Редактор
Должность:Редактор
Группа:Мир учителя
Страна:Россия
Регион:Москва
16.12.2015
0
854
0

Комплекс Фронтально-экспериментальных заданий по физике 9 класс

Республика Казахстан,г.Павлодар,п.Жетекши
ГУ "Жетекшинская СОШ"
Учитель физики и химии
Сидоренко И.И.

Предисловие

Предлагаемые экспериментальные задания  по физике для 9 класса представляют собой систему кратковременных лабораторных работ и задач, подобранных в соответствии с действующей  программой  и учебником физики.

Основное назначение  экспериментальных  заданий – способствовать  формированию у учащихся  глубоких и прочных знаний по физике. Развитию мышления, познавательной самостоятельности , интеллектуальных и практических умений и навыков ,в том числе умений выполнять  простые наблюдения , измерения и опыты, обращаться с приборами , анализировать  результаты эксперимента, вычислять погрешности , делать обобщения и выводы.

По своему  содержанию экспериментальные задания представляют собой  кратковременные наблюдения ,измерения и опыты, тесно связанные  с темой урока .В пособие включены  следующие виды заданий: 1) наблюдение и изучение  физических явлений,2)наблюдение и изучение  свойств веществ, 3) измерение физических величин,4) исследование зависимостей между физическими величинами ,5) изучение физических законов ,6)экспериментальные задачи,7)задачи с использованием фотографий различных физических явлений.

Количество заданий по каждой теме  определяется степенью важности  того или иного  понятия или практического умения, временем, отводимым программой  на изучение темы, и возможностью выполнения заданий в школе.

Время выполнения заданий  составляет 5-15 мин.Кратковременность  выполнения , органическая связь с учебным материалом и разнообразие  содержания экспериментальных заданий позволяет включать их в отдельные этапы урока  с целью  решения различных учебных задач: введение в тему урока, иллюстрация к объяснению учителя, повторение и обобщение  изученного  на уроке учебного материала, отработка  практического навыка – тем самым  разнообразить  методы и приёмы обучения.

Пособие состоит из двух глав. В главе1 описаны экспериментальные задания по разделам и темам программы. Задачи содержат перечень оборудования , рисунки экспериментальных установок, в некоторых кратковременных работах ход выполнения заданий и контрольные вопросы.

В главе 2 даны краткие методические рекомендации к проведению экспериментальных заданий. В них рассматриваются  темы уроков, на которых выполняются задания ;место заданий на уроке; методика и техника постановки отдельных наблюдений и опытов; выводы , которые должны сделать  учащиеся после  выполнения заданий .

 

 

 

Глава1.Фронтальные  экспериментальные  задания по разделам

 

1.1  « Кинематика и динамика»

 

Задача  1.

Тема:  применение понятия системы отсчёта.

Приборы и материалы: линейка, любой предмет( книга, ручка, тетрадь и тд.)

Связав со столом прямоугольную систему координат , как показано на рисунке, определите положение  любого предмета  на вашем  столе двумя числами – координатами (рис.1 )

 

Рисунок 1

 

Задача 2.

Тема:   Изучение силы трения.

Приборы и материалы: деревянный брусок, динамометр.

Одинаковой ли будет сила трения  при перемещении бруска по плоскости на его широкой грани и на узкой грани?

Ответ проверьте на опыте

Задача 3.

Тема:  Изучение падения тел .

Приборы и материалы: кусочек пробки и металла, измерительная лента.

Отпустите с высоты 30-50 см одновременно кусочек пробки и кусочек металла. Повторите опыт, отпустив тела с высоты 2-3 м . Проследите, одновременно ли они достигают  пола. Чем объясняется  разница в результатах?

 

Задача 4.

Тема:  Изучение падения тел.

Приборы и материалы: шарик ( камешек), измерительная лента, секундомер.

1)С руки , поднятой как можно выше , свободно падает на пол шарик . определите время падения  предмета , его конечную скорость и среднюю скорость движения.

2) Можете  ли вы опустить  поднятую руку с ускорением большим , чем ускорение  свободного падения ? Ответ подтвердите опытом.

 

Задача 5.

Тема:  изучение импульса тела.

Приборы и материалы: резиновый шарик.

