"Физические задачи. Шаг за шагом". Программа факультативного курса по физике

Физические задачи. Шаг за шагом Программа факультативного курса по физике для учащихся 10, 11 классов
Составила: Учитель физики МОУ Каргинской средней общеобразовательной школы высшей квалификационной категории Кошкина Т.А.
2023

Пояснительная записка

Данный курс предназначен для учащихся 10-11 классов, изучающих физику на базовом уровне (учебник Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев), но интересующихся физикой и планирующих сдавать единый государственный экзамен по предмету . Программа курса учитывает цели обучения по физике учащихся средней школы и соответствует государственному стандарту физического образования. Материал излагается на теоретической основе, включающей вопросы классической механики, молекулярной физики, электродинамики, оптики и квантовой физики. Курс рассчитан на 68 часов( по 1часу в неделю на 10-11классы). Программа разработана с таким расчетом, чтобы учащиеся получили достаточно глубокие знания по физике . Решение физических задач неотъемлемая часть факультативных занятий, с их помощью создаются и решаются проблемные ситуации, сообщаются знания о конкретных объектах и явлениях, развиваются практические и интеллектуальные умения, а также такие качества, как целеустремленность, аккуратность, внимательность, способность к саморазвитию, самореализации творческих способностей.

Особенностью программы является ее сквозной характер, непрерывность изучения тем по разделам.

Программа факультативного курса «Физические задачи . Шаг за шагом » преследует реализацию следующих целей:

- повторение и углубление знаний по основным темам курса физики 7-11 классов в систематизированном и обобщенном виде;

- формирование и совершенствование умений применять полученные знания для решения физических задач;

- формирование обобщенных представлений о классификации, приемах и методах решения физических задач;

- развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей учащихся в процессе решения интеллектуальных проблем, физических задач;

- создание условий для развития, саморазвития и подготовки к продолжению образования с учетом личностного потенциала каждого учащегося.

Задачи курса:

• Развитие общеучебных мыслительных умений и навыков для решения задач творческого и исследовательского характера;

• Развитие у учащихся потребности и умения самостоятельно приобретать и пополнять свои знания;

• Совершенствование полученных знаний в основном курсе знаний и умение применять их в конкретных, проблемных ситуациях;

• Активизация познавательного интереса к физике и технике, профессиональное самоопределение.

Структура курса полностью соответствует структуре материала, изучаемого в курсе физики 10-11классов (учебник Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев).

Необходимость создания данного курса вызвