Элективный курс «Физика в примерах и задачах военно-технического содержания» Составила учитель физики моу сош с. Еруслан Куприна Н. И

скачать Элективный курс «Физика в примерах и задачах военно-технического содержания» Составила учитель физики МОУ СОШ с. Еруслан Куприна Н.И. Пояснительная записка Элективный курс предназначен для учащихся 9 класса, изучающих физику на базовом уровне и рассчитан на 12 часов Он частично дополняет базовый курс, ориентирован на развитие у школьников интереса к физике и технике, на организацию само­стоятельного познавательного процесса и самостоятельной практической деятельности. Направлен на формирование у учащихся интереса к Российской Армии, уважения к её боевым традициям, воспитание чувства глубокой ответственности перед страной С каждым годом становится все меньше живых свидетелей кровавых событий Великой Отечественной войны. Современные школьники не представляют себе, что пережил наш народ в тяжелые годы военного лихолетья! В настоящее время находятся определенные силы, стремящиеся исказить историю, осквернить наши святыни! Но мы не в праве забывать об этом, и должны научить наших детей быть патриотами своей Родины. Все задачи данного курса составлены на основе материалов «Техника Великой Отечественной войны». Содержание задач расширяет круг знаний учащихся о явлениях природы и технике, взаи­мосвязи законов природы. В период ускорения научно-технического про­гресса на каждом рабочем месте необходимы умения ставить и решать задачи науки, техники, жизни. Поэтому важнейшей целью физического образования является формирование умений работать со школьной учебной физической задачей. ^ Основные цели курса: использование приобретенных знаний и умений по физике основной школы для ре­шения практических задач, Формирование представлений о физике как основе техники через решение задач военно-технического содержания; Знакомство с основными методами решения задач в пределах курса физики основной школы; Развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей в процессе решения физи­ческих задач и самостоятельного приобретения новых знаний с использованием различных источников информации, в том числе в значительной мере средств современных информационных технологий. Воспитание гордости за советскую науку и технику, глубокое уважение к тем, кто своими знаниями и трудом отстоял от врагов нашу свободу. Обеспечил мирную жизнь будущих поколений. Задачи Развить навыки работы учащихся с дополнительной литературой, с материалами Интернет, владения устной и письменной речью. Формирование информационной культуры учащихся Совершенствовать навыки решения задач в нестандартной ситуации с техническим содержанием. Развитие интереса к современной технике; Ориентация на выбор профессий, связанных с техническим применением физики в технике; Привить интерес к физической науке, формировать гордость за прошлое и настоящее российской физической науки. Развить способности учащихся к исследовательской деятельности. № п/п Тема занятия Кол-во часов Форма проведения Образовательный продукт 1 - 2 ^ I.Физика и военная техника. Роль физики в победе советского народа в Великой Отечественной войне 1941 – 1945 гг. Советские учёные - фронту 2 часа Лекция, семинар, презентация Выступления приготовлены учащимися старших классов (приложение 1) ^ II.Решение задач с военно-техническим содержанием 10 часов 3 - 4 Решение задач по теме «Движение и силы». «Звук» 2 часа Разбор задач с помощью учителя. Самостоятельная работа учащихся, работа в группах Составление дидактических карточек «Военная техника» Великой Отечественной войны.(Приложение2) Решение задач по выбору учащихся 5 - 6 Решение задач по теме «Давление» 1 ч Решение задач в группах Банк задач. Алгоритм работы над проектом. Навыки компьютерного моделирования условия и решения задач 7 Решение задач по теме «Плавание тел» 1 ч Составление дидактических карточек по теме «Флот в годы войны». Решение задач по выбору учащихся 8 Решение задач по теме «Работа и мощность, энергия» 1 ч Решение задач с использованием мультимедийных ресурсов Банк задач. Работа по поиску информации «Военная техника» 9 -10 Решение задач по теме «Импульс. Закон сохранения импульса» 2 ч Анализ и решение задач с помощью учителя. Самостоятельная работа Банк задач. Работа по поиску информации «Советские учёные – фронту» 11 Решение задач по теме «Теплопередача и работа» 1 ч Банк задач 12 ^ III.