Надуйте детский резиновый шар, не завязывая  отверстие , выпустите его из рук . Что произойдет при этом?

 

Задача 6.

Тема:   Применение закона сохранения импульса.

Приборы и материалы: два шара разной массы

Необходимо столкнуть , в лобовом ударе  два шара разной массы, имеющих одинаковые кинетические энергии  . Определить в какую сторону  полетят  шары после  столкновения.

 

Задача 7.

Тема:   Изучение особенностей криволинейного движения.

Приборы и материалы: часы ( ручные , будильник),линейка.

 Определите периоды вращения стрелок часов : секундной , минутной и часовой и их угловые  скорости . Найдите отношение  линейных скоростей  концов стрелок.

 

Задача 8.

Тема:  Изучение движения  тела под действием  силы тяжести . когда начальная   скорость  направлена  под углом к горизонту.

Приборы и материалы: трубка длиной 20 см, линейка.

 Шарик , вылетевший под действием  воздуха из  горизонтально расположенной  на высоте 1,5 м трубки длиной 20см,, упал на каком то расстоянии .Найти время полёта  шарика, скорость его вылета из трубки. Проделайте опыт и ответьте  на вопросы задачи , произведя  все необходимые измерения.

 

Задача 9.

Тема:   Изучение движения тела под действием силы трения.

Приборы и материалы: лист бумаги, стакан с водой.

На лист бумаги, расположенный на столе , поместили  стакан с водой. С каким  ускорением  надо привести в движение  лист, чтобы стакан стал скользить назад относительно бумаги?

Коэффициент  трения между стаканом и бумагой  равен 0.3. Изменится  ли результат  опыта, если стакан будет пустым? Проверьте.

 

Задача 10

Тема:   Применение закона сохранения импульса.

Приборы и материалы: два упругих шара разной массы на нитях, штатив универсальный лабораторный.

 Два упругих шара , масса одного из которых в два раза больше массы другого , подвесьте к одной точке опоры на нитях длинной 125 см, а  затем разведите в разные стороны  до горизонтального положения нитей и отпустите:

А)На какую высоту поднимается каждый шар  после  соударения  в нижней точке?

Б)Решите задачу для случая , если отклоняется  до горизонтального  положения  только один шар , а другой остаётся внизу. Рассмотрите оба случая.

В)Определите скорость шаров при их совместном  движении в момент  удара  и потенциальную энергию упругого взаимодействия  для этого отрезка времени.

Г)при каком соотношении масс шары будут двигаться в одну сторону  после соударения .

 

1.2 «Колебания и волны»

1.2.1 Механические колебания.

 

Задача№11

Тема:   Изучение свободных колебаний груза, подвешенного  на резиновом  шнуре.

Приборы и материалы: груз массой 100г с двумя крючками , шнур резиновый    длиной 150 мм.

Порядок выполнения работы.

1.Подвесте на шнуре груз массой 100г .,посмотрите рисунок 2, выведите груз из положения равновесия , оттянув  его вертикально   вниз    на  4-5cм, и отпустите .Наблюдайте за колебаниями маятника.

2.Изобразите векторы равнодействующей силы, ускорения и скорости для следующих шести положений  маятника пользуясь рисунком 2;1)маятник движется вверх  к положению равновесия,2) маятник движется вверх и проходит  положение равновесия,3) маятник движется вверх от положения равновесия4) маятник движется вниз  к положению равновесия ,5) маятник движется вниз и проходит положение равновесия,6)  маятник движется вниз  от положения равновесия.

3. Ответьте на вопросы:

1)Под действием каких сил маятник совершает колебания ?

2) Почему колебания маятника постепенно затухают?

 

Рисунок 2

 

 

Задача№12

Тема:   Измерение амплитуды, периода и циклической частоты  колебаний груза, подвешенного на нити.

Приборы и материалы: шарик на нити диаметром 25мм и длиной 300мм,2) линейка измерительная 30 см. с миллиметровым делением ,метроном (один на весь класс)

Порядок выполнения работы.

