Законы физики вокруг нас

Пояснительная записка

Сельская школа расположена вдали от промышленных районов, но несмотря на это механизация агропромышленного производства имеет возможность показать учащим ся практическую значимость законов физики. Для них изучение физики на основе сельскохозяйственного производства является близким и понятным. Поэтому я считаю, что изучение данного элективного курса позволит решить ряд учебно-методических проблем при изучении физики в сельской школе.

Элективный курс «Законы физики вокруг нас», основной задачей которого является развитие творческих способностей учащихся, углубление знаний по физике, раскрытие возможностей физики в совершенствовании агропромышленной техники и агропромышленного производства.

Реализация задач, поставленных перед данным курсом, осуществляется через выполнение лабораторных и практических работ, проведение экскурсий, встреч с работниками агропромышленного комплекса решение конструкторских и исследовательских заданий.

Изучение курса способствует осознанию учащимися значимости сельскохозяйственных  профессий, воспитанию чувства гражданского долга – готовности трудиться в сельском хозяйстве, любовь к Родине, селу, природе и уважения к людям труда.

Программой предусматривается изучение восьми тем, которые, на мой взгляд, являются основополагающими для раскрытия основ механизации, полеводства и животноводства.

Программа рассчитана на 34 часа  для IX классов. На изучение программы  35,7% времени отводится на теорию и 64,3% – на лабораторные и практические работы.

Экскурсии, предусмотренные программой, позволяют не только познакомить учащихся с применением законов физики, в агропромышленном комплексе, но и провести ряд практических работ, которые невозможно провести в лабораторных условиях. Экскурсии  проводятся во внеурочное время.

Лабораторные и конструкторские задания позволяют развить у учащихся навыки исследовательской и конструкторской деятельности, а также их творческие способности.

В программе указаны умения, которые должны быть сформированы у учащихся в ходе изучения курса наряду с теми, которые заложены в образовательном стандарте основной  общеобразовательной школы.

Содержание курса

Введение  (1 ч)

Роль физики в развитии сельскохозяйственного производства. История его развития в регионе.

Темы рефератов

1. Развитие сельскохозяйственного промысла в регионе.
2. Переход от частного к коллективному производству.
3. Научно-техническая революция в сельскохозяйственном производстве.

Измерение физических величин (6 ч)

Измерения, применяемые в сельском хозяйстве. Прямые и косвенные измерения. Измерительные приборы: мерная сажень, бороздомер, мерная вилка, штангенциркуль, микрометр, кронциркуль, калибры (измерительные скобы), индикаторы, тяговый динамометр.

Демонстрации

1. Модель штангенциркуля.
2. Модель микрометра.
3. Кронциркуль.
4. Мерная сажень.
5. Рулетка.

Лабораторные работы

1. Изучение штангенциркуля и микрометра.
2. Сравнение точности измерения линейных размеров тел измерительными приборами с разной ценой деления.

Практические работы

1. Измерение участков поля, глубины борозды, знакомство с работой учетчика.
2. Измерение точности обработки деталей различными приборами. Знакомство с работой слесаря-инструментальщика.

Конструкторские задания

1. Конструирование и изготовление прибора для измерения диаметра тел с достаточно большой точностью.
2. Конструирование и изготовление складной мерной сажени.
3. Конструирование и изготовление бороздомера.

Движение и силы (11 ч)

Кинематические характеристики движения тел в различных системах отсчета. Методы измерения скорости движения тел. Значение скорости движения сельскохозяйственных машин и агрегатов при выполнении сменного задания механизаторами. Расчет сменной нормы выработки механизированного звена. Инерция в сельском хозяйстве. Сила трения и сила давления, их роль в сельском хозяйстве. Встреча с передовиками полеводческой бригады, ведущими специалистами сельскохозяйственного предприятия. Демонстрации.

1. Относительность форм траектории движения тела.
2. Модель спидометра.
3. Стробоскопический метод изучения движения.
4. Система смазки трактора, комбайна.

