Учитель физики высшей категории,

кандидат пед. наук, ГБОУ лицей № 344 г Санкт-Петербурга

Методическая разработка “Физический брейн-ринг”

В условиях современной школы мотивация играет как никогда важную роль при обучении сложным учебным предметам. Значительную помощь в решении этой проблемы может оказать использование в учебном процессе (как в рамках урока, так и в рамках кружков или тематических недель) игровых мероприятий. Одним из наиболее успешных из них, на мой взгляд, является «Физический брейн-ринг».

Правила совпадают с правилами обычного брейн-ринга (их можно найти, например, по ссылке: http://windflower.spb.ru/ke/common/reglaments/brainlaws.html). Желательно, чтобы состав был примерно одинаков по силе. Жюри может состоять из старшеклассников и учителей. Возможно проведение тематических игр, например, по моему опыту, очень интересна игра по теме «Тепловые явления», проводимая одновременно для 8-10 классов.

При проведении игры между командами разных параллелей, ее зачастую выигрывает команда младшего класса. Так, в нашем примере, 8 класс зачастую обыгрывает 10. Это может быть объяснимо еще не «зашоренностью» детей на применение каких-то формул, способностью более широко мыслить. Это свойство, к сожалению, у большинства к 10 классу пропадает, а после такого мероприятия десятиклассники уже не так активно стремятся писать формулы, а предпочитают вначале подумать над природой явления.

Предлагаемая игра, на мой взгляд, способствует увеличению интереса к предмету, позволяет продемонстрировать важность понимания физических законов для объяснения окружающего мира.

Пример заданий “Физического брейн-ринга”

(вопросы могут быть использованы после прохождения темы
«Тепловые явления» в 8 классе)

1. В XVII веке в одной из книг была напечатана такая зада­ча. Вокруг Земли построили мост, совершенно однородный по материалу на всем протяжении, равный по весу в любой части. Затем из-под моста удалили все опоры. Что произойдёт при этом? Обрушится ли мост? Можно ли будет воспользоваться им для практических целей?

2. Будет ли разница в действии гидравлического пресса на Земле и на Луне?

3. Почему шланг всасывающего насоса делают толстостенным, усиленным стальной проволокой?

4. Как определить вес автомобиля, не взвешивая его, а лишь исследуя его баллоны?

5. Две одинаковые по весу оболочки, сделанные одна из тонкой резины, а другая из тонкой прорезиненной ткани, на­полнены одинаковым количеством водорода. Какой из шаров поднимется выше (утечки водорода нет)?

6. Один древний философ, желая взвесить воздух, надул им бычий пузырь и взвесил его. Затем выпустил из пузыря воз­дух и снова взвесил. Вес в обоих случаях оказался одинаковым.
   Из этого философ сделал вывод, что воздух ничего не весит. В чём его ошибка?

7. Почему измерение температуры медицинским термомет­ром продолжается длительное время (5-10 мин), а "стряхнуть" его можно практически сразу после измерения температуры?

8. На втором этаже потенциальная энергия вязанки дров больше, чем на первом. Будет ли получена от сжигания этих дров на втором этаже большая энергия по сравнению с той, которая была бы получена при их сжигании на первом этаже?

9. Если чайник полный, то вода в нём долго сохраняется в горячем состоянии. При небольшом же количестве воды в чай­нике, остывание происходит очень быстро. Объясните явление.

10. В трубах центрального отопления переносчиком теплоты является вода. Почему именно вода, а не другое вещество?

11. Почему в летнюю жару температура поверхностных слоев воды в открытых водоемах (прудах, реках и озерах) все­гда бывает ниже, чем температура окружающего воздуха?

12. Чем объяснить, что в начале осени в реках и озерах вода не замерзает, хотя температура воздуха на несколько градусов ниже нуля?

13. Климат островов умереннее и ровнее, чем климат больших материков. Почему?

14. Почему в пустынях днем очень жарко, а ночью темпе­ратура может упасть ниже О °С?

15. Почему тормозные колодки самолётов делают из мате­риалов с высокой температурой воспламенения и большой удельной теплоёмкостью?

16. Температура атмосферы сильно меняется с расстоянием от земной поверхности. Так, на высоте 80 км температура около -80 °С, а на высоте 150-200 км достигает нескольких сотен градусов выше нуля. Между тем, космические корабли нисколько не страдают от перегрева на высоких орбитах. По рас­сказам космонавтов, оболочка корабля "горит" как раз в тех слоях, температура которых низкая. Нет ли здесь противоречия?