1.Поднимите шарик за конец нити  над линейкой так , чтобы центр тяжести шарика находился напротив  нулевого деления шкалы линейки, а шарик почти касался её, рисунок 3 .Для удобства локоть руки,  удерживающий нить , поставьте на стол. Отклоните шарик вдоль линейки от положения равновесия  на небольшой угол и отпустите .

2.Измерьте среднюю амплитуду колебаний маятника.

3. Вычислите период, частоту и циклическую частоту  колебаний маятника.

4.Запишите уравнение колебаний маятника .

5. Зная амплитуду и циклическую частоту  колебаний, вычислите смещение  маятника через 2с с момента  начала колебаний .

6.Результаты измерений и вычислений запишите в тетрадь.

 

 

Рисунок 3

 

Задача№13.

Тема:  Измерение периода колебаний груза, подвешенного  на резиновом  шнуре.

Приборы и материалы:1) груз массой 100г с двумя крючками,2)шнур резиновый длиной 150мм,3) линейка измерительная 30см с миллиметровым делением,4)метроном.

Порядок выполнения работы.

1.Подвесье те к резиновому шнуру груз массой 100г. Измерьте деформацию шнура . Чему равна сила упругости , возникшая в шнуре  при такой нагрузке?

2.Зная силу упругости и деформацию шнура , вычислите его жёсткость .

3.По результатам измерений  вычислите период колебаний маятника.

4.Измерьте период колебаний маятника с помощью метронома.

5. Вычислите абсолютную погрешность для первого и второго измерений периода колебаний маятника.

Какой способ измерений периода колебаний маятника оказался точнее?

6.Результаты измерений и вычислений  запишите в тетрадь.

 

Задача№14.

Тема:  Изучение фазы колебаний маятников.

Приборы и материалы: 1)  штатив для фронтальных работ ,2) шарики диаметром 25 мм на нитях длиной 300 мм-2шт.

Порядок выполнения работы.

1.Подвесье  к лапке  штатива два шарика так, чтобы длины их нитей были  одинаковы . Отклоните один шарик  от положения равновесия  на небольшое расстояние и отпустите . Наблюдайте за колебаниями  маятника.

В каких положениях относительно положения равновесия находится маятник, если фаза его колебаний равна n,n\2.

2.Зарисуйте эти положения в тетрадь .

3.Отклоните оба маятника в противоположные  стороны  от положения  равновесия  и одновременно  отпустите  их, рисунок 4. С какой разностью фаз  колеблются маятники?

 

Рисунок 4

 

Задача№15.

Тема:   Измерение массы  колеблющегося груза

Приборы и материалы: 1) цилиндр металлический  из набора тел для колориметра,2) шнур резиновый  длиной 150 мм с петлёй на конце,3) динамометр учебный,4) груз массой  100г с двумя крючками , 5)линейка измерительная  длиной 30 см с  миллиметровыми делениями .6) метроном.

Порядок выполнения работы.

1.Выполните пп.1,2 задания 4.

2. Подвесьте к шнуру металлический цилиндр. Измерьте период его вертикальных колебаний  с помощью метронома.

3. Зная жёсткость шнура и период колебаний цилиндра , вычислите его массу.

4. Измерьте  массу цилиндра  с помощью динамометра .

5.Результаты измерений и вычислений  запишите в тетрадь.

 

Задача16.

Тема:   Измерение периода математического маятника в зависимости от  массы колеблющегося тела.

Приборы и материалы: нити равной длины, два шарика (пробковый и железный), штатив.

 Два маятника представляют собой шарики одинакового радиуса , подвешенные  на нитях  равной длины . Один шарик пробковый , а другой железный . Маятники отклонены на одинаковый  угол и запущены одновременно. Колебания. какого из них  прекратятся  быстрее? Почему? Ответ проверьте на подходящем  опыте.

 

Задача17.

Тема:  Вычисление и зависимость периода колебаний  пружинного маятника.

 Возьмите небольшую стальную спиральную  пружину .Подвесьте  её в вертикальном положении и к свободному концу прикрепите грузик известной массы. Итак, у вас получится вертикальный пружинный маятник.

1. По величине растяжения  рассчитайте жёсткость пружины и период  возможных колебаний маятника.

2. Выведите груз из положения равновесия . Маятник  начнёт колебаться. Имея секундомер , определите период  этих колебаний и  по нему рассчитайте  жёсткость пружины.