Лабораторные работы

1. Измерение мгновенной скорости движения тела.
2. Исследование зависимости силы трения от веса тела и площади соприкасающихся поверхностей.
3. Изучение способов изменения давления твердого тела на поверхность.

Практические работы

1. Решение задач на расчет площадей, которые могут обработать механизированные звенья за смену.
2. Решение задач на расчет силы трения, возникающей при движении почвообрабатывающих и посевных агрегатов.
3. Решение задач на расчет давления на почву различных сельхозмашин.

Экскурсии

1. В машинно-тракторную мастерскую  агрофирмы для ознакомления с устройством агрегатов сельхозмашин, принцип действия которых основан на явлении инерции, силе трения.
2. На зерноток для ознакомления с работой транспортерного зернопогрузчика, различных видов весов, наблюдение за работой весовщика.

Давление жидкостей и газов (10 ч)

Использование давления жидкостей и газов в сельскохозяйственном производстве. Использование гидравлических машин в сельскохозяйственном производстве. Применение сообщающихся сосудов в механизации животноводческих ферм. Встреча с мастерами-наладчиками животноводческих ферм.

Демонстрации.

1. Схема заправки трактора.
2. Опрыскиватель.
3. Гидравлический тормоз.
4. Гидравлическая система трактора, комбайна.
5. Автопоилка.
6. Схема водопровода.

Лабораторные работы

1. Исследование зависимости давления жидкости от ее плотности и высотыстолба.
2. Изучение принципа действия гидравлической машины.

Практические работы

1. Изучение гидравлического подъемника трактора и комбайна. Работа с гидравлическим домкратом.
2. Изучение принципа работы доильных аппаратов (установок для доения коров), применяемых на животноводческих фермах.

3.             Изучение системы водоснабжения животноводческих ферм.
Экскурсии

1. В машинно-тракторную мастерскую агрофирмы  – встреча с механизаторами, знакомство с работой гидравлических устройств в сельскохозяйственных машинах.
2. На молочно-товарную ферму сельскохозяйственного предприятия – встреча с доярками и мастерами-наладчиками.

Конструкторские задания

1. Изготовление модели  вакуум-регулятора  доильной установки.
2. Конструирование и изготовление модели автопоилки.
3. Конструирование и изготовление модели гидравлической системы трактора.

Простые механизмы (5 ч)

Использование простых механизмов в конструкции сельскохозяйственных машин. Понятие о кинематических схемах.

Демонстрации

1. Устройство и действие рычага, блоков, полиспастов, ворота.
2. Зубчатой и ременной передач.

Лабораторные работы

1. Определение КПД при подъеме груза при помощи полиспаста.
2. Определение передаточного числа зубчатой (ременной) передачи.

Экскурсия в машинно-тракторную мастерскую – знакомство с простыми механизмами. Наблюдение за работой погрузчика самосвала, опрокидывателя.

Обобщающее занятие (1 ч)

Подведение итогов работы за год.

Требования  к  знаниям и умениям получаемым в процессе изучения элективного курса (по темам)

Измерение физических величин

Учащимся необходимо знать. Понятия: прямые и косвенные измерения, абсолютная и относительная погрешность измерений. Правила пользования измерительными приборами. Устройство и назначение измерительных приборов (мерная сажень, бороздомер, мерная вилка, штангенциркуль, микрометр, кронциркуль, калибры (измерительные скобы), индикаторы, тяговый динамометр).

Учащимся необходимо уметь. Определять цену деления измерительного прибора и точность его измерения. Правильно пользоваться измерительными приборами. Оценивать погрешность измерений с учетом инструментальной погрешности.

Движение и силы

Учащимся необходимо знать. Понятия: система отсчета, относительность движения, кинематические характеристики движения тела (средняя и мгновенная скорость, путь, перемещение, время движения, ускорение), соотношение между кинематическими характеристиками движения тела в различных системах отсчета, сила (сила трения, сила давления), инерция и инертность. Законы и принципы: законы Ньютона, принцип относительности Галилея, зависимость силы трения от .силы давления.

