактором для правильного планирования интегрированных уроков являются взаимные контакты учителей-предметников, обмен опытом и коллективное решение общих для них вопросов. Успех и эффективность интегрированного урока обеспечивается тщательной предварительной подготовкой к нему учителей и учащихся.


   В заключение хочу отметить, что межпредметные связи являются дидактическим условием и средством глубокого и всестороннего усвоения основ наук в школе, лицее, гимназии.

класс





            Урок 1. ПРОСТЫЕ МЕХАНИЗМЫ. РЫЧАГ, РАВНОВЕСИЕ СИЛ НА РЫЧАГЕ


   Интеграция предметов: физика — биология.

   Пояснительная записка:
   1.   На уроке понадобится эпидиаскоп, рисунки из учебников физики и биологии, а также рычаг лабораторный и набор грузов.
   2.  В конце урока дается домашнее задание в виде таблицы.

Ход урока
   Учитель физики. Ребята, как вы думаете, какой простой механизм применяли в Египте при строительстве пирамид? Конечно, самое простое приспособление — рычаг.

   Каждому известно, что тяжелый предмет сдвигают с места при помощи достаточно длинной и прочной палки — рычага.
   Во многих случаях для того, чтобы поднять тяжелый груз на некоторую высоту, его поднимают с помощью блоков или же втаскивают по наклонной плоскости. Рассмотрим схему.

Интегрированные уроки физики: 7—11 классы

Простые механизмы

  Учитель физики. Ребята, как вы думаете, для чего применяют простые механизмы?
  Ученики. Для того, чтобы совершая работу, выиграть в силе.
  Учитель физики. Простые механизмы имеются и в быту, и

во всех сложных заводских машинах, в сложных автоматах, печат

ных и счетных машинах.
   Ребята, где вы видели, в каких бытовых приборах и устройствах, простые механизмы?
   Ученики. Весы рычажные (рычаг), мясорубка (винт), ножницы (рычаг), нож (клин), топор (клин) и т.д.
   Учитель физики. А какие простые механизмы есть у подъемного крана?
   Ученики. Рычаг (стрела крана), блоки (на конце стрелы и крючка для зацепки груза).
   Учитель физики. Сегодня мы остановимся более подробно на рычагах. Рычаг — это твердое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры (оси).
   Рассмотрим рисунок, где человек поднимает тяжелый груз, вы

ясним, где ось рычага в первом и вто-

ром случае. В первом случае человек с силой /’нажимает на конец лома В и таким образом поворачивает лом вокруг оси, проходящей через единственную неподвижную точку лома — точку его опоры О. Обратите внимание, сила F, с которой человек действует на рычаг (лом), меньше силы тяжести груза. Таким образом, человек получает выигрыш в силе. Во втором случае человек приподнимает конец лома, действует силой в точке

В. Рычаг (лом) поворачивается вокруг точки — опоры лома (точка О, которая касается земли).
   И во втором случае человек прикладывает силу меньшую, чем

вес груза, и получает выигрыш в силе.

Простые механизмы. Рычаг, равновесие сил на рычаге 7

   Ребята, а сейчас выясним условия, при которых рычаг находится в равновесии под действием приложенных к нему сил. (Показ опыта.)
   Кратчайшее расстояние между точкой опоры (осью) и прямой, вдоль которой действует на рычаг сила, называют плечом силы. (Показывает плечи на лабораторном рычаге.)


   Чтобы найти плечо силы, надо из точки опоры опустить перпендикуляр на линию действия силы. Длина этого перпендикуляра и будет плечом данной силы. !Л — плечо силы Ръ /₂ — плечо силы F₂. Измеряем силы, действующие на рычаг и плечи этих сил.
   Из опыта видно, что меньшая сила уравновесила большую, и что плечо меньшей силы больше плеча большей силы. Ребята, какой же вывод делаем, каково же условие равновесия рычага?
   Ученики. Рычаг находится в равновесии, когда силы, действу-
               .                                      Zi  ⁷
ющие на него, обратно пропорциональны плечам этих сил — = —.
/₂  /₂
   Учитель физики. Это правило равновесия рычага было установлено древнегреческим ученым Архимедом. Из этого правила видно, что меньшей силой можно уравновесить при помощи рычага большую силу.

   Задача
   При помощи лома рабочий поднимает ящик массой 120 кг. Какую силу он прикладывает к большому плечу рычага, если длина этого плеча 1,2 м, а меньшего плеча 0,3 м, какой будет выигрыш в силе?


Дано:                Решение:                                
т = 120 кг,          По правилу равновесия рычага            
g= 9,8 Н/кг, 10 Н/кг /1 F,      pF2 ■ I2.                    
11 = 1,2 м,          =    ^ -Т1        ;                     
12 = 0,3 м           /2 F2       1 /1 ’                      
Л = ?                F2 = р = mg = 120 кг ■ 10 Н/кг = 1200 Н;
                           , 1200Н ■ 0,3 м 1200Н ,,пптт      
                                 /; =’-== 300 н.             
                     1       1,2 м          4                

Ответ. 300 Н.

Интегрированные уроки физики: 7—11 классы

   Учитель физики. Значит, рабочий преодолевал силу 1200 Н, прикладывая к лому (рычагу) силу 300 Н, чему же будет равен выигрыш в силе?