3. Используя несколько пружин и грузиков и, составляя из них различные пружинные маятники, попытайтесь  провести  небольшое исследование и ответить на вопросы: от каких величин , каким образом и почему  зависит период колебания пружинного маятника?

 

Задача 18.

Тема:  Определение зависимости колебаний маятника  от длины  подвеса.

Приборы и материалы: математический маятник, секундомер, линейка.

Определите  период колебаний  маятника  при  возможно большей длине нити .  Затем укорачивая  нить сначала в 2 раза , потом в 4 раза , установите  количественную зависимость  периода колебаний от длины подвеса.( в трёх  разных вариантах)

 

Задача 19.

Тема:   Явление резонанса.

Приборы и материалы: пружинный и нитяной маятники.

Сделайте два маятника : пружинный и нитяной с периодом  колебаний 0,5- 0,8 с. Возьмите  их в руки и немного  пройдитесь  меняя темп ходьбы , когда и почему  маятники  начинают сильно раскачиваться?

 

1.2.2 Механические волны.

Задача№20.

Тема:  Наблюдение распространения волн на поверхности воды .

Приборы и материалы :1) стакан от калориметра с водой ,2) пипетка медицинская ,3) спички.

Порядок выполнения работы.

1.Пронаблюдайте  распространение  волн на поверхности воды, возбуждая  их каплями  воды, падающими из пипетки (рис.5)Для хорошей видимости волн стакан  расположите так, чтобы  поверхность воды была освещена  светом от окна  или лампы , а глаз – на пути  отражённого света

2. Ответьте на вопросы:

1)Какие волны образуются на поверхности воды :продольные или поперечные?

2)Какую форму имеет фронт  волны от точечного  источника колебаний ?

3) Изменяется ли форма фронта после отражения волн?

3. Положите  на середину поверхности воды  кусочек спички так, чтобы он расположился по направлению распространения волн. Снова возбудите волны , капая воду из пипетки у стенки стакана.

Перемещается ли спичка в горизонтальном направлении при распространении волн? Почему?

 

 

Рисунок 5. Наблюдение распространения волн на поверхности воды

Задача 21.

Тема:  Наблюдение дифракции волн на поверхности воды.

Приборы и материалы:

стакан от калориметра с водой, 2) пипетка медицинская,3)полоска плотной бумаги размером 150*40 мм с вырезом в середине прямоугольной формы  размером 30*8 мм,4) полоска плотной бумаги размером 60*8мм.

Порядок выполнения работы.

1.Опустите конец бумажной полоски в воду и возбудите  волны на поверхности воды каплями из пипетки (рис.6) Наблюдаются ли волны позади полоски?

2.Сверните бумажную полоску со щелью в кольцо и коснитесь им поверхности воды (рис.6).Возбудите волны внутри кольца каплями воды из пипетки. Наблюдайте за волнами , выходящими из щели в отражённом свете.

Заходят ли волны в область геометрической тени?

3.Сделайте в тетради схематический рисунок дифракционной картины от препятствий и от щели.

Рисунок 6. Наблюдение дифракции волн на поверхности воды

 

 

Задача 22.

Тема:   Наблюдение распространения волн на поверхности воды и явление резонанса.

Приборы и материалы: ведро воды, секундомер.

Налейте в ведро воды , не доливая  до краёв 7-10 см. Наклоните ведро , чтобы вода достигла  одного края  и снова поставьте.  Поверхность воды  в ведре  будет колебаться  из стороны в сторону. С  помощью секундомера  определите период этих колебаний , Возьмите ведро  с водой  в руки  и несите . Через несколько шагов   вода из ведра может начать выплёскиваться . Смените темп ходьбы , и расплёскивание прекратится . Почему  так происходит?

 

Задача23.

Тема:  Изучение характера  волновых процессов.

Приборы и материалы: бельевая  верёвка или шнур, скалка или проволока.

Изучаем характер  волновых процессов.(с бельевой верёвкой или шнуром, скалкой или проволокой ) в различных вариантах. Внимательно пронаблюдайте все варианты опытов и опишите  свои наблюдения и выводы.

А)берите шнуры  различные по плотности , толщине , упругости , но одинаковые  по длине.