Учащимся необходимо уметь. Читать и строить графики, выражать зависимость кинематических характеристик движения от времени при равномерном и неравномерном движении. Измерять и вычислять физические величины (время, расстояние, скорость, ускорение, массу, силу, коэффициент трения, норму выработки агрегата за смену, производительность труда).

Давление жидкостей и газов

Учащимся необходимо знать. Закон Паскаля, формулу давления жидкости под действием силы тяжести, практическое применение названной формулы и закона в гидравлических устройствах. Устройство и принцип действия центробежного и вакуумного насосов, манометров. Свойства сообщающихся сосудов. Практическое применение гидравлических машин и сообщающихся сосудов в сельском хозяйстве.

Учащимся необходимо уметь. Измерять и вычислять физические величины (давление жидкостей и газов, силовые характеристики гидравлических машин и вакуумных установок). Объяснять устройство и принцип действия машин и механизмов, применяемых в сельском хозяйстве, работа которых основана на передаче давления жидкостями и газами.

Простые механизмы

Учащимся необходимо знать. Понятия: кинематическая схема, зубчатая и ременная передача, передаточное число. Устройство и принцип действия простых механизмов, применяемых в технике (рычаг, блок, полиспаст, ворот).

Учащимся необходимо уметь. Проводить необходимые измерения для вычисления грузоподъемности простого механизма и его КПД. Рассчитывать зубчатую и ременную передачу с заданным передаточным числом. Объяснять принцип действия погрузчика, самосвала, опрокидывателя.

Литература для учащихся

1. Билимович Б.Ф. Законы механики в технике. – М.: Просвещение, 1975.
2. Книга для чтения по физике: Учебное пособие для учащихся 6-7 классов средней школы / Сост. И.Г.Кириллов. – М.: Просвещение. 1986.
3. Куприн М.Я. Физика в сельском хозяйстве: Пособие для учащихся. – М.: Просвещение, 1977.
4. Хорошавин С.А. Физико-техническое моделирование. – М.: Просвещение, 1983.
5. Журналы: «Юный техник», «Моделист-конструктор», «Техника молодежи».

Литература для учителя:

1. Воробьев B.C., Дегтярев Г. П., Филаткин П.А. Практикум по механизации и электрификации животноводства. – М.: Колос, 1980.
2. Бондарь В.А., Кульбитский Д.И., Яковенко В.А. Задачи по физике с техническим содержанием: Кн. для учителя – Минск: Нар. асвета, 1986.
3. Горский В.А. Техническое творчество юных конструкторов. – М.: ДОСААФ, 1980.
4. Дегтярев Г. П. Справочник по машинами оборудованию для животноводства. – М.: Агропромиздат, 1986.
5. Енохович А.С. Справочник по физике и технике. – М.: Просвещение, 1989.
6. Комский Д.М., Игошев Б.М. Электронные автоматы в играх. – М.: Энергоиздат, 1981.
7. Малафеев Р.И., Куприн М.Я. Задания учащимся по физике на период летних каникул // Физика в школе, 1966. – № 3. – С. 25-28.
8. Мартюгин Д.Д. Практикум по скотоводству. – М.: Колос, 1972.
9. Мирзахмедов Б.М. Использование вопросов сельского хозяйства для политехнической подготовки учащихся // Физика в школе, 1980. – № 2. – С. 44-49.
10. Мухин В.Д. Подготовка семян овощных культур к посеву. – М.: Московский рабочий, 1979.
11. Орлов В.А., Степанов В.А., Макаров В.П. Факультативные занятия по прикладной физике на материале сельскохозяйственного производства // Физика в школе, 1999. – № 2. – С. 30-33.
12. Разумовский В.Г. Развитие творческих способностей учащихся при обучении физике. – М.: Просвещение, 1975.
13. Усова А.В., Антропова Н.С. Связь преподавания физики в школе с сельскохозяйственным производством. – М.: Просвещение, 1965.