17. Почему стальной орудийный ствол не плавится при выстреле, хотя температура газов при этом достигает 3600 °С? (Температура плавления стали 1400 °С.)

18. В каком случае для нагревания металлического шара до одной и той же температуры потребуется больше энергии: если шар висит на нити или если он стоит на подставке? Можно считать, что подставка и нить энергии не поглощают.

19. Как будет изменяться температура в комнате, если на длительное время открыть дверцу холодильника?

20. Почему порох невыгодно использовать как топливо, а бензином нельзя заменить порох в артиллерийском снаряде?

21. Вы собрались позавтракать и налили в стакан кофе. Но вас просят отлучиться на несколько минут. Что надо сделать, чтобы к вашему возвращению кофе был более горячим: налить молоко сразу перед уходом или тогда, когда вы вернетесь?

22. В стеклянный и алюминиевый стаканы одинаковой массы и ёмкости одновременно налейте одинаковое количество горячей воды при некоторой температуре Т. Прикосновение рукой к стаканам покажет, что алюминиевый стакан прогрева­ется быстрее, хотя удельные теплоёмкости стекла и алюминия практически равны (900 Дж/кг-К). Объясните явление.

23. Почему мы сильнее обжигаем губы, когда пьём чай из алюминиевой кружки, а не из фарфоровой?

24. Почему тонкая медная проволока плавится в пламени газовой горелки, в то время как медный гвоздь даже не раска­ляется докрасна?

25. Почему опытные хозяйки предпочитают жарить на чу­гунных, а не на алюминиевых сковородках?

26. В водохранилище под водой оказалась груда камней. Почему лёд над этими камнями тоньше, чем в других местах водохранилища?

27. Необходимо побыстрее охладить бутылку с лимонадом. Куда для этого следует поместить её: в снег или в измельчённый лёд той же температуры?

28. Почему по мере эксплуатации чайника вода в нём закипает всё медленнее?

29. Почему влажная деревянная доска на ощупь холоднее сухой?

30. Какая почва прогревается солнцем быстрее – влажная или сухая?

31. Человек не чувствует прохлады на воздухе при температуре 20 °С, а в воде зябнет при температуре 25 °С. Почему?

32. Почему в ветреную погоду и мороз, и жара в пустыне переносятся тяжелее?

33. Зимой в ветреную погоду люди обмораживают носы. Между тем, приходится читать о том, что метеориты раскаляются от трения о воздух. Почему же не нагревается нос?

34. Человек, находясь на улице в сильный мороз, старается больше двигаться, чтобы не замерзнуть. Почему же тогда птицы чаще замерзают на лету?

35. Можно ли хранить в термосе мороженые продукты?

36. Верно ли, что шуба греет человека?

37. Каким кипятильником можно вскипятить воду в кастрюле с меньшей затратой энергии: шестисотваттным или киловаттным?

38. Почему листья осины колеблются даже в безветренную погоду?

39. Почему ночью звуки слышны лучше, чем днём?

40. Почему сахар и соль скорее растворяются в воде, когда находятся не на дне сосуда, а у поверхности жидкости?

41. Почему над лампой накаливания чернеет абажур или потолок?

42. Почему при вколачивании гвоздя в дерево энергия шляпка его мало нагревается, а когда гвоздь вбит, достаточно нескольких ударов, чтобы сильно нагреть шляпку?

43. В каком случае хлеб быстрее делается черствым: когда он хранится в закрытом шкафу нли просто на столе?

44. Почему изморозь (иней) на деревьях исчезает иногда без оттепели?

45. Капля воды, попав на раскаленную плиту, начинает на ней прыгать. Почему?

46. Почему вода в разреженном воздухе, под колоколом воздушного насоса, испаряется чрезвычайно быстро?

47. Объясните, почему белье скорее просыхает на чердаке при открытых слуховых окнах, чем в комнате, даже жарко натопленной.

48. Влияет ли ветер на показания термометра?

49. Почему в резиновой одежде трудно переносить жару?

50. Почему сырые спички не загораются?

51. Почему мы не получаем ожога, если кратковременно касаемся горячего утюга мокрым пальцем?

52. Пружинные весы проградуированы на экваторе. Каковы будут показания этих весов на полюсе?