Темы исследовательских работ по физике для старших классов

В настоящее время в отечественном образовании наблюдаются серьезные преобразования. Обязательным на всех ступенях дошкольного и школьного обучения стало вовлечение подрастающего поколения в проектную и исследовательскую деятельность. В данной статье представлены темы исследовательских работ по физике, доступные для современных подростков.

Актуальность исследований

В школьном курсе физики рассматривается несколько разделов, каждый из которых по-своему актуален. К примеру, действие электрического тока, изучаемое в курсе 8 класса, можно перевести в отдельный проект, в рамках которого учащийся сравнит принцип действия различных механизмов. Для того чтобы охватить экологические аспекты, работу по этой тематике можно выполнить с учетом воздействия разных двигателей на здоровье человека и окружающую среду. Ниже представлен небольшой фрагмент работы, в которой рассматривается действие электрического тока в экологическом аспекте.

Фрагмент работы «Воздействие двигателей на земную атмосферу»

В связи с существенным ухудшением экологической ситуации на нашей планете нужны другие источники энергии, не выделяющие в процессе сгорания углекислый газ в земную атмосферу.

На данный момент на одну семью в мегаполисе приходится несколько автомобилей. Миллионы транспортных средств передвигаются по улицам городов, возникают многокилометровые пробки, впустую сжигается дорогостоящий бензин, а в воздухе повышается содержание органических ядов. В крупных городах страны выхлопы угарного газа от транспорта во много раз превысили выбросы от производств. Общая мощность бензиновых двигателей в нашей стране намного больше мощности тепловых электрических станций. В составе продуктов сгорания топлива в транспортных средствах находится множество различных веществ. В них содержатся углеводороды — не сгоревшие или не полностью сгоревшие части топлива, количество которых повышается при работе двигателя на небольших оборотах.

Опасность представляют и те ситуации, когда машина резко трогается с места. Именно в тот момент, когда водитель нажимает на газ, выделяется в 10 раз больше несгоревших веществ, чем во время работы двигателя в стандартном режиме. Выхлопные газы негативно воздействуют на психическое здоровье человека. Актуальность работы обусловлена систематическим возрастанием числа автомобильного транспорта, увеличения количества углекислого газа в земной атмосфере. Именно от того, как мы будем относиться к данному вопросу, зависит будущее планеты.

Цель и задачи работы

Предполагается выявить зависимость между типом двигателя и экологичностью транспортного средства. Каковы поставленные задачи?

Задачи работы:

• проанализировать основные типы двигателей, установленные в транспортных средствах;
• провести сравнительный анализ экологичности типов двигателей.

Объект исследования: типы автомобильных двигателей.

Предмет исследования: экологические характеристики разных типов автомобильных двигателей.

Остается выделить гипотезу. В отличие от бензинового типа двигателя, электромобиль имеет высокие экологические характеристики. При его работе не повышается количество углекислого газа в атмосфере.

Преимущества электрического двигателя

Многие инженеры считают электрические двигатели транспортом с нулевым выбросом углекислого газа в атмосферу. Его КПД достигает 95 %. Для бензинового двигателя данный показатель не превышает 60 %. Для электрического двигателя не характерны потери в трансмиссии. Такой автомобиль не нуждается в коробке передач, поскольку максимальный крутящий момент электродвигатель развивает сразу с начала движения. Электрические автомобили имеют отличную тягу.

Среди преимуществ стоит выделить и незначительные расходы на обслуживание. А также на эксплуатацию транспортных средств с электрическим типом двигателя.

В связи с тем, что число движимых частей в электрическом двигателе гораздо меньше, чем в бензиновом варианте, ход двигателя плавный, шумов в нем не слышно.

Нет необходимости и в механических тормозах, а ведь именно в процессе торможения в атмосферу выделяется значительное количество выхлопных газов. Электромобили не оказывают негативного действия на психику человека, не мешают людям полноценно дышать, наслаждаться чистым воздухом.

Исследование земных электрических токов – важный вопрос, который может стать отдельной темой исследования.

Среди основных недостатков электрического типа двигателя стоит отметить высокую стоимость транспортного средства. А также меньший пробег на одной заправке.

«Средство от депрессии»

Физика в современном мире занимает особое место. Благодаря этой науке можно не только пользоваться приборами и механизмами, но и бороться со стрессами. Одной из тем, взятых школьниками для исследования, может стать создание на основе физических законов расслабляющего и успокаивающего фонтана для учителей.

Такие темы исследовательских работ по физике – это отличный вариант для отработки теоретических знаний на практике.

Фрагмент работы «Фонтан своими руками»

Хотите внести в образовательное учреждение живую природу? Тогда установите на столах своих учителей небольшие комнатные фонтаны. Благодаря этим незатейливым конструкциям, созданным своими руками, вы внесете гармонию и покой в профессиональную деятельность своих наставников. Кроме эстетичного внешнего вида, сделанный своими силами прибор будет иметь практическую значимость, служить отличным увлажнителем воздуха в классном кабинете.

Сила всемирного тяготения, сила тяжести, закон Паскаля – эти постулаты физики помогут вам сделать отличное средство для отдыха ваших педагогов во время перемен.

Настольный фонтан - это возможность продемонстрировать ваши знания молекулярной физики педагогу. Он станет для учителя подарком, поможет ему бороться с усталостью.

Детали проекта

В первую очередь нужно определиться с дизайном будущего фонтана. К примеру, можно вооружиться старой пластиковой бутылкой, медицинскими капельницами, емкостью для воды. Мы выбрали самый простой (струйный) вид насадки, чтобы добиться оптимального увлажнения воздуха в классной комнате. Принцип действия данного устройства базируется на законе Паскаля, который изучается в курсе физики 7 класса.

Вода выливается под напором струйками в емкость. Чтобы обеспечить циркуляцию жидкости, необходимо сделать обратный ввод воды в исходную бутылку. Помимо закона Паскаля, в работе использовался принцип действия сообщающихся сосудов.

Важные моменты

Можно взять и другие темы исследовательских работ по физике. К примеру, учитель может предложить школьникам анализ воздействия звуковых колебаний на здоровье человека. Такой проект отлично вписывается в раздел «Физика: колебания и волны». Помимо изучения теории, ребята могут провести в рамках проекта анонимный социологический опрос, в рамках которого они узнают мнение населения по данной проблеме.

Темы исследовательских работ по физике, которые педагог предлагает своим воспитанникам, должны быть им интересны. Проводя собственные эксперименты, юный физик не только познакомится с важными физическими явлениями и законами, но и усовершенствует свои коммуникативные навыки.

Заключение

В последнее время существенно возрос интерес у подрастающего поколения к специальностям, которые базируются на точных науках: физике и математике. Во многом это стало результатом кропотливой и системной работы, проводимой школьными учителями. Педагоги стараются вовлекать подростков в проектную и исследовательскую деятельность, повышая при этом познавательный интерес к предмету.

Атомная и квантовая физика, механика, оптика – все эти разделы физики могут стать основой для собственных опытов и экспериментов. ФГОС второго поколения, в основе которого лежит личностно-ориентированный подход к обучению, способствует воспитанию творческих личностей, которые станут отличными инженерами-ядерщиками, конструкторами новых космических кораблей, испытателями лазерного оружия, разработчиками инновационных двигателей, безопасных для окружающей среды.

Вполне возможно, что базовой основой для новых свершений и открытий станут именно первые проекты, сделанные на базе обычного кабинета физики. Успешность процесса формирования в подрастающем поколении творческого мышления, активной гражданской позиции, социальной адаптации во многом зависит от профессионализма самого педагога, его преданности профессии.