«Физика в технике»

Кружок служит целям расширения политехнического кругозора учащихся, способствует формированию интереса к изучению физики и выбору будущей профессии, дает возможность сопоставить вклад технической мысли в ускорение НТП и развитие человечества в целом.

Интерес к тому, как устроен тот или иной прибор, как и почему работает то или иное устройство существует в нас с раннего детства. И одна из целей кружка ответить на многие вопросы, возникающие у человека в современном сложном и многогранном мире при использовании или знакомстве с достижениями человеческой мысли и научного творчества.

Значение достижений научно-технического процесса велико. Нельзя представить себе жизнь человека без современных средств связи: радио-, видео- и спутниковой, без кабельного телевидения, интегральной цифровой техники и компьютера, без электротехнических бытовых приборов и многого другого, что окружает нас дома и на работе, в пути и в полёте. Небо бороздят реактивные самолёты, в космос один за другим поднимаются космические корабли, а на орбите функционируют международная космическая станция. Дороги городов и сёл наполняет всё большее число автомобилей, автобусов; по железным дорогам мчат тепловозы и электровозы, перевозящие грузы и пассажиров; по рекам движутся теплоходы и суда на воздушной подушке, по морям и океанам атомные подводные лодки и ледоколы. Вся страна покрыта сетью проводов и кабелей единой энергетической системы страны. И это только часть того мира техники, в котором мы живём. Отделить проблемы технические от человеческих на сегодняшний день также невозможно, как нельзя рассчитывать на то чтобы собрать или отремонтировать персональный компьютер с помощью каменного топора неандертальца.

Педагоги

Учитель физики

Содержание программы

ТЕМА 1. ВВЕДЕНИЕ (2ч)

Занятие 1.Организационное занятие. История технических открытий. Значение физических теорий в технике. Практическая необходимость и техническое изобретение. Патентование изобретений. 

Занятие 2. Изобретать просто (домашняя практическая работа).
ТЕМА 2. ПРОСТЕЙШИЕ РЫЧАГИ. СТАТИКА (4ч)
Занятие 3. Изобретение простейших рычагов и их использование (ворот, клин и др.). Применение простейших рычагов.

Занятие 4. Использование рычагов в быту. Зубчатая и ременная передача. Расчет рычажного усилия.

Занятие 5. Виды деформаций. Примеры деформаций в реальных условиях. Элементарный расчет нагрузки на опору, на балку.

Занятие 6. Архитектура и закон Гука. Творения Монферана. Современные архитектурные творения и их техническое совершенство.

ТЕМА 3. ГИДРОСТАТИКА И ГИДРОДИНАМИКА (4ч)
Занятие 7. Четыре состояния вещества. Свойства жидкостей. Гидравлическая машина. Гидравлический пресс. Создание элементарных гидроусилителей или гидропрессов (практическая работа).

Занятие 8. Применение гидропрессов (экскурсия).

Занятие 9. Движение в жидкости. Ламинарные и турбулентные потоки. Закон Стокса. Устройство подводных аппаратов. Исследование морских глубин с помощью роботов. Применение гидросмазок в технике.

Занятие 10. Устройство, принцип работы и применение гидравлической машины, пресса и пневматических машин.

ТЕМА 4. СОВРЕМЕННЫЕ ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ. ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС (5ч)
Занятие 11. Автомобильные ДВС. Устройство бензинового и дизельного ДВС. Принципы работы и технические характеристики ДВС.

Занятие 12. Коэффициент полезного действия ДВС. Сравнительные характеристики двигателей. Переднеприводные и классические автомобили.

Занятие 13. Альтернативные виды топлива. Влияние их на работу двигателя и его износостойкость. 

Занятие 14. Турбореактивный и реактивный самолёты. Новейшие виды транспорта.

Занятие 15. От котельных до ТЭС и ТЭЦ. Паровые и газовые турбины. Принцип работы ГЭС, ГАЭС и АЭС. Альтернативные источники получения энергии.