                                 F₂ 1200 Н  .
  Ученики. Выигрыш в силе в 4 раза: — =---= 4 раза.
                                 F 300Н

   Учитель биологии. Ребята, но простые механизмы, в частно

сти рычаги, встречаются и в живой природе.
   В скелете животных и человека все кости, имеющие некоторую

свободу движения, являются рычагами. У человека — это кости ко

нечностей, нижняя челюсть, череп, фаланги пальцев.

ка оценим мышечную

   Рассмотрим условия равновесия рычага на примере черепа. Здесь ось вращения рычага О проходит через сочленение черепа с первым позвонком. Спереди от точки опоры на коротком плече действует сила тяжести головы R, позади — сила /’тяги мышц и связок, прикрепленных к затылочной кости.
   Другим примером работы рычага является действие стопы при подъеме на полупальцы.
   Опорой рычага служат головки плюсневых костей. Преодолеваемая сила R (вес всего тела) приложена к таранной кости.
   Действующая мышечная сила F, осуществляющая подъем тела, передается через ахиллово сухожилие и приложена к выступу пяточной кости.
   Учитель физики. Ребята, давайте-силу (мускулатуру) при ходьбе. Допустим,


масса мальчика 50 кг. Длина его стопы 26 см, расстояние от фалан


ги пальцев до центра таранной кости 21 см.


  Дано: т = 50 кг, а = 1₁ = 26 см, b = 1₂ = 21 см.

F= ?

a R /.
   = — или 1- =
b F 1₂

Решение:
Определим вес мальчика:
Р = mg;
Р = 50 кг • 10 Н/кг = 500 Н; R = Р = 500 Н.
Применяем правило равновесия рычага:

R                R • I2  „ 500 • 21
F . Отсюда: F = —-^-; F = ——— = 400 Н.
                    11          26

Ответ. 400 Н.

Простые механизмы. Рычаг, равновесие сил на рычаге 9

   Учитель биологии. Интересные рычажные механизмы можно найти в некоторых цветках. Рассмотрим строение лугового шалфея.



Опыление шалфея насекомым Тычинка цветка — рычаг

   Вытянутая тычинка служит длинным плечом рычага А. На ее конце расположена пыльца. Короткое плечо Б рычага как бы стережет вход в цветок. Когда насекомое (шмель, пчела) заползает в цветок, оно нажимает на короткое плечо рычага. Длинное плечо при этом ударяет пыльником по спинке насекомого и оставляет на ней пыльцу. Перелетая на другой цветок, насекомое этой пыльцой опыляет его.
   Учитель физики. Ребята, сегодня на уроке мы изучали простые механизмы и выяснили, для чего их используют. Оглянитесь вокруг, и вы обнаружите простые механизмы. Задумайтесь об устройстве своего организма. Вы непременно обнаружите в нем «простые механизмы», и не только рычаги.


   Домашнее задание
   Перечислить простые механизмы, которые вы обнаружите дома, и те «простые механизмы», которые есть в вашем организме и в организме животных. Составить таблицу.

Простой механизм в быту, в организме Вид простого механизма
        человека и животного                               
1. Кусачки                           Рычаг, клин           
2. Дверная ручка                     Рычаг                 
3. Ножницы                           Рычаг                 
4. Нож                               Клин                  
5. Клавиши пианино                   Рычаг                 
6. Мясорубка                         Винт, ворот           
7. Домкрат                           Рычаг, винт           
8. Топор                             Клин                  
9. Зубы, клыки                       Клин                  
10. Когти кошки                      Клин, рычаг           
11. Рога животного                   Клин                  
12. Челюсти                          Рычаг                 

Интегрированные уроки физики: 7—11 классы



            Урок 2. СКОЛЬКО ВОДЫ НУЖНО ЧЕЛОВЕКУ?



   Интеграция предметов: физика — география — экономика.

   Пояснительная записка:
   1.    Цель урока: обобщить знания учащихся по теме «Гидросфера», рассмотреть возможность экономии воды в быту и выявить экономический эффект такой экономии.
   2.    Урок проводится в два этапа: на первом этапе разыгрывается сценка, а на втором ведется работа по заданным «ресурсам».
   3.   В конце занятия подводятся итоги.


Ход урока
   На авансцене трое мальчиков, на груди каждого — химические знаки:


   Двое мальчиков — атомы водорода и один — атом кислорода. Позади ширма, за которой находится девочка, на груди которой эмблема:


   Кислород.          Я — коварный поджигатель.
                      Вы огня хотите — нате!
                      Я всесильный окислитель, Если атомов дадите Два водорода наперед. Воду дать могу я — вот!
   Первый водород. Не говорю я, а горю И себя я вам дарю.
   Второй водород. Пусть будет дождь, и снег, и град, Я напоить природу рад!
   Все вместе. А коль вместе мы всегда, Получается — вода.
   Учитель.           А вам, ребята, без воды
                      И не «туды», и не «сюды».
                      А водороды мимоходом Пленили грозный кислород. И тем они создали воду, Чтоб жажду утолил народ.
   (Ширма опускается и появляется новый персонаж — Вода.)