Б) Берите однородный шнур  или шнур , связанный из отрезков  шнуров с разными механическими свойствами .

В) Приводите в колебания шнур в туго натянутом  и слабо натянутом  виде.

В) Совершайте рукой колебания  с большой или маленькой частотой..

 

Задача 24.

Тема:   по изучению  волн на воде   (длина и амплитуда , высота гребней  и глубина впадин)

Приборы и материалы: стакан , чаша с водой , таз, опилки, стеклянная палочка, грузик на  пружине.

Проделаем опыты по изучению  волн на воде  в различных вариантах.

1.Возбуждение волны различными вибраторами : пальцем, палочкой,  каплями воды из крана,  грузиком на пружине или резиновом шнуре. Выберите наилучший.

Для удобства наблюдений  набросайте на поверхность  воды опилки или крошки пенопласта.

Пронаблюдайте за опилками и убедитесь , что частицы воды не переносятся вместе с волной , а только колеблются по вертикали.

Во всех ли случаях одинаковы расстояния между  концентрическими  кругами волн?

Одинакова ли высота гребней  и глубина впадин  волны в различных опытах?

Во всех ли случаях  длина и амплитуда  волны будет одинакова ?   Где больше, меньше ? Почему?

 

Задача 25.

Тема:   распространение звука  в различных средах.

Приборы и материалы: будильник, катушка ниток, металлическая ложка, резиновый шнур.

Как можно обнаружить  распространение звука  в воздухе , в земле, в металле, в древесине, в кирпичной стене..? Проделайте опыты.

1. Поставьте будильник или положите наручные часы  на один край стола и приложите ухо к другому . Что изменится в тиканье часов?

2.Зажмите конец  швейной нити в зубах , другой конец  натяните, держа в руке  вместе с катушкой .  Щипком свободной руки  приведите нить в колебание . Вы услышите чёткое звучание . Почему? Если один конец  нити  привязать к чему- либо , а другой держать в руке , то при колебании нити звук слышен заметно хуже. Почему?

3.Привяжите металлическую ложку к середине  шнура  длиной около  50 см, на концах  которого сделайте узелки. Вставьте узелки  в уши и , придерживая их пальцами , коснитесь  ложкой края стола. Вы услышите звук , похожий на удар колокола. Объясните ,почему? Попробуйте заменить шнур  проволокой или резинкой. Что изменится ? Почему?

 

Задача 26.

Тема:  Изменение высоты тона звуковой волны.

Приборы и материалы:  стеклянную бутылку из-под лимонада ( или высокий сосуд) ,

Возьмите бутылку из-под лимонада  или просто , какой-то  высокий сосуд и наливайте в него воду из чайника или из крана. При этом слышен звук , высота тона которого  повышается  по мере  наполнения сосуда. Почему?

 

1.3   «Квантовая физика»

Задача.27.

Тема:    Изучение треков заряженных частиц, полученных различными методами.

Приборы и материалы: фотографии треков заряженных частиц, полученных с помощью камеры Вильсона, пузырьковой камеры и фотоэмульсии.

Порядок выполнения работы:

1.Рассмотрите фотографии треков  альфа частиц в  камере Вильсона (рис.6)

2.Ответьте на вопросы :

1)В каком направлении двигались альфа частицы?

2) Почему длина треков  альфа частиц примерно одинакова ?

3)Почему толщина треков альфа частиц к концу движения немного увеличивается ?

4) Почему некоторые альфа частицы оставляют треки только в конце своего движения?

3.Рассмотрите фотографию трека  электрона в жидководородной пузырьковой камере  представлено на рисунке 7.

4. Ответьте на вопросы:

1)Почему трек электрона имеет форму спирали?

2) В каком направлении двигался электрон : от внешних витков спирали альфа частицы к её центру или наоборот ?

3) Как был направлен вектор магнитной индукции?

 

 

Рисунок 6. Треки  альфа частиц в  камере Вильсона

 

Рисунок 7. Треки  электрона в жидководородной пузырьковой камере

 

 

Задача №28

Тема:  Изучение превращения ядра атома азота под действием альфа частицы .

