Внеклассное мероприятие "Физика в походе"

ЯРЦЕВСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ



ВНЕКЛАССНОЕ МЕРОПРИЯТИЕ:





«ФИЗИКА В ПОХОДЕ»



РАЗРАБОТАЛА: преподаватель физики 

                        Прохоренкова О.А.









Цель мероприятия: Показать связь физики с различными природными явлениями, что ответы на мгновение вопросы, возникающие в жизни, быту, на природе и т. д, могут быть даны только на основе знаний физических явлений и закономерностей;

«Включить» учащихся во время похода в активную умственную работу;

Придать интеллектуальную окраску туристическим походам, выходам в природу, наполнить привалы, часы отдыха и подвижных игр интересными заданиями, связанные с физикой;

Научить видеть физику в окружающем мире;

Развитие чувства товарищества, взаимопомощи, соперничества, ответственности, познавательного интереса;

Воспитание культуры общения, правил поведения в походе, экологическое воспитание.

Задачи мероприятия: Повторить основные физические понятия, формулы, законы и явления в их непосредственном проявлении в природе, показать органическую связь теории и практики.

Методы: Словесный, наглядный, практический, активный, стимулирующий, поощрительный.

Материально-техническое оснащение: Походное снаряжение, инвентарь, подручные средства, посуда, призы, бумага, ручки, калькулятор.

Литература: 

М. Е. Т ульчинский «Качественные задания по физике». Москва, Посвящение, 1972.

С. А. Тихомирова «Физика в пословицах, загадках, и сказках», Москва, Школьная пресса, 2002.

С. А. Тихомирова «Дидактические материалы по физике», Москва, Школьная пресса», 2003.

В. И. Еликин, Л. Д. Гармаш «Физика и астрономия в походе и на природе», Москва, Школьная пресса, 2003.

Журналы «Физика в школе» №3 1997, №6 2001.



Краткие методические рекомендации

Многолетние занятия туризмом показали, что это - огромный эффективный и еще мало используемый источник возможностей для познания окружающего мира и воспитания человека. В лесу, у реки, у костра природа властно вторгается в жизнь туриста, в его душу и сердце, подчиняет своим законам. И каждый сначала интуитивно, а потом осознано приходит к тому, что знание законов природы необходимо.

Поход – это простор для наблюдений, активной мыслительной работы, это простор для общения, организации конкурсов, викторин, постановки экспериментов и опытов.

Опыт работы позволяет утверждать, что в походах учащиеся усваивают и применяют законы физики с большей эффективностью, чем за партой, так как «действие» этих законов природы они ярко ощущают на себе.

Содержание данного мероприятия рассчитано на двухдневный поход с одной ночевкой. Туристическая группа разбивается на три команды, каждая из которых функционирует  как единое целое на протяжении всего похода,  т. е, не только принимает участие в конкурсах, но и участвует во всех бытовых делах жизни лагеря. Таким образом команда-победитель определяется по окончании похода, где учитывается результативное участие команды а всех этапах.

Интеллектуальные конкурсы и подвижные игры необходимо рационально чередовать с целью смены видов деятельности.

Для того, чтобы мероприятие имело завершенный характер рекомендуется учащимся в конце похода предложить выполнить домашнее задание по выбору.



Пояснения к ходу мероприятия

Физика глазами туриста

Оставаться долгое время туристу в мокрой одежде и мокрой обуви опасно: легко можно простудиться. Почему?

Объясните, почему, если руки на морозе замерзли, мы дуем на них, чтобы согреться? А иногда дуем на них летом. Зачем и что это дает?

Из легких человека при выходе вместе с воздухом всегда выделяется водяной пар. Почему же мы видим его только в зимнее время или очень холодной осенью?

Почему зимой туристы не должны оставлять на улице воду в стеклянной бутылке?

Какова температура лужи, в которой плавает лед?

Поставьте ладони так, чтобы их освещали солнечные лучи: запомните ощущения. Теперь смочите ладони водой и вновь так же подставьте под солнышко. Сравните свои ощущения. Как вы объясните их?

Вы видите в дали трактор. Как вы определите, движется он или стоит?

Существует ли на теле идущего туриста «точки» (назовите их), которые движутся:  А) поступательно. Б) вращательно. В) колебательно.

Как, подойдя к железному пути, простым способом, основанном на знании физики, узнать о приближении поезда?

 В какое время года электрические провода на столбах вдоль дороги провисают сильнее, почему?

 Зачем в летний поход опытный турист взял белую панаму?

