Физика в мире профессий

Занятие элективного курса для обучающихся 9 классов «ФИЗИКА В МИРЕ ПРОФЕССИЙ»

Учитель физики МОУ ООШ №21: Дьяченко О.В.

Цели:  

- формировать познавательный интерес к физике, показать значение физики в выборе будущей профессии; содействовать профильному и профессиональному самоопределению подростков; формировать профессиональные интересы, склонности к определенным видам деятельности;

- развивать познавательный интерес обучающихся; интеллектуальные и творческие способности; умение использовать знания в практической деятельности; развивать коммуникативные способности и умения работать в группе.

Задачи:

- сопоставить и выбрать технологические знания и производственные умения в профессиях: врач, водитель, повар с физическими понятиями и базисными темами;

- провести физические измерения.

Ход занятия:

Учитель. Здравствуйте, ребята. Прежде, чем мы приступим к занятию, вспомним, о чем мы говорили раньше. Скажите, почему физику называют «фундаментальной наукой»? (потому что ее законы используются практически во всех направлениях: медицине, строительстве, во всех областях, связанных с техникой, в электронике и электротехнике, оптике, астрономии, геодезии и т.д.).

В мире очень много разных профессий, и каждая интересна по-своему. Кем стать, какую профессию выбрать? Этот вопрос задаёт себе каждый школьник. И вы уже также не раз задавались этим вопросом.

На прошлом занятии мы уже говорили о профессиях, для которых необходимы глубокие познания в физике. Какие это профессии? (физик-инженер, физик-механик, инженер-конструктор, физик-ядерщик, инженер-технолог и пр.). Замечательные, серьезные профессии. Ну, не всем же быть физиками-ядерщиками. Домашним заданием на сегодня было узнать, какие профессии сейчас наиболее востребованы в целом в России и конкретно среди ваших одноклассников (Дети называют, что в их рейтинге первые места заняли врач, водитель и повар), а также сделать сообщения, разделившись на группы о том, где работают специалисты этих профессий в нашем городе, в каких учебных заведениях учат этим профессиям в нашем городе и области (дети рассказывают, обмениваются распечатанными памятками с другими группами)

Ученики. ВРАЧ

ВОДИТЕЛЬ

ПОВАР

Учитель. А многие ли из вас рассматривают какие-то из этих профессий как возможный вариант своих будущих профессий? А как вы думаете, надо ли знать физику представителям этих профессий? (мнения учеников разные). Сегодня на занятии мы это попробуем узнать.

Итак, сегодня работаем по группам, углубляя знания о профессиях: врач, водитель, повар. Ваша работа сегодня состоит из двух частей – теоретической и практической. Первое задание (теоретическое): вам нужно изучить выбранную профессию со стороны законов физики и заполнить таблицу, лежащую за вами. Подсказки, которые вы можете использовать, находятся рядом. Последний столбик «Базисная тема» вы дописываете сами. После окончания теоретического этапа вы можете переходить к практическому – подумайте, как вы можете продемонстрировать ваши выводы, используя физические приборы. На столе находятся различные комплекты оборудования. Выберите приборы и проведите опыты. Если у вас возникнут вопросы (последовательность проведения опыта, методика работы с прибором и пр.), где можно найти ответ? (Спросить у учителя, найти ход практических работ в учебниках, своих тетрадях). Итог вашей работы один из членов группы должен продемонстрировать всем остальным, и сделать вывод.

Каждая группа получает большой лист, на котором прикрепляет ответы в три колонки и потом объясняет, что получилось.

Ученики.

ОПЫТЫ

ВРАЧ.

Важнейшей частью организма человека является кровеносная система. Действие кровеносной системы человека можно сравнить с работой гидравлической машины. Сердце работает подобно насосу, который гонит кровь через кровеносные сосуды. Во время сжатия сердца кровь выталкивается из сердца в артерии, проходит через клапаны, не пускающие ее обратно в сердце. Затем оно расслабляется и в продолжение этого времени наполняется кровью из вен и легких. Открытие простых способов измерения кровяного давления облегчило врачам возможность распознавать болезни, признак которых — ненормальное давление крови.

Тот факт, что жидкость производит давление, которое можно измерить, доказывается с помощью простого опыта. В сосуд с подкрашенной водой опускают круглую коробочку, одна сторона которой затянута резиновой пленкой. Эта коробочка соединяется с манометром. Опуская ее в жидкость, мы убеждаемся в том, что на различных глубинах жидкость производит различное давление.

ВОДИТЕЛЬ.

Вот уже около ста лет повсюду в мире основным на автомобилях и мотоциклах, тракторах и комбайнах, прочей технике является двигатель внутреннего сгорания. Главная особенность любого двигателя внутреннего сгорания состоит в том, что топливо воспламеняется непосредственно внутри его рабочей камеры, а не в дополнительных внешних носителях. В процессе работы химическая и тепловая энергия от сгорания топлива преобразуется в механическую работу.

Работа поршневого двигателя внутреннего сгорания осуществляется циклически. Данные циклы повторяются с частотой несколько сотен раз в минуту. Это обеспечивает непрерывное поступательное вращение выходящего из двигателя коленчатого вала. Каждый такт работы двигателя - это один ход поршня от верхней до нижней мёртвых точек. При этом двигатель проходит через следующие фазы работы:

Такт первый, впуск. Поршень совершает движение от верхней к нижней мёртвой точке. В это время внутри цилиндра возникает разряжение, открывается впускной клапан и поступает топливно-воздушная смесь. В завершение впуска давление в полости цилиндра составляет в пределах от 0,07 до 0,095 МПа; температура — от 80 до 120 градусов Цельсия.

Такт второй, сжатие. При движении поршня от нижней к верхней мёртвой точке и закрытых впускном и выпускном клапане происходит сжатие горючей смеси в полости цилиндра. Этот процесс сопровождается повышением давления до 1,2—1,7 МПа, а температуры — до 300-400 градусов Цельсия.

Такт третий, рабочий ход. Топливно-воздушная смесь воспламеняется. Это сопровождается выделением значительного количества тепловой энергии. Температура в полости цилиндра резко возрастает до 2,5 тысяч градусов по Цельсию. Под давлением поршень быстро движется к своей нижней мёртвой точке. Показатель давления при этом составляет от 4 до 6 МПа.

Такт четвёртый, выпуск. Во время обратного движения поршня к верхней мёртвой точке открывается выпускной клапан, через который выхлопные газы выталкиваются из цилиндра в выпускной трубопровод, а затем и в окружающую среду. Показатели давление в завершающей стадии цикла составляют 0,1-0,12 МПа; температуры — 600-900 градусов по Цельсию.

ПОВАР.

В наше время в распоряжение повара огромное количество кухонного оборудования, работающего от электрического тока: холодильник, кухонный комбайн, миксер, кипятильник, чайник, самовар, электроплиты, овощерезка, мясорубка, кофемолка, фритюрница и другие электрические приспособления. Электроприборы преобразуют электрический ток либо в механическую, либо в тепловую энергию. Группа приборов, превращающих электрический ток в механическую энергию, режет овощи и мясо, делает фарш, смешивает, взбивает кремы, коктейли, месит тесто, мелет кофе и т.д. Электроприборы, превращающие электрическую энергию в тепловую: варят, жарят, пекут, разогревают, охлаждают и т.д.

Например, электрический чайник. В сегодняшних чайниках нагревательный элемент из нержавеющей стали может быть размещен в дне чайника, или же нагревателем может служить плоский металлический диск, имеющий более высокий коэффициент полезного действия. Вода, нагреваясь от электронагревателя, расположенного в нижней части корпуса и включённого в электросеть, очень быстро закипает, т.к. в результате конвекции нижние прогретые слои воды поднимаются вверх. Вода после кипячения долго сохраняет тепло, чему способствует жаропрочный, теплосберегающий корпус. В современных чайниках корпус часто делают из пластмассы. Пар вскипающей воды подаётся на датчик температуры — биметаллическую пластинку контроллера, отключающего выключатель при достижении температуры воды 100°С. Работу нагревательного элемента покажем с помощью простого опыта. В калориметр водой опускают спираль, подключенную к источнику тока. При прохождении тока она нагревается и нагревает воду.

Учитель. Итак, подведем итоги. Какой общий вывод мы можем сделать после сегодняшнего занятия?

(Для того, чтобы стать профессионалом в своей профессии, нужно обладать глубокими познаниями в разных областях науки, а особенно знать и понимать законы физики, они необходимы везде)