Приборы и материалы: фотография треков заряженных частиц, образовавшихся при взаимодействии альфа частицы с ядром атома азота.

Порядок выполнения работы.

1. На рисунке 8 представлена фотография , на которой запечатлён захват альфа частицы ядром атома азота. В результате взаимодействия  образовались две частицы, одна из которых протон  другая – ядро атома неизвестного элемента . Рассмотрите фотографию и найдите треки взаимодействующей альфа частицы и образовавшихся частиц.

2. Ответьте на вопрос:

1) Почему длина треков образовавшихся частиц неодинакова?

2)Какой трек принадлежит протону? Какой – ядру      атома  неизвестного элемента ?

3) Часто ли происходит такое взаимодействие?

4) По какому признаку  вы судите об этом?

3. Пользуясь правилом смещения, определите неизвестный элемент.

4. Запишите в тетрадь уравнение ядерной реакции .

 

 

Рисунок 8. Захват альфа частицы ядром атома азота

 

Задача№29.

Тема:  Изучение распада атомного ядра под действием нейтрона .

Приборы и материалы: фотографии  треков заряженных частиц, образовавшихся при распаде  атомного ядра под действием нейтронов .

Порядок выполнения работы.

На рисунке 9 представлена фотография , на которой зарегистрирован распад ядра атома неизвестного элемента  с захватом нейтрона . В результате распада образовались альфа частицы и один нейтрон. Рассмотрите фотографию и найдите треки образовавшихся альфа частиц.

Ответьте на вопросы: 1)Сколько альфа частиц образовалось в результате распада ядра атома неизвестного элемента? 

2)Почему треки альфа частиц искривлены?

3)Почему на фотографии нет трека нейтрона?

4)С ядром атома, какого элемента взаимодействовал нейтрон?

3.Запишите в тетрадь уравнения ядерной реакции

 

 

Рисунок 9. Распад ядра атома неизвестного элемента  с захватом нейтрона

 

Глава 2. Методические рекомендации

Динамика.

Задача 1.

Трение может быть  сильнее или слабее , значить мы можем охарактеризовать его количественно. Для этого деревянный брусок , привязывают  к динамометру , перемещают  равномерно по горизонтальной плоскости . Равномерное движение возможно в случае , когда  сила тяги равна силе  трения. Отсюда  сила  тяги, которую показывает  динамометр , является  числовым  значением силы трения.

Задача 2.

Тело,  относительно которого  наблюдается  движение, называется  телом отсчёта.

Связанная с телом отсчёта  прямоугольная  система координат и выбранный  способ измерения  времени образует систему отсчёта.

С помощью линейки определить положение тела  на столе  , двумя координатами.

Задача 3.

Повседневные наблюдения показывают, что тела в обычных условиях падают по разному .Тяжёлый шар падает быстро, лёгкий  лист –медленно и по сложной траектории. Характер движения, скорость и ускорение  падающих тел в обычных условиях зависят от их тяжести , размеров и формы. Эти различия обусловлены  действием земного притяжения, сопротивлением воздуха.

Задача 4.

Если  в начальный  момент скорость равна нулю , то v=at. Это значит , что при  равноускоренном  движении без начальной  скорости   мгновенная скорость  увеличивается  пропорционально времени.

Мгновенная скорость тела,  начавшего  двигаться  из состояния  покоя , выражается v=2 s\t

При движении падающего тела и v0=0, то v=gt , vср=(v0+v)\2.

 

Экспериментальные задания по теме  « Механические колебания» знакомят учащихся с простыми  способами  измерения  основных физических  величин , характеризующих колебательные процессы (смещение , амплитуда, период, частота, фаза), и зависимость этих величин от свойств  колебательной  системы . Большую часть заданий  представляют  собой  экспериментальные  задачи , решение  которых  способствует  глубокому  пониманию  изучаемого материала  и развитию практических умений и навыков учащихся.

Задание 1. выполняют  при изучении  свободных колебаний. Его цель- проанализировать  кинематику  и динамику колебаний  маятника  под действием  сил упругости и тяжести. В тетрадях учащиеся изображают  векторы  равнодействующей силы,  ускорения и скорости маятника  для шести  различных его положений  на рисунке 10. Время выполнения задания =10 мин.

Рисунок 10

 

 

Задание 2.Представляет собой экспериментальную задачу. Его выполняют  при изучении  величин , характеризующих  колебательное  движение  ( после объяснения  учебного  материала). Цель задания – познакомить  учащихся  с простыми способами  измерения  этих величин, закрепить уравнение  колебательного движения тела.

Время измеряют метрономом  ( один на класс), настроенным на 60 ударов в минуту. При этом один ученик  отсчитывает число полных колебаний маятника , а другой – число ударов метронома. По сигналу «стоп» одного из них счёт прекращают.

Результаты  измерений  и вычислений  могут быть такими :

 Средняя амплитуда колебаний  Х=0,04м+_0,01м,

Время колебаний t=30с+-1с,число колебаний N=26, период колебаний T=t\N=1,2с+-0,1с, частота колебаний =0,8с-1,циклическая частота w=5,0с-1.

Смещение  шарика через  2с с момента  начала колебаний х=Х соswt=0,04м соs10 рад=-0,03 м.

Время выполнения задания =12 мин.

 

Задание 3. представляет собой  экспериментальную задачу .Его выполняют при изучении  зависимости периода  колебаний  пружинного маятника  от массы груза и жёсткости  пружины . выполняя задание, учащиеся  знакомятся  с двумя  способами  измерения периода  колебаний маятника.

Результаты измерения  периода колебаний маятника с помощью метронома  может быть таким :

T=15с+-1с,

N=18, Т=0,8+-0,05с

В пределах погрешностей результаты  измерений совпадают. Время выполнения задания =15 мин.

Задание 4. выполняют при изучении фазы колебаний . Вначале учащиеся определяют  положение  маятника  по заданной  фазе , затем определяют  разность ( сдвиг) фаз  по положению  маятников   относительно  друг друга и, наконец , решают обратную задачу : приводят маятники  в колебания по  заданной разности  фаз. Положение  маятника , соответствующее значениям фазы n(№2),2n(№4) показаны на рисунке 11,где:1-маятник отклонился от положения равновесия  в крайнее правое положение ;2- маятник вернулся  из крайнего  правого положения  в положение равновесия ;3- маятник отклонился  от положения равновесия  в крайнее  левое положение; 4- маятник вернулся  из крайнего  левого положения в положение  равновесия .

Время выполнения задания = 12 мин.

Задание 5. представляет собой  экспериментальную  задачу . Его выполняют  при решении  задач  с использованием  формулы  периода  колебаний  пружинного маятника изображено на рисунке 11.Цель задания – ознакомить  учащихся  с одним из возможных  косвенных способов  измерения  массы тела с помощью  пружинного маятника.

Наибольшая трудность выполнения задания состоит в измерении периода колебаний  маятника , так как время  его колебаний  небольшое и равно 10-15с. Поэтому  измерение  следует  провести несколько раз . Один ученик  измеряет время колебаний , а другой  считает число полных колебаний . особое  внимание  обращают  на совпадение  моментов  запуска  колебаний и начала отсчёта времени.

Рисунок  11

 

Методические рекомендации  к заданиям  по теме «Механические волны»

Экспериментальные  задания  по теме «Механические волны» знакомят учащихся с распространением , отражением,  интерференцией и дифракцией волн. В сочетании  с демонстрационными  опытами  задания  помогут учащимся  глубже  усвоить учебный материал.

Задание8 выполняют с целью изучения  распространения  механических волн. На поставленные вопросы учащиеся дают  примерно следующие ответы:

На поверхности воды образуются  поперечные волны.

Фронт волны от точечного  источника  колебаний имеет  кольцевую форму.

Форма фронта  после отражения  волн  не изменяется .

При распространении волн не происходит переноса  вещества :перемещается  только форма  поверхности воды.

Важным условием  успешного наблюдения  является  отсутствие  толчков и сотрясений  стола. В противном случае образуются дополнительные волны , которые,  накладываясь  на волны от капель , затрудняют  наблюдения. Время выполнения =10 мин.

 

«Квантовая механика»

Экспериментальные задания  по разделу «Квантовая механика» знакомят учащихся с ядерными  явлениями  по научной документации – фотографиям треков заряженных частиц , которые были  получены  в разное время  в научных экспериментах .  некоторые задания   служат для закрепления  учебного материала, другие -для иллюстрации  к объяснению учителя.