Аукцион задач, проектов по теме «Примеры и задачи военно - технического содержания» 1 Публичные выступления учащихся Мультимедийные проекты учащихся; задачи, оформленные на бумажных и электронных носителях   Практикум по решению задач военно-технического содержания Литература для учащихся Решение задач по физике. Справочник школьника Власова И.Грам. Издательство: АСТ И.М. Низамов «Задачи по физике с техническим содержанием».Москва. Просвещение, 1980. Справочник по физике и технике А.С. Енохович. М.Просвещение 1992 г Энциклопедии “Великая Отечественная Война” 1941-1945 издательство: Москва: “Советская энциклопедия”, 1985 год, главный редактор генерал Армии профессор М. М. Козлов Учебники физики для 6-9 классов А.В. Пёрышкина. Дрофа 2007. Задания для самостоятельной работы учащихся. Работа с рекомендуемой литературой. Самостоятельное изучение некоторых вопросов курса с последующей презентацией (по выбору учащихся). Самостоятельная работа по составлению задач и последующим их решением, выбор оптимального варианта решения задач. Составление проектов по предложенным темам: создание дидактических карточек по теме «Техника Великой Отечественной войны», «Светские учёные - фронту» Составление компьютерных презентаций . В процессе выполнения задач: ученики непосредственно сталкива­ются с необходимостью применять полученные знания по физике в жизни, глубже осознают связь теории с практикой. Это одно из важных средств усвоения, повторения, закрепления знаний учащихся, один из основных методов обу­чения физике приобретают знания из истории науки и техники, форми­руются такие качества личности, как целеустремленность, на­стойчивость, аккуратность, внимательность, дисциплинирован­ность, развиваются эстетические чувства, формируются творческие способности, овладение общими алгоритмами решения физической задачи; продолжают подборку материалов «Техника Великой Отечественной войны» по направлениям: «Танки», «Автомобили и мотоциклы», «Самолёты», «Артиллерия» и «Флот», «Стрелковое оружие», отражающих исторические сведения, а также технические характеристики различных  видов  вооружения, причём не только СССР, но и Германии, Англии и др. Используемая литература И.П. Гурский « Элементарная физика с примерами решения задач.»,М,»Просвещение»,1984г. Н.И. Гольдфарб « «Задачи по физике», «Дрофа», 1996 г. Воспитание учащихся и подготовка их к труду при обучении физике, сост. А.В. Чеботарёва – М: Просвещение,1981 г. Энциклопедии “Великая Отечественная Война” 1941-1945 издательство: Москва: Ю.И. Дик, Н.К. Турышев и др. «Межпредметные связи курса физики в средней школе»- М. Просвещение, 1987 г. И.М. Низамов «Задачи по физике с техническим содержанием».М. Просвещение, 1980 Г.Я. Мякишев « Физика. Механика, учебник для углубленного изучения физики.» « Дрофа», 2002 г. Д.К. Самин « Сто великих ученых», М., «Педагогика», 2002 г Мусский С.А. « Сто великих чудес техники. М., «Вече», 2003 Глазунов А.Ю. Техника в курсе физики средней школы. – М.: Просвещение, 1977. Дягилев Ф.М. Из истории физики и жизни её творцов. – М.: Просвещение, 1986. Ланина И.Я. Не уроком единым. – М.: Просвещение, 1991. Ланина И.Я. 100 игр по физике. – М.: Просвещение, 1995. Моделист –конструктор- №5 1985 «Крылатая риликвия» «За рулём» - №9 «Родословная наших танков», О. Лосик, маршал бронетанковых войск, герой Советского Союза И.М. Гельфгей, Л.Э.Генденштейн, Л.А. Кирик « 1001 задача по физике», М, «Наука»,1996г Подборка журналов «Физика в школе» и газет «Первое сентября» Физика. “Советская энциклопедия”, 1985 год, главный редактор генерал Армии профессор М. М. Козлов «Я познаю мир», научно – познавательная энциклопедия для всей семьи, 2003г. Методические материалы. Война была не только битвой армий, но и длительным, изнуряющим сражением техники, битвой умов. К началу войны с СССР гитлеровская Германия обладала мощным военным потенциалом. У неё были совершенные танки, самолеты… Она превосходила нашу страну не только по качеству, но и по количеству единиц военной техники. Вот несколько цифр: Промышленная база Германии вместе с базами