 Почему по дроге в гору идти гораздо тяжелее, чем с горы?

 Почему высоко в горах нельзя сварить мясо даже в кипящей воде?

 Почему по скошенной траве больно идти босиком?

 Почему на лугу после захода солнца туман образуется сначала в низинах?

 Чем объяснить распространения в спокойном воздухе запахов луговых цветов, скошенной травы, дыма?

 Почему человек, выходящий из воды после купания, ощущает холод, и это ощущение особенно сильно в ветреную погоду?

 Подойдя к реке, один из туристов громко крикнул. Через 5 с он услышал эхо от противоположного лесистого берега. Какое расстояние до него? (Скорость звука считать равной 331 м/с)

  Туристы оставили на пляже свой плохо накаченный волейбольный мяч. И он некоторое время пролежал под лучами солнца. При этом раздулся так, будто его подкачали насосом. Объясните происшедшее. 

 Почему в жаркий солнечный день песок на пляже нагревается сильнее, чем вода? А ночью он холоднее воды?

 В жаркий летний солнечный день путешественники решили сделать привал. Куда лучше присесть отдохнуть: на камень или на землю? Почему?

 Почему трудно рубить дрова непосредственно на земле?

 Почему так важно при работе с топором и ножом хорошенько наточить их?

 Топором, с какой ручкой длинной или короткой легче колоть дрова?

 Как объяснить действие пипетки? Шприца?

 Как объяснить «всасывающее» кровь действие бинта, которым дежурные завязали порезанный палец?

 Дежурным нужно принести сухие дрова для костра. По каким физическим признакам можно отличить сухие дрова от сырых?

 В каком месте лучше натянуть веревку для сушки выстиранного белья?

 Какой водой, теплой или холодной лучше запить лекарство, чтобы оно быстрее усвоилось?

 Как сохранить молоко холодным в сильную жару?

 В какой воде, горячей или холодной лучше замочить горох для варки супа, чтобы он скорее разбух?

 Кипит ли вода в «трубках» варящихся макарон?

 Чем объяснить, что если варить кашу, например перловую, на сильном огне в котелке, закрытом крышкой, то, когда крышку снимают, она изнутри «усеяна» прилипшими крупинками?

 Почему варящийся картофель рекомендуют солить не сразу, а когда он почти готов?

 Почему сливочное масло пенится, когда его хотят растопить на сковородке?

 Что бы приготовить сухарики, хлеб нарезают тонкими ломтиками или кубиками. Почему?

 Какую роль играют соль и сахар при консервировании?

 Объясните на физическом языке, что происходит, когда мы спичку «чиркаем» о коробок. Почему спичка загорается? Спичку можно зажечь, если прикоснуться ее головкой к огню. Одинаковы ли способы изменения энергии спички в обоих случаях?

 Теплота сгорания березовых дров больше, чем сосновых. Как вы понимаете это выражение?

 Почему вода гасит огонь костра?

 В каком котелке, в открытом или закрытом, вода закипает быстрее?

 Горячий чай оставили в котелке у костра. До какой температуры он остынет, если в костер перестанут подкидывать дрова?

 Какой ложкой лучше есть: деревянной, стальной или алюминиевой?

 Какой суп быстрее остынет: жирный или постный? Почему?

 Турист ничего не оставляет в своей тарелке, соус и подливку он подбирает хлебным мякишем. Почему ему это удается?

 К обеду раздали вместо хлеба сухари. И так бывает всегда в дальнем походе. Почему туристы вместо хлеба берут сухари? Какие физические явления лежат на основе приготовления сухарей из хлеба?

 Почему образуются роса и туман? Почему после жаркого дня роса бывает обильной?

 Какая сила вызывает движение капель дождя к земле?

 Попав под дождь, туристы изрядно промокли и развесили мокрую одежду на веревках. Но они к утру не высохли. Почему?

 Где нужно в, похоже, переждать грозу, если она вас застигла: в лесу, на горе или на холме, при купании в водоеме?

 Почему комар пищит, а муха жужжит?

 Как, увидев летящую пчелу, определить: летит ли она за добычей или возвращается с ней в улей?

 Почему в холодную погоду многие животные спят, свернувшись клубочком?

 Почему водомерки спокойно перемещаются по поверхности водоема?

 Объясните смысл поговорки «Как с гуся вода» и выражение «Мокрая курица».

 Какие физические процессы учувствуют в дыхании рыбы?

 Зачем собака в сильную жару высовывает язык?

 Почему считают, что если на небе хорошо видны звезды, то ночь будет холодной?

 Объясните с точки зрения физики поговорки:

Сухая ложка рот дерет.

Идет как по маслу.

Скрипит как не смазанная телега.

Скользкий как налим.

Коси коса, пока роса.

Посмотрите на всю, окружающую вас флору и фауну и выберите из увиденного примеры различных видов механического движения.

Пронаблюдайте за полетом птиц: что они «делают» со своими лапами? Как это объяснить?

Присмотритесь, как по листочку дерева ползет гусеница. А теперь объясните способ ее передвижения с позиции физики.

Согните ветку дерева. Как вы думаете, какие деформации возникали на ее внешней и внутренней поверхностях?

Посмотрите на листочек  осины. Какое движение они совершают и почему они дрожат?

Послушайте, как шумят деревья. А почему они шумят? Какова природа этих звуков.

Загадки

Из темницы сто сестер

Выпускают на простор,

Осторожно их берут,

Головой о стенку трут,

Чиркнут ловко раз и два-

Загорится голова. ………(Спички)

Мы кладем в него дрова-

Выделяет он тогда

Много света и тепла.

И готовится еда. ……….(Костер)

Что от костра не видно, но всем нужно?......(Тепло)

Сел на жар,

Из носа пар. ………..(Чайник)

Маленький черпачок,

Миленький всем дружок,

Три раза в день берут,

Потом на место кладут. ……..(Ложка)

Я маленький, да удаленький.

Стоит на меня взглянуть,

Укажу я сразу путь. ……….(Компос)

Ты за ней, она от тебя,

Ты от нее, она за тобой. ……(Тень)

Кто, не учившись, говорит на все языках? …….(Эхо)

В нее льется, из нее льется,

Сама по земле плетется. ……..(Река)

Вокруг носа вьется, а в руки не дается. ……(Запах)

Зимой греет, весной тлеет,

Летом умирает, осенью оживает. …….(Снег)

В печь положишь – вымокнет,

В воду положишь – высохнет. …….(Свечка)

Вечером на земле слетает,

Ночь на земле пребывает,

Утром опять улетает. …..(Роса)

Ну-ка, в горсть ее схвати-

Не удержится в горсти. …….(Вода)

Меня и кто не видит,

Но всякий слышит,

А спутницу мою всякий может видеть,

Но ни кто не слышит. ……(Гром, молния)

На улице рубашка, а в избе рукава. ….(Солнечные лучи)

Когда небо ниже земли бывает? ……(Когда отражается в водоеме)

Раскрашенное коромысло через реку повисло. ….(Радуга)

Без головы, а с рогами. …..(Месяц)

Что видно только ночью? ……(Звезды)

В синем небе светлячки,

Не дотянешь к ним руки,

А один большой светляк, 

Изогнулся, как червяк. ……(Звезды, месяц)

Пословицы

О каком физическом явлении (понятии, законе) говорится в пословице?

Каков ее физический смысл?

Верна ли пословица с точки зрения физики?

В чем ее житейский смысл?

Механика

Беги, коли нужно, да носом не падай.

Один и камень не сдвинешь, а артелью и горы поднимешь.

Пошло дело как по маслу.

Плуг от работы блестит.

На гору десять тянут, под гору и один столкнет.

Большим хвостом трудно махать.

На одном колесе не уедешь.

Легким молоточком гвоздя не забить.

Гидро - аэростатика(динамика)

Даже маленький камушек не поплывет, если упадет в воду.

Вода всегда течет вниз, дым всегда поднимается кверху. 

Хорошо плавают лишь пузыри.

Ветер дует, вей зерно.

Берегись тихой собаки, да тихой воды.

Колебания и волны

Как качели не качай, придет время остановятся.

Какая струна оборвалась – по звуку слышно.

Каково в лесу кликнешь, таково и откликнется.

От пустой бочки много шуму.

От сильного грома уши не заткнешь.

Если не бить в барабан, он не издаст звука.

Летучая мышь и в темноте видит.

Молекулярная физика

Ложку дегтя в бочку меда.

Дружба, как стекло: разобьёшь – не сложишь.

На мешке с солью и веревка соленая.

Бежал на запах мяса, думал плов, а прибежал, глядит: клеймят ослов.

Теплота и работа

Снег – одеяло для пшеницы.

Ветер огню помощник.

Если кочерга длинная, руки не обожжёшь.

Как не горяча вода, она не спалит дома.

Спросил бы у гуся, не зябнут ли ноги.

Не спиши есть горячую кашу с середины, а бери спокойно по краю.

МКТ паров, жидкостей и твердых тел

Приближение зимы узнаешь по инею, приближение лета по дождю.

Солончак не зеленеет, дурак не поумнеет.

Туман съедает снег.

У воды гибкая спина.

Течет, как смола в мороз.

На воде картины не напишешь.

Зло и добро, как вода и масло: они не могут смешаться.

С ним говорить, что в решете воду носить.

Чем меньше дерево гнется, тем легче оно ломается.

Из молодого, как из воска: что хочешь, то и вылепишь.

Насест, на котором слишком много кур, обваливается.



Командные соревнования

 Укладка рюкзака

«Твой рюкзак – друг или враг?»

Укладка рюкзака – это «сплав» науки и искусства. Уложенный рюкзак по форме должен быть плоским и высоким, сторона его, прилегающая к спине, как можно точнее должна повторять форму спины, потому, что в этом случае давление рюкзака на спину будет значительно меньше благодаря большей опоры (P=F/S).

По той же причине лямки рюкзака должны быть широкими, и желательно наличие полужесткого пояса на уровне талии. Центр тяжести рюкзака должен находится как можно ближе к спине на уровне лопаток, то есть максимально приближен к вертикальной линии, проходящей через биологический центр тяжести человека.

Укладывая рюкзак, тяжелые вещи надо располагать как можно ближе к спине, а легкие снаряжения – в наибольшем от нее удалении.

 У костра

Всегда приятно посидеть у костра, огонь которого располагается к беседе. Говорить можно о чем угодно и в том числе о явлениях, с которыми мы ознакомились на уроках физики.

Разжигание костра – это тоже наука. Нужно собрать подходящие дрова, правильно их уложить и, наконец, разжечь, используя минимальное количество спичек. А если спички отсырели, или их вообще забыли взять, что делать в этой ситуации? Какими способами можно добыть огонь?

С помощью солнечного излучения и увеличительного стекла, то есть плоско-выпуклой линзы. Линзу нужно расположить так, чтобы часть солнечных лучей проходила через нее и фокусировалась на легко воспламеняемом материале: бумага, мох, сено и тд.

(В основе этого способа лежит способность собирающей линзы фокусировать лучи в одной точке и концертировать в ней энергию излучения.)

Ударом куска металла по кремнию, высекаемую искру направляют на легко воспламеняемый материал.

Огонь получают трением сухой палочки о дерево.

(2 и 3 способы основаны а переходе механической работы в теплоту.)

3. Питание в походе

Жизнь и деятельность человеческого организма связана с непрерывными затратами энергии. Эти затраты складываются из затрат на основанной обмен веществ (то есть на поддерживание существования и функционирования организма), на труд и отдых.

Любые энергетические затраты и в обычной жизни и в походе требуют восстановления. Необходимое количество энергии организм получает в результате приема пищи, переработки содержащихся в ней органических веществ: белков, жиров, углеводов. Пища – своеобразное топливо, поддерживающее жизнедеятельность и работу организма  человека. Но разная пища обладает разной энергетической  ценностью, подобно тому, как разное топливо имеет разную теплоту сгорания: то есть, сгорая в организме, 100 г разной пищи выделяет разное количество энергии.

Зависимость энергетических затрат от вида туризма и категории сложности похода (на 1 человека в сутки)

Вид туризма

Коэффициент сложности

Затраты энергии при разных категориях сложности. кДж





Низшая

Средняя

Высшая





1

2

3

4

5

Пешеходный

1,0

12 990

14 246

15 503

17 180

18 855

Водный

0,8 – 0,9

10 391

11 397

12 151

15 461

16 970

Лыжный



1,2

15 587

17 095

18 436

20 615

22 626

Горный

1.3

16 886

18 520

20 154

22 333

24 512





Затраты энергии при различных видах деятельности и отдыха (на 1 кг массы тела)

Вид затрат

Величина затрат энергии (кДж)

Ходьба по ровной дороге со скоростью:

4,2 км/ч

6 км/ч

8 км/ч





13,4

18,85

41,9

Ходьба в гору по склону со скоростью:

2 км/ч





26,9

Бег по ровной дороге со скоростью:

9 км/ч



37,7

Плаванье со скоростью:

10 м/мин



2,57

Сон

3,5

Отдых лежа без сна

4,6



Основной источник энергии в пище – углеводы. Они дают до 70-75% необходимой энергии, доля белков и жиров составляет 25-30%. Они используются главным образом для строительства новых клеток и выработки ферментов. В продуктах питания жиры, белки и углеводы должны находится в соотношении 1:1:4.

Энергетическая ценность и состав основных продуктов питания

Название продукта

Усвояемая часть на 100 г продукта в граммах

Энергетическая ценность (кДж)



Белки, жиры, углеводы





Хлеб ржаной

Хлеб пшеничный

Сухари

Печенье

Хлебные изделия

5               1               42

7                0,4           45

10             1               69

12             15             58



855

909

1425

1777



Молоко сгущенное

Сыр плавленый

Сыр твердый

Молочные изделия

7                8               55

19              18              2

22              20              3



1385

1064

1223



Масло сливочное

Масло подсолнечное

Сало свиное

Яйцо

Жиры, яйца

0,8             78              0,6

                   95

2                 82             

12               11              0,5



3071

3696

3524

658



Колбаса полу-копченая

Сосиски

Свинина-консервы

Говядина-консервы

Мясные продукты

14               35             

12               14               6

13               28               0,3

16               12               0,4



1550

654

1320

775



Шпроты в масле

Щука в томате

Рыбные продукты

16               31               0,7

10                4                   4



1483

432



Гречневая крупа

Манная крупа

       Овсяная крупа

      Перловая крупа

Рисовая крупа

Макаронные изделия

Крупы, макароны

9                   2              63

10                 0,7            70

9                 6                  60

6                  1                  66

7                  1                  73

9                  1                  71



1328

1400

1408

1300

1499

1408



Сахар

Конфеты-карамель

Шоколад

Повидло

Сладкое

                                     100



                                      83



5                   27            62

0,3                                62



1676



1383



2154

1048



Морковь

Свекла

Картофель

Овощи



13                                    55

7                                      54

6                                      72                      





1131

1039

1320



Организм требует соблюдения энергетического баланса: равенство величин энергозатрат и количества энергии, поступающей в него с пищей. Зная затраты энергии на том или ином участке маршрута, можно по приведенным таблицам планировать рацион питания: его энергетическую ценность (калорийность, состав и массу)

Как же спланировать питание в походе?

Прежде всего составляют уравнение энергетического баланса.

Учитывают, что нормальное питание должно быть горячим и трехразовым, т.е, состоять из завтрака, обеда и ужина.

Между завтраком и обедом примерно через 3 часа, можно сделать «перекус», энергетическая ценность которого должна составлять 10% от суточного рациона.

Теперь, зная как правильно спланировать питание в походе, еобходимо составить рацион на сутки по схеме: 30%+10%+20%.

Твоя походная кружка

В походе важна каждая мелочь, например кружка. Как обойтись без нее туристу? Но какую кружку взять с собой в поход? Конечно, прочную и легкую. Всем известно, что такой материал, как стекло хрупкий, металлы более прочные, а пластмассы более легкие. Какую же кружку взять? Что нужно сделать, что бы алюминиевая кружка не обжигала руки? Как сделать небьющуюся кружку-термос?

Кто выше бросит камушек

Камушки должны быть примерно равны по массе и объему. Как судья определит, у кого камушек поднялся на большую высоту?

Определите среднюю скорость движения муравья

Пройдите так, чтобы ваш путь и перемещение были по 2 и каждое, но лежали на одной линии.

Достаньте картофелину

В кружке, поверху наполненной водой, на дне лежит картофелина. Достаньте ее. Наклонять и перемещать кружку нельзя, пользоваться посторонними предметами тоже нельзя.

Теплопроводность

Докажите, используя подручные материалы, что теплопроводность у терева плохая, а у алюминия хорошая.

 Приготовь кисель

У вас есть котелок вместимостью 4 л и десятилитровое ведро. Как, используя эти предметы, налить в котелок 2 литра воды для приготовления киселя?

 Сохрани тепло

Придумайте способы, как сохранить обед горячим до прихода группы, если дрова кончились.

 Яйцо

Как не разбивая скорлупы яйца, узнать сырое оно или вареное? Почему?

 Утопи бутылку

Пустую пластиковую бутылку необходимо утопить в воде. Как это сделать?

 Изготовь фильтр

Изготовьте фильтр для очистки воды из природных материалов: гальки или камушков разных размеров или песка, пустой пластиковой бутылки, марлию Продемонстрируйте его в действии.

 Изготовь мензурку

С помощью пол-литровой банки и 200 граммового стакана сделайте из пластиковой бутылки мензурку с ценой деления 100 г.