Задание 27.выполняют при изучении экспериментальных методов регистрации заряженных частиц. Его цель- познакомить учащихся с видами треков заряженных частиц в камере Вильсона, пузырьковой камере. Задание служит иллюстрацией к рассказу учителя и тексту учебника.

На вопросы п.2 задания учащиеся  дают примерно следующие ответы:1) альфа- частиц   двигались слева направо

2) Длина треков  альфа- частиц  одинакова  потому , что они вылетали примерно с одинаковой  скоростью(энергией)

3)Толщина треков альфа- частиц   увеличивается потому, что  возрастает их  ионизирующая способность  за счёт увеличения  времени взаимодействия  с атомами  вещества.

4)Некоторые альфа- частицы оставляют треки только в конце  своего  движения  потому , что их ионизирующая способность зависит  от скорости движения . Она тем больше , чем меньше скорость   альфа- частиц  .

На вопросы п.4 задания учащиеся  дают примерно следующие ответы : 1) альфа- частицы  двигались слева направо.

2)Треки скривлены потому , что камера Вильсона  находилась в магнитном поле..

3)Вектор магнитной  индукции был направлен перпендикулярно  плоскости фотографии  от наблюдателя  к фотографии.

  4) Скорость альфа- частиц   уменьшалась .

5)Об уменьшении  скорости  альфа- частиц   судят  по уменьшению  радиуса  кривизны  и увеличения толщины их треков.

На вопросы п.6 задания учащиеся  дают примерно следующие ответы:1) Трек электрона имеет форму   спирали потому ,что он двигался  в магнитном поле с убывающей  скоростью.2) Электрон двигался  от внешних витков спирали к её центру.

3)Вектор магнитной индукции направлен  перпендикулярно плоскости фотографии от наблюдателя  к фотографии.

Задание 28 выполняют при  изучении  искусственного превращения атомных ядер . На фотографии  зафиксировано  первое искусственное превращение  ядра атома  азота в ядро  атома  изотопа кислорода под действием  альфа-частицы , полученное Резерфордом. Цель задания –ознакомить с результатом  взаимодействия  альфа-частицы  с ядром атома азота по фотографии. На вопросы п2 задания учащиеся  дают примерно следующие ответы: 1)неодинаковая длина треков  образовавшихся частиц объясняется  различием в их массе и начальной скорости.

2)Протону принадлежит длинный трек, а ядру атома неизвестного элемента- короткий трек.

3),4) Из большого числа  альфа- частиц  только одна испытала взаимодействие с ядром атома азота , поэтому такие взаимодействия происходят редко.

Для идентификации образовавшейся частицы  записывают  уравнение ядерной  реакции .

Время выполнения задания 10 мин.

Задание 29 выполняют  при  закреплении  учебного материала о строении  атомного ядра. Его цель- изучить  результат распада  ядра  атома  неизвестного  элемента  под действием  нейтрона  и идентифицировать  неизвестный элемент.

Рассматривая  фотографию , учащиеся находят четыре  трека альфа- частиц, которые искривлены  под действием магнитного  поля. Нейтроны  не оставляют треки потому, что  не ионизируют газ. Зная начальные условия , при которых происходила ядерная реакция , записывают  уравнение. Время выполнения 10 мин.

 

Литература

1.Башарулы Р. Бакынов Ж.Дидактические материалы.:-Алматы «Мектеп»,2009.

2.ГОСО РК-2012г

3.Каменецкий С.Е. Орехов В.П.Методика решения зада по физике в средней школе .-М.:Просвещение,1988.

4.Кронгарт Б.А. Тезекеев С.Сборник задач.:-Алматы «Мектеп»,2009.

5.Перельман Я.И. Занимательная физика.М.:Наука,1983

6. Программы для 7-9 классов 2013г

7.Хорошавин С.А. Физический эксперимент в средней школе.-М.:Просвещение,1988.

8. http://news.1september.ru/-    открытые   уроки
Комментарии пользователей /0/
Комментариев нет...
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Наши услуги



Мы в соц. сетях

    Персональные сообщения