ее союзников и порабощенных стран превышала советскую в 1,5-2 раза, а в 1942г., в связи с захватом богатейших районов нашей страны – в 3-4 раза. Командование, конструкторы, ученые понимали, как сильно исход войны зависит от технического оснащения нашей армии! Нужно было в кратчайшие сроки не только организовать выпуск нужного количества военных машин разного назначения, но и создать новые, превосходящие аналоги противника. Посмотрим, что удалось сделать в двух отраслях - авиации и танкостроении. С первых дней войны начался величайший в истории поединок воздушных армий, битва конструкторских умов. Небывало быстрыми темпами совершенствовались наши воздушные корабли. Нам нужно было иметь лучшие, чем у врага самолеты, а для этого потребовалось увеличить высоту их полёта, скорости подъема их движения, улучшить манёвренность машин, их огневую мощь. Технических задач было много, и все они были сложные. Авиаконструкторы использовали результаты исследований, выполненных в подвоенные годы нашими учеными в частности. С.А. Христиановичем по теории обтекания тел потоком воздуха, имеющим скорость, близкую к скорости звука; профессорами А.А. Дородницыным и Л.Г. Лойцянским по методике расчета сил трения с учетом сжимаемости воздуха при больших скоростях движения; М.В. Кельдышем о причинах и теории сильного самовозбуждения колебаний крыльев и хвостового оперения самолета, которые приводят к разрушению машины в полёте. А.И. Макаревского, который предложил оригинальные методы расчета самолёта на прочность. Широко известны слова нашего знаменитого авиаконструктора С.А. Лавочкина, сказаны им в лихие военные годы:»Я не вижу моего врага – немца - конструктора, который сидит над своими чертежами… в глубоком убежище. Но не видя его я воюю с ним… Я знаю, что бы там не придумал немец, я обязан придумать лучше. Я собираю всю свою волю и фантазию, все мои знания и опыт… что бы в день, когда два новых самолета- наш и вражеский- столкнутся в военном небе, наш оказался победителем.» Так думали и такую мысль главной считали многие создатели отечественной военной техники. В суровых условиях военного времени наши авиаконструкторы сумели создать и запустить в серийное производство 25 новых и модернизированных уже используемых типов военных самолетов. В их числе: Истребитель Ла-5 конструкции Лавочкина, обладавший мощным двигателем, большой скоростью подъема, маневренностью, огневой мощью, значительной высотой полета, простотой в управлении; стремительность и «живучесть» машине предавал новый мощный, надежный двигатель с воздушным охлаждением. Самый легкий и маневренный истребитель Второй мировой войны-Як-3, сконструированный в 1943 году в конструкторском бюро А.С. Яковлева. Его взлетная масса равнялась 2650 кг, высота полета до 12 км, для подъема на пять км ему требовалось всего 4,1 мин; он обладал высокими аэродинамическими качествами. Пикирующий бомбардировщик Ту-2, созданный в конструкторском бюро А.Н. Туполева. Он мог летать на высотах до 9.5 км при дальности полета 2100км и развивал скорость до 570км/ч; специальное оборудование позволяло прицельно сбрасывать бомбы при разных режимах полета. Штурмовик Ил-10 конструкции С.В. Ильюшина, созданный в 1944году обладал мощным двигателем и вооружением, усиленной броней; он был прозван фашистами «летающим танком», «черной смертью». Опыт боевых действий показал, что сконструированные в годы войны многие наши самолёты, обладали преимуществом перед вражескими машинами аналогичного назначения… Успехи отечественного самолетостроения неразрывно связано с достижениями специалистов других профессий. Так, за 4 года войны только новых мощных авиационных двигателей было создано 23 типа. Для нужд авиации разработан рецепт высокопрочной броневой стали АБ-2, содержащей значительно меньше дефицитных компонентов, чем обычная. Творческий союз ученых и авиаконструкторов дал хорошие результаты: скорость наших истребителей возросла на 25%, дальность полета на 300%, скорость подъема в воздух – более чем на 200%, а калибр используемого стрелково-пушечного оружия возрос более чем в 2 раза… В конце войны превосходство в небе нашей авиации было явным: в полете уничтожали почти любой самолет врага! В конструкторских бюро танкостроения тоже полным ходом шла напряженнейшая творческая работа. В 1943 г. под руководством инженеров Ж.Я, Котина, А.И. Благонравова в очень короткие сроки был создан новый тяжелый танк ИС-2 массой 45т; его технические характеристики в лучшую сторону отличались от параметров предшествующих моделей: толщина брони была 90-120мм, развиваемая скорость-до 52 км в час. Для машины был сконструирован ряд новых компактных узлов: планетарный механизм поворота башни, более совершенная силовая передача. Танк ИС-2 был оснащен мощным вооружением: пушкой 122-миллиметрового калибра и четырьмя пулеметами. Создание ИС-2 считалось выдающимся научно-техническим достижением. Эта машина была признана одной из самых удачных и совершенных в истории военной техники тех лет. На базе танка ИС-2 в 1944 г. было создано несколько тяжелых самоходных артиллерийских установок, а том числе на гусеничном ходу-ИСУ-152. Эта машина совмещала в себе мощь полевого орудия, подвижность и надежную броневую защиту. Её прозвали «царь пушка». Она вступила в строй в конце войны. Появление на полях сражений наших ИС-2 и ИСУ-152 нанесло сокрушительный удар по представлениям фашистов о техническом превосходстве их танков-«пантер», «тигров», «фердинандов»-над нашими. После разбора двух-трех ключевых задач на занятии в классе целесообразно дать комплект из 4 – 5 задач по данной теме для самостоятельной работы с обязательным полным письмен­ным оформлением. Количество решаемых задач определяется желанием школьника, но общее число предлагаемых задач должно быть достаточным для удовлетворения потребностей наиболее способных и настойчивых учащихся. 3 Рассказать, например, о роли ученых –физиков и математиков в укреплении оборонной мощи нашей страны в годы Великой Отечественной войны, когда они увязали свои научные исследования с решением проблем обороны страны. Так, работы Яковлева во время Великой Отечественной войны способствовали созданию теории артиллерийской стрельбы проблема военно – патриотического воспитания в процессе решения задач, с использованием . эксплуатационных характеристик нашей военной техники и сопоставления их с соответствующими показателями техники противника. В годы Великой Отечественной войны советские конструкторы создали немало образцов первоклассной военной техники. К их числу принадлежит и самый быстрый в те годы истребитель “ЯК-3” - детище конструкторского бюро прославленного советского авиаконструктора Александра Яковлева. Превзойти его скоростные данные конструкторам других стран тогда не удалось. Максимальная скорость “ЯК-3” была720 км/ч, а немецкого истребителя “Мессершмидт-109” на 120 км/ч меньше скорости “ЯК-3” и на 30 км/ч больше другого истребителя “Фокке-Вульф-190-А”. сравните максимальные скорости советских истребителей “МИГ-3”, “Ла-7” - 640 и 680 км/ч соответственно со скоростью немецких истребителей. После решения задачи небольшая беседа о том, что в увеличении скорости самолетов и улучшении их технико-эксплуатационных показателей большую роль сыграли работы ученых Самыми страшными были первые месяцы войны. Разгромив под Киевом основные силы Юго-Западного фронта, отрезав Крым и с сентября 1941 года установив блокаду Ленинграда, германская армия вновь перенесла главные усилия на Московское направление. Начав операцию по захвату столицы СССР, названную “Тайфун”, немцы прорвали советскую оборону. Сотни тысяч человек попали в фашистский плен. В таблице дано соотношение сил СССР и Германии на Московском направлении осенью 1941 года. Составить столбчатую диаграмму по данным таблицы. Сделать вывод. Боевые силы и средства Красная Армия Германские войска Личный состав 1 250 000 1 800 000 Количество танков 990 1700 Количество орудий 7600 14000 Количество самолетов 667 1390 С 30 сентября по 5 декабря 1941 года Красная Армия вела тяжелые, кровопролитные бои под Москвой. Сложная обстановка потребовала эвакуации из Москвы ряда важнейших предприятий. Создавались новые рубежи обороны на ближних подступах к Москве. Формировались дивизии народного ополчения, город готовился к уличным боям. На строительство оборонительных сооружений было мобилизовано 450 000 жителей столицы, 75% из них составляли женщины. Сколько женщин участвовало в этом строительстве? В октябре 1941 года враг совершил на Москву 31 налет. В этих налетах участвовало 2000 немецких самолетов, из них было сбито 278, к городу прорвалось только 72 самолета. Сколько вражеских самолетов не сумели прорваться к Москве? В результате упорной обороны и контрударов в конце ноября - начале декабря последние попытки противника прорваться к Москве были сорваны. Советские войска переходили в наступление в трудных условиях, когда численное превосходство в живой силе, танках, самолетах было на стороне противника. Так группа армий “Центр” имела в своем составе 1 708 000 человек, 13 500 орудий и минометов, 1 170 танков, 615 самолетов, а Советские войска насчитывали личного состава на 608 000 человек меньше, орудий и минометов в 2 раза меньше, танков на 395 меньше, а самолетов больше на 385. Сколько живой силы, орудий и минометов, танков и самолетов было в советских войсках в начале контрнаступления под Москвой? На завершающем этапе Московской битвы Советская Армия нанесла противнику тяжелое поражение: из строя были выведены 16 дивизий и 1 бригада. 1 дивизия состоит из 17000 человек, а 1 бригада из 3000 человек. Сколько живой силы было потеряно противником? Огромная роль в победе нашего народа принадлежит науке, в частности, физике и математике. Одновременно с развертыванием фронтов действующей армии советские физики и математики в научно-исследовательских институтах, лабораториях, конструкторских бюро открыли невидимый для непосвященных свой фронт борьбы против фашизма и с честью вышли победителями в этом поединке с врагом. Давая оценку вклада советских ученых в военное дело президент АН СССР С, И. Вавилов написал: “Почти каждая деталь военного оборудования, обмундирования, военные материалы, медикаменты – все это несло в себе отпечаток предварительной научной – технической мысли и обработки” (“Вестник Академии наук СССР”, 1947, №11). В значительной части эти мысли были результатом математического и физического поиска или физико -математической обработки изучаемых явлений. Физические и математические знания были нужны и непосредственно в бою. Известно, что такой род войск – артиллерия без расчетов не мог бы существовать. На фронте были и специальные расчетные части. Еще в древности математические знания использовались в военном деле. В знаменитом диалоге Платона “Государство” говорится о том, что арифметика и геометрия необходимы каждому воину: “При устройстве лагерей, занятия местностей, стягивания и развертывания войск и разных других воинских построениях, как во время сражения, так и в походах, конечно, скажется разница между знатоками геометрии и тем, кто ее не знает”. Роль физики и математики в военном деле все возрастает. Обратимся к фактам. Математический институт академии наук СССР в 1943 году разработал и вычислил штурманские таблицы. Расчеты всех дальних полетов, выполняемые по этим таблицам, значительно повысили точность самолетовождения. Ни в одной стране мира не было штурманских таблиц, равных этим по своей простоте и оригинальности. Идет жестокая война. Фронт требует увеличения эффективности огня артиллерии, повышения меткости стрельбы. Важная проблема. Ее успешно решает академик А.Н.Колмогоров. Во время Великой Отечественной войны появилась еще одна проблема – обеспечение кучности боя и устойчивости артиллерийских снарядов при полете. Эту сложную проблему успешно решает член-корреспондент Академии наук СССР Четаев Н. Г. Он предложил наивыгоднейшую крутизну нарезки ствола орудий, что позволило обеспечить кучность боя и устойчивость снарядов при полете. Война требует от авиации больших скоростей самолетов. Но, при освоении больших скоростей, авиация столкнулась с внезапным разрушением самолетов из-за вибрации особого рода – флаттера. Решение находит группа ученых во главе с Келдышем. Она разработали сложную математическую теорию флаттера ^ Количество произведенного оружия во время Второй мировой войны (в тысячах)   самолеты танки пушки минометы Германия 104 65.1 174.5 82 СССР 120 90 360 300 физика, непрерывно расширяя и многократно умножая возможности человека, обеспечивает его уверенное продвижение по пути технического прогресса Скачать 156,93 Kb. оставить комментарий Дата 27.09.2011 Размер 156,93 Kb. Тип Элективный курс, Образовательные материалы