ТЕМА 5. ЭЛЕКТРОТЕХНИКА (4ч)

Занятие 16. Элементарные электрические цепи. Электрическое сопротивление материалов, зависимость его от температуры и геометрических размеров образца. 

Занятие 17. Электрический ток в электролитах, полупроводниках, газах. Переменный электрический ток. Законы переменного тока.

Занятие 18. Принцип работы электроплавильных дуговых печей.

Занятие 19. Метод электроокраски А.Л. Чижевского. Онлайн-экскурсия в Мемориальный дом-музей А.Л.Чижевского.

ТЕМА 6. СЛОЖНАЯ БЫТОВАЯ ТЕХНИКА (3ч)

Занятие 20. Стиральные машины и пылесосы. Кухонный комбайн. Микроволновые печи.

Занятие 21. Фотоаппарат и проекционная техника. Телескоп и микроскоп. 

Занятие 22. Практическое изготовление зрительной трубы.

ТЕМА 7. СРЕДСТВА СВЯЗИ И ИНФОРМАЦИИ (6ч)

Занятие 23. Телеграф и телефон. Радио- и телекоммуникации. 

Занятие 24. Мазер и лазер. Волоконно-оптическая и спутниковая связь. Применение в медицине, в промышленности и военном деле. Создание сверхоружия.

Занятие 25. Зеркала и создание световодов. Современные световолоконые технологии. Световолоконная связь. Особенности производства световолоконных кабелей. 

Занятие 26. Изучение принципа работы рубинового лазера (на модели, с использованием ИКТ)

Занятие 27. Компьютеры и множительная техника. Современные модели компьютеров.Ноутбуки. Робототехника сегодняшнего дня. Интернет как подобие виртуального пространства. Модем. Дисковод. Принтер.

Занятие 28. Изучение принципа работы множительной техники (на модели, с использованием ИКТ).

ТЕМА 8. КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА И КОСМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ (5ч)

Занятие 29. Искусственные спутники Земли. Космические корабли и орбитальные станции. Принципиальные основы запуска и полета в космическом пространстве искусственных спутников Земли. Энергоемкость космического оборудования и получение энергии в космосе. Коррекция орбиты. Особенности стыковочных узлов. Шлюзы.

Занятие 30. Устройство быта на комической станции. Судьба космической станции «Мир». Перспективы МКС. Экология околоземного пространства.

Занятие 31. Изучение принципа реактивного движения (на модели, с использованием ИКТ)

Онлайн-экскурсия в Государственный музей истории космонавтики, дом-музей К.Э.Циолковского.

Занятие 32. Получение сверхчистых материалов. Вакуумная очистка. Электрогазодинамический реактор, озонатор и другие разработки НПО им. С.А. Лавочкина. Онлайн-экскурсия в образовательный центр КФ НПО им. С.А. Лавочкина.

Занятие 33. Невесомость как фактор влияния на процессы. Космический вакуум и его использование в космических программах. Создание минипромышленных комплексов на космических станциях. Установка «Вулкан». Получение кристаллов в космосе. Создание новых материалов в космических лабораториях.

Занятие 34. Обобщающее занятие

Цели программы

Ознакомление учащихся с историей создания основных технических открытий, современным состоянием технической базы человечества, основными технологическими принципами построения современного производства машин, а также с устройством и физическими закономерностями их работы.

Результат программы

• Навыки к выполнению работ исследовательского характера.
• Навыки решения разных типов задач.
• Навыки постановки эксперимента.
• Навыки работы с дополнительными источниками информации, в том числе электронными, а также умениями пользоваться ресурсами Интернет.

Особые условия проведения

Занятия кружка будут проходить в кабинете физики, а также в виде уроков – экскурсий. В кабинете физики есть оборудованная лаборатория.

Материально-техническая база

Компьютер, принтер, интерактивная доска, цифровая лаборатория.