От автора
Основная задача, которая ставится автором этого пособия помочь учителю определить объекты изучения в рамках предлагаемого курса, выбрать наиболее благоприятный вариант проведения занятий адаптировать его к условиям сельскохозяйственного предприятия расположенного в вашем регионе. Материал по занятиям распределен в соответствии с тематическим планированием первого года обучения (8 класс) по программе Д.Л.Степанова «Физика в сельском хозяйстве».
В соответствии с главной целью предрофильного обучения – выявление интереса учащихся, курс по выбору посещают все учащиеся класса, следовательно, формы организации занятий могут быть разнообразны: практикумы, семинары, конференции, учебные экскурсии и другие.
Организация учебных занятий предусматривает различные виды учебной деятельности учащихся, которые включают в себя:
- изучение теоретического материал;
- решение конструкторских и исследовательских задач и заданий, содержание которых приведено в предлагаемых вариантах занятий;
- выполнение лабораторно-практических работ (разработки которых приведены в методических замечаниях);
- экскурсии в различные цеха производственных подразделений сельскохозяйственного производства (план проведения, вопросы для беседы и возможные практические работы которые рекомендуется выполнить в ходе экскурсий, приведены в темах занятий посвященным экскурсиям);
- встречи с передовиками и руководителями сельскохозяйственного производства.
Одним из самых эффективных способов организации занятий это творческие дискуссии, в ходе которых развиваются интеллектуальные способности учащихся. При этом учителю необходимо использовать дифференцированный подход, учитывая индивидуальные способности учащихся.
Задания, подобранные к занятиям, позволят лучшим образом организовать работу, направленную на понимание физической сущности технологических процессов в сельском хозяйстве, а также организовать исследовательскую и конструкторскую работу учащихся. Количество задание предлагаемых для организации занятий подобрано таким образом, что учитель, исходя из местных условий производственного окружения, может варьировать форму проведения занятия. Задачи и задания могут быть использованы частично на уроке, а частично предложены учащимся в качестве домашних. Несмотря на то, что курс по выбору является безоценочным за правильно выполненное учеником задание самостоятельно или при незначительной помощи учителя его работу следует оценить. Оценка за правильно выполненное задание в целях стимулирования и активизации дальнейшей деятельности ученика может быть выставлена ему по физике в классный журнал.
Использование системы конструкторских и исследовательских заданий, на основе сельскохозяйственного содержания, дает возможность учащимся не только углубить знания изучаемого материала, но и пройти путь от экспериментального к теоретическому уровню познания, по этапам: наблюдение явлений, построение умозаключений, поиск аналогии, мысленный эксперимент, выдвижение гипотезы изучаемого явления, ее теоретический анализ, построение модели практического применения, проведение эксперимента, подтверждающего или опровергающего гипотезу, оценку полученного результата.
Работу целесообразно построить таким образом, чтобы для учащихся стало понятным представление о том, какие именно черты изучаемого материала являются существенными, а какими можно пренебречь, считая их второстепенными и случайными. В ходе творческой беседы наводящие вопросы, которые учитель задает учащимся при обсуждении рассматриваемого на занятии материала, должны оказать помощь ученикам в преодолении возникших у них трудностей. На основе дедуктивного метода предсказаний, мысленно преобразуя из абстрактного плана - в конкретный, ученики получают возможность вести поиск следствий, вытекающих из изученных законов, теорий. Алгоритм решения конструкторских и исследовательских задач (заданий), предлагаемый учащимся, не должен иметь вид прямого предписания, как в обобщенных планах проведения эксперимента, а содержать последовательность наводящих вопросов вероятностного характера.
Лабораторные и практические работы позволят учителю создать условия для повышения у учащихся мотивации более углубленного изучения физики, развить их интерес к предмету.
Основной акцент в процессе обучения предлагается делать на формирование у учащихся умений самостоятельной работы, что является важным фактором формирования их интеллектуальных способностей.
Система курсов по выбору не предусматривает оценку знаний учащихся по предмету, но, исходя из целей и задач курса, отслеживать уровень развития учащихся можно по самостоятельности:
- выполнения ими лабораторно-практических работ;
- решения задач;
- суждения при объяснении понимания сущности вопроса рассматриваемого в ходе творческой дискуссии.
Введение
Занятие 1. Роль физики в развитии сельскохозяйственного производства. История развития сельскохозяйственного производства в регионе.
Цель: сформировать у учащихся представление о научно-техническом прогрессе, роли физики в совершенствовании техники. На примере развития сельскохозяйственного производства региона показать достижения научно-технического прогресса в сельском хозяйстве.
Оборудование: фотографии сельскохозяйственных машин различных лет, таблица с техническими характеристиками машин, используемых в сельском хозяйстве.
Методические замечания
Первое занятие, посвященное изучению курса по выбору «Физика в сельском хозяйстве», можно провести как интегрированное занятие совместно с учителем истории в музее базового сельскохозяйственного предприятия или в краеведческом музее, если таковые имеются. При отсутствии музея совместно с учителем истории подобрать краеведческий материал по становлению и развитию различных форм собственности сельскохозяйственных предприятий в районе, о передовиках сельскохозяйственного производства. А также составить карту оснащения сельскохозяйственного производства различными машинами и механизмами в различные годы. К сбору материала можно привлечь учащихся, предложив им для этого посетить старейших жителей поселка. На первых уроках физики или истории следует предложить учащимся темы рефератов:
«Развитие сельскохозяйственного промысла в регионе».
«Переход от частного к коллективному производству».
«Научно-техническая революция в сельскохозяйственном производстве».
На занятие можно пригласить ведущих специалистов сельскохозяйственного предприятия, которые дадут краткую информацию о современных достижениях и перспективах развития предприятия.
Данное занятие проводится в форме научно-практической конференции. В ходе, которой учащиеся знакомятся с особенностями сельскохозяйственного производства в регионе, достижениями и перспективами его развития, а также знакомятся с лучшими производственниками, среди которых могут быть родные и близкие учащихся, что важно в воспитательном аспекте данного занятия.
Измерение физических величин
Занятие 2. Измерения, применяемые в сельском хозяйстве. Прямые и косвенные измерения.
Цель: расширить представления учащихся о способах измерения физических величин. Познакомить с методом оценки результатов измерения.
Оборудование: линейки с различной ценой деления, мерная лента, рулетка, мерный цилиндр и мерный стакан с разной ценой деления и пределом измерения.
Методические замечания
Учащихся имеют представление о способах измерении различных величин из кура математики и физики. В начале занятия следует повторить способы измерения: объема различных тел; площади поверхности правильной и неправильной формы с применением палетки; массы тела. При этом обращаем внимание учащихся на целесообразность измерения различных величин (время, расстояние, объем, масса и др.). В ходе проблемно-поисковой беседы повторяются понятия: измерительный прибор, цена деления и предел измерения шкалы измерительного прибора. Сравнивая шкалы линеек и мензурок с различной ценой деления, повторяем понятие о точности измерения. Вводим понятие инструментальной погрешности, погрешность измерения, абсолютная и относительная погрешность измерения. Для закрепления понятий абсолютная и относительная погрешность предложить учащимся практическую работу:
Практическая работа.
1. Измерьте длину и ширину тетрадки мерной лентой и миллиметровой линейкой.
| Измерительная лента | Миллиметровая линейка | |||||
| Измеренный результат | Инструментальная погрешность | Относительная погрешность | Измеренный результат | Инструментальная погрешность | Относительная погрешность | |
| длина | ||||||
| ширина |
2. Сравните точность результатов измерения.
3. Почему линейка с миллиметровыми делениями дает более точный результат измерения?
4. Определите инструментальную и относительную погрешность измерения
5. По результатам измерения вычислите площадь тетради.
6. Вычислите относительную погрешность измерения площади
. Где 
– инструментальная погрешность. а – длина. b– ширина
7. Ответьте на вопросы:
- Какие величины в ходе работы измерялись непосредственно, а какие вычислялись?
- Какой из измерительных приборов, используемых при выполнении практической работы, имеет меньшую относительную погрешность? Почему?
При выполнении практической работы формируются и закрепляются знания о прямых и косвенных измерениях.
После выполнения практической работы предлагаем учащимся ответить вопрос: – Нужны ли измерения в сельскохозяйственном производстве?
В ходе обсуждения вариантов ответов обращаем внимание учащихся на то, что измерения различных величин необходимы в сельском хозяйстве для расчетов нормы выработки на условную единицу техники, затрат на выполнение определенного вида работы, например, вспашки поля, посева, привесов в животноводстве и т.п.
После обсуждения вопроса о необходимости измерений в сельскохозяйст-венном производстве предложить учащимся следующее задание: Предложите способ определения объема Куринного яйца, имея в своем распоряжении мерную ленту.
Решение данного задания вызывает у учащихся трудности из-за того, что яйцо имеет округлую форму. Обращаем внимание учащихся на то, что существуют нестандарт-ные способы измерения, одним из которых является следующий. С помощью мерной ленты измеряем перекид – n, и длину окружности основания яйца «обхват) – L (рисунок 1). Объем вычисляется по эмпирической формуле:
(мм2).
После этого предлагаем учащимся измерить объем яйца двумя способами с помощью мензурки и рассмотренного выше. Результаты измерений сравнить и сделать вывод.
Занятие 3. Измерительные приборы их устройство и назначение. Решение конструкторских заданий.
Цель: расширить представление учащихся об измерительных приборах, формировать навыки работы с контрольно-измерительными приборами, создать условия для развития интеллектуально-творческих способностей учащихся.
Оборудование: мерная сажень, кронциркуль, микрометр, штангенцир-куль.
Методические замечания
К началу проведения занятия у учащихся сформированы понятия: измерительный прибор, цена деления и предел измерения шкалы прибора, инструментальная погрешность, точность измерения. Поэтому основная задача, которая стоит перед учителем познакомить учащихся с контрольно-измерительными приборами, о которых не говорится в курсе физики и не достаточное внимание уделяется их изучению на уроках трудового обучения. Изучение устройства и принципа действия кронциркуля, мерной сажени, индикатора часового типа, штангенциркуля и микрометра позволит расширить представление учащихся об измерительных приборах, точности измерения, цене деления пределе измерений шкалы измерительного прибора.
Организовать занятие желательно в форме групповой работы учащихся. Класс делится на четыре группы. Каждая группа в течении 5-6 минут изучают предложенный ей прибор по предложенному плану:
1. Название прибора.
2. Устройство и назначение прибора.
3. Описать шкалу прибора сделать схематический рисунок прибора.
4. Определить цену деления и предел измерения шкалы прибора.
5. Чему равна инструментальная погрешность прибора?
6. Правила пользования измерительным прибором.
7. Какие достоинства и недостатки можно отметить в конструктивных особенностях данного прибора.
По окончании времени работы каждая группа рассказывает классу о своем измерительном приборе, отмечая его достоинства и недостатки.
Подводя итог обсуждения рассмотренных приборов, учитель отмечает, что в промышленности используются бесшкальные измерительные приборы:
Калибры – для контроля размеров, форм и взаимного расположения частей изделия. Калибры определяют отклонения от заданных размеров, не устанавливая величину отклонения. Калибры подразделяются на жесткие и установочные на необходимый размер. Наиболее распространены предельные калибры-пробки – для проверки отверстий и калибры-скобы – для проверки цилиндрических поверхностей.
Щупы – мерные пластинки определенной толщины служа-щие для определения величины промежутка между соприкасаю-щимися поверхностями (зазоры).
На занятии можно рассмотреть решение следующих задач:
1. Для подготовки почвы к посеву агроном составляет технологическую карту, в которой указывает глубину вспашки поля в зависимости вида почвы. Предложите, и по возможности изготовьте прибор для определения глубины пахоты.
Возможное решение. Прибор состоит из двух брусков равной длины, подвижного (Б) и неподвижного (А), соединенных обоймами. Неподвижный брусок имеет основание расположенное перпендикулярно к бруску Б (рисунок 2). На неподвижном бруске нанесена шкала в единицах длины.
2. Агроном для определения площади поля, обработанного механизированным звеном, пользуется мерной саженью. Сконструируйте и, если сможете, то изготовьте такую сажень, которая в нерабочем состоянии занимает меньше места, чем обычная сколоченная из реек.
Возможное решение. Для изготовления сажени необходимо подобрать металлические трубки так, чтобы одна свободно входила в другую, составляя телескопическую систему. Способ соединения трубок показан на рисунке 3.
3. Сконструируйте прибор, с помощью которого можно было бы измерять линейные размеры тел с достаточно большой точностью. По возможности изготовьте его.
Возможное решение. Один из возможных вариантов прибора показан на рисунке 4.
4. Предложите конструкцию устройства, которое позволяло бы быстро сортировать шарики по размеру.
Решение. Возможная конструкция прибора для сортировки шариков по размеру показана на рисунке 5. Наклонный лоток с отверстиями разного диаметра расположен над коробочками. Шарики разного диаметра прокатываются по лотку, и попадаю в отверстие соответствующее диаметру шарика. Отверстия располагаются по увеличению диаметра сверху вниз для того, чтобы шарики меньшего диаметра проходили через верхнее отверстие, а шарики большего диаметра проходили в нижние отверстия.
Занятие 4. Лабораторная работа «Изучение штангенциркуля и микрометра»
Цель: формирование экспериментальных навыков познания. Развитие умений работы с контрольно-измерительными приборами.
Оборудование: штангенциркуль, микрометр, набор тел округлой формы различных размеров, тела имеющие сверления.
Методические замечания
В начале занятия перед выполнением лабораторной работы рекомендуется повторить с учащимся понятия: цена деления, предел измерения, инструментальная погрешность, относительная погрешность измерения физической величины, абсолютная погрешность измерения физической величины (
где Аср – среднее значение измеренной величины, ε – относительная погрешность измерения физической величины), запись значения физической величины с учетом погрешности измерения, а также определение нижней и верхней границы измеренной величины (
, 
).
Затем предлагаем учащимся для выполнения лабораторной работы следующие задания:
Задание 1. Используя линейку с миллиметровой ценой деления и два бруска, предложите способ определения диаметра шарика от шарикоподшипника.
Рассматривая решение этого задания, обращаем внимание учащихся на особенности устройства и правила измерения линейных размеров тел с помощью штангенциркуля. При этом придерживаемся плана, по которому учащиеся на прошлом занятии изучали измерительные приборы. Особое значение следует обратить на устройство и правила пользования нониусом.
Задание 2. Изготовьте модель нониуса и изучите способ его использования.
Это задание учащиеся выполняют по следующему плану:
1. Вырезать из картона полоску длиной 20 см и нанесите на один край полосы деления через 1 см.
2. 
Вырежьте из картона вторую полоску длиной 9 см и нанесете на ее край деления через 0,9 см.
3. Приставив одну полоску к другой краями, на которых нанесены деления, вы получите модель нониуса (рисунок 6). С помощью полученной модели нониуса измерьте
размер Бручка с точностью до 0,1 см.
4. С помощью линейки, цена деления которой 1 мм, проверьте правильность измерения, выполненного с помощью модели нониуса.
5. Можно ли увеличить точность измерения размера бруска с помощью вашей модели нониуса, если можно, то, что для этого нужно сделать?
Рассмотрение пятого вопроса задания подводит учащихся к тому, что нужно уменьшить цену деления нониуса, а для этого подвижную часть длина, которой 9 см нужно разбить не на 9, а большее количество делений, например нанесенные через 0,45 см. В этом случае точность измерения будет 0,05 см.
Задание 3. Рассмотрите штангенциркуль и микрометр, обратите внимание на их шкалы. Определите цену деления, предел измерения, инструментальную погрешность штангенциркуля и микрометра. Измерьте с их помощью размеры предложенных тел. Вычислите абсолютную и относительную погрешность измерения. Определите верхнюю и нижнюю границу истинного размера измеренной величины. Составьте таблицу, в которую будете заносить результаты измерений и вычислений. о помощью ры предложенных.хл ихмеренияиеучащихся к тому, что нужно увечите модель нониуса. редел измерения,XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
| Измерительный прибор | Цена деления | Предел измере-ния | Инструмен-тальная погрешность | Измерен-ная вели-чина | Относи-тельная Погреш- ность | Абсолютная погрешность измерения | Нижняя граница | Верхняя граница |
| Штангенциркуль | ||||||||
| Микрометр |
Отчетом на выполнение этого задания у учащихся должна быть заполнена следующая таблица:
Занятие 5. Лабораторная работа «Сравнение точности линейных размеров тел при их измерении измерительными приборами с разной ценой деления».
Цель: формирование навыков работы с различными измерительными приборами для определения линейных размеров тел. Развивать понятия цена деления шкалы измерительного прибора, предел измерения, точность измерения, инструментальная и относительная погрешность измерений, Границы истинного размера измеренной величины. Создать условия для развития интеллектуальных способностей учащихся.
Оборудование: мерная лента, линейка с ценой деления 1 мм, штангенцир-куль, микрометр, шуруп, нитки.
Методические замечания
В начале занятия необходимо повторить следующие вопросы:
1. Чем отличается измерительный прибор от лабораторного прибора?
2. Назовите причины, от которых зависит точность измерения.
3. Что называют ценой деления шкалы измерительного прибора?
4. Как определить инструментальную погрешность измерительного прибора?
5. Как определить относительную и абсолютную погрешность измерения?
6. Как определить нижнюю и верхнюю границу истинного размера измеренной величины?
Затем предлагаем учащимся выполнить лабораторную работу «Сравнение точности линейных размеров тел при их измерении измерительными приборами с разной ценой деления».
Задание 1. Используя предложенные вам измерительные приборы, определите длину шурупа.
Задание 2. Используя предложенные вам измерительные приборы, определите толщину нитки.
Методические рекомендации. При выполнении предложенных заданий для сравнения точности измерения учащиеся должны определить цену деления, предел измерения, инструментальную погрешность предложенных измерительных приборов. Измерьте с их помощью размеры предложенных тел. Вычислите абсолютную и относительную погрешность измерения. Определите верхнюю и нижнюю границу истинного размера измеренной величины. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу. Анализируя результаты измерений сделать вывод.
| Мерная лента | Линейка с ценой деления 1 мм | Штангенциркуль | Микрометр | |||||
| Шуруп | Нитка | Шуруп | Нитка | Шуруп | Нитка | Шуруп | Нитка | |
| Цена деления | ||||||||
| Предел измерения | ||||||||
| Инструментальная погрешность | ||||||||
| Измеренная величина | ||||||||
| Относительная Погрешность | ||||||||
| Абсолютная погрешность измерения | ||||||||
| Нижняя граница | ||||||||
| Верхняя граница |
Для определения толщины нитки с помощью мерной ленты, линейки с миллиметровой шкалой и штангенциркуля учащимся следует напомнить о методе рядов. Если в школе нет достаточного количества штангенциркулей и микрометров, то выполнение работы, можно организовать в форме фронталь-ного эксперимента, предложив выполнить измерения отдельным учащимся.
Занятие 6 – 7. Экскурсии в поле и МТМ сельскохозяйственного предприятия.
Цель: 1. Познакомить учащихся с особенностями профессий сельскохо-зяйственного производства. 2.Расширить представление о способах измерений и контроля качества выполненной работы. 3. Воспитывать у учащихся значимость сельскохозяйственных профессий, уважение к людям труда, чувство гражданского долга - готовности трудиться в сельском хозяйстве.
Объекты наблюдения: пахотный агрегат, инструментальный цех МТМ, токарный участок (фрезерный и токарно-винторезный станок).
Методические замечания
Подготовка и проведение экскурсий требуют от учителя дополнительной предварительной подготовки к ней. Необходимо определить маршрут проведения экскурсии, договориться с руководством сельхозпредприятия о проведении экскурсии, а также с представителями сельхозпредприятия которые помогут провести экскурсию при этом заранее определить круг вопросов которые они должны будут осветить в ходе знакомства учащихся с работой того подразделения, где будет проходить экскурсия. Отметить наиболее опасные участки, требующие особого внимания к правилам поведения учащихся в соответствии с требованиями техники безопасности и охраны труда. Проводя инструктаж учащихся перед началом экскурсии, необходимо обратить их внимание на технику безопасности во время экскурсии, указать на наиболее опасные участки.
Перед началом экскурсии познакомить учащихся с целью ее проведения, при этом заострить их внимание на вопросах, по которым они должны будут написать отчет об экскурсии.
План экскурсии в поле:
Оборудование для практической работы: Сажень или рулетка, бороздо-мер или метровая линейка и угольник.
1. Встреча с бригадиром полеводческой бригады. Беседа о работе полеводческих звеньев, способах определения нормы выработки на условную единицу техники, контроль качества выполненной работы. Знакомство с технологическими картами производственного цикла выращивания сельскохозяйственных культур.
2. Наблюдение за работой пахотного агрегата.
3. Выполнение практической работы:
Задания: 1. Измерить глубину вспашки, сравнить ее с агротехническим значением по технологической карте.
2. Определить площадь вспашки за один проход пахотного агрегата. Рассчитать сколько проходов потребуется пахотному агрегату, чтобы вспахать все поле, площадь которого указана в технологической карте.
Вопросы для беседы:
1. Что представляет собой технологическая карта производственного цикла по выращиванию сельскохозяйственных культур?
2. Какие агротехнические требования предъявляются к предпосевной обработке поля?
3. Чему равна глубина вспашки по технологической карте на запланированном для посещения поле?
4. Какую площадь имеет данное поле по технологической карте?
5. Как определяется норма выработки на условную единицу техники?
План экскурсии в токарный цех МТМ
1. Встреча с заведующим МТМ. Беседа о работе различных участках по ремонту сельскохозяйственной технике. Участки, на которых выполняются работы с повышенной точностью контроля восстанавливаемых деталей сельскохозяйственных машин. Измерительные приборы, применяемые для контроля точности восстанавливаемых деталей.
2. Посещение токарного участка МТМ. Знакомство с работой токаря и способами контроля качества и точности обработки деталей, изготовляемых на токарном станке.
Вопросы для беседы:
1. На каких участках выполняются работы с повышенной точностью контроля восстанавливаемых деталей сельскохозяйственных машин?
2. Какие измерительные приборы, применяются для контроля качества и точности восстанавливаемых деталей?
3. Какие виды работ выполняются на токарном участке?
4. Как токарь осуществляет контроль качества и точности обработки деталей, изготовляемых им на токарном станке?
5. Какие приспособления на станке помогают токарю контролировать точность обрабатываемой детали?
6. На чем основан принцип действия приспособлений на токарном станке для контроля точности обрабатываемой детали?
Задание. По лимбу механизма перемещения верхней каретки переместить резец в поперечном направлении на 1,3 мм.
Методические рекомендации. Задание выполняется при отключенном станке от электропитания под руководством учителя и токаря. Учащиеся определяют цену деления лимба, а затем рассчитывают, на какое количество делений необходимо повернуть рукоятку, чтобы перемещение соответствовало заданной величине.
Движение и силы
Занятие 8. Кинематические характеристики движения в различных системах отсчета. Методы измерения скорости движения тел.
Цель: сформировать у учащихся понимание физической сущности понятия система отсчета, инерциальная и неинерциальная системы отсчета, скорость тел в различных инерциальных системах отсчета. Развить представление учащихся о механическом движении. Создать условия для интеллектуального развития учащихся.
Оборудование: модель автокрана, две легкоподвижных тележки, доска трибометра, игрушечная машинка, указатель.
Методические замечания
Из курса физики седьмого класса учащимся знакомы понятие скорости равномерного движения и средняя скорость движения. Учащихся обучение, которых ведется по учебнику С.В.Громова Н.А.Родиной «Физика 8» к началу рассмотрения этого вопроса имеют представление о системе отсчета, ускорение и скорость при равноускоренном движении. Но они не рассматривали движение одного тела в системе отсчета связанной с другим. Учащиеся, обучающиеся по учебнику А.В.Перышкина «Физика 8» понятия система отсчета, ускорение и скорость при равноускоренном движении не рассматриваются. Поэтому в начале занятия целесообразно повторить с учащимися понятия, известные им из курса физики седьмого класса: механическое движение, скорость, путь, траектория, тело отсчета.
После того как повторили вышеуказанные понятия, демонстри-руем учащимся опыт (рисунок 7). На легкоподвижную тележку с платфор-мой поставим игрушечную машинку и указатель, а на демонстрационном столе, на равном расстоянии друг от друга расположим такие же указатели, вдоль их движется платформа. После демонстрации опыта предлагаем учащимся ответить на следующие вопросы:
- 
Укажите, какие тела движутся, а какие находятся в состоянии покоя в этом опыте? Ответ обосновать.
- Чему равна скорость машинки относительно стола? Относительно платформы? Ответ обосновать.
- Как изменится скорость машинки относительно стола, если она будет двигаться с некоторой скоростью u относительно платформы? (Рисунок 8) Ответ обосновать.
- Будет ли зависеть скорость машинки относительно стола, от направления ее движения относительно платформы? Ответ обосновать.
Обсуждая ответы учащихся на поставленные вопросы, подводим их к определению понятия системы отсчета – совокупность тела отсчета, прибора для определения времени и системы координат. А так же обращаем внимание учащихся на то, что скорость одного и того же тела в различных системах отсчета имеет разное значение. Следует отметить, что, если направление скорости движения платформы и машинки совпадают, то результирующая скорость машинки относительно стола будет равна сумме скоростей платформы и машинки (
). А если скорость движения машинки направлена в противоположную сторону скорости движения платформы, результирующая скорость машинки равна разности скорости платформы и скорости машинки относительно платформы (
). Подводя итог обсуждению, вводим понятие инерциальной системы отсчета как систему, связанную с телом, находящимся в состоянии покоя или движущимся прямолинейно и равномерно. Если тело движется неравномерно, то систему отсчета связанную с этим телом называют неинерциальной.
Для закрепления понятия системы отсчета и значение скорости движения тела в различных системах отсчета следует разобрать с ними следующие задачи:
1. Во время жатвы зерновых культур комбайн движется со скоростью 6 км/ч, а планки мотовила имеют линейную скорость 7,8 км/ч, направленную по касательной к окружности, по которой они движутся относительно жатки комбайна. Определите скорость планки мотовила относительно земли, когда она находится в самой верхней и самой нижней точке относительно жатки. Как изменяется скорость планки мотовила при ее движении от верхней точки к нижней? Как изменяется скорость планки мотовила при ее движении от нижней точки к верхней?
2. Емкость бункера комбайна «Колос» СК-6 равна 3м3, ширина захвата жатки 6 м. За сколько времени заполнится бункер, если комбайн движется со скоростью 7 км/ч, урожайность пшеницы 25 ц/га, а объемная плотность пшеницы 0,7 т/м3?
3. Скорость основного элеватора картофелекопателя КСТ – 1,4 1,93 м/с. Картофелекопатель агрегатируют с трактором ЮМЗ – 6Л, который во время уборки картофеля движется со скоростью 4 км/ч. С какой скоростью относительно земли движется картофель по основному элеватору картофелекопателя?
4. Определите скорость движения скошенных стеблей зерновых культур по ременно-планчатому транспортеру валковой жатки к выбросному окну, если скорость транспортера относительно платформы жатки 2,5 м/с, а рабочая скорость движения комбайна 5 км/ч.
При решении четвертой задачи обращаем внимание учащихся на то, что скорость движения транспортера жатки направлена под углом 90о к направлению движения комбайна. Поэтому чтобы найти результирующую скорость движения стеблей необходимо воспользоваться теоремой Пифагора.
Рассмотрев понятие, система отсчета и относительность скорости движения тел следует повторить с учащимися определения: скорость движения, равномерное и неравномерное движение. Разобрать вопрос о том, что необходимо знать для вычисления скорости движения тела. Рассмотреть такую задачу: Пахотный агрегат на вспашку поля затратил 4 часа. С какой средней скоростью двигался пахотный агрегат, если площадь поля 8 га, ширина захвата плуга за один проход 2,1 м, длина одной гоны 800 м?
В заключение занятия демонстрируем учащимся подъем груза с помощью модели автокрана. При этом груз поднимаем груз вверх с одновременным поворотом стрелы автокрана. Продемонстрировав опыт, предлагаем учащимся ответить на вопросы:
- Одинакова ли скорость подъема груза относительно земли и автокрана? Ответ обосновать.
- Рассчитайте скорость подъема груза автокраном вертикально вверх без поворота стрелы при равномерном вращении барабана автокрана, на который наматывается нить с частотой один оборот в секунду.
- Предложите такой способ подъема груза в заданную точку, чтобы результирующая скорость груза относительно земли была минимальна при неизменных скоростях подъема груза вверх и повороте стрелы автокрана, что в опыте.
Занятие 9. Лабораторная работа: «Измерение мгновенной скорости движения тела в равноускоренном движении»
Цель: развивать экспериментальные методы познания, формировать умения работать с лабораторными и контрольно-измерительными приборами. Создать условия для развития интеллектуально-творческих способностей учащихся.
Оборудование: желоб, штатив с муфтой и лапкой, мерная лента, метроном или секундомер, шарик диаметром 15 – 25 мм.
Методические замечания
Вначале повторяем правила нахождения относительной и абсолютной погрешности измерений физической величины, определение верхней и нижней границы допустимого значения измеренной величины. Учащимся известно понятие неравномерного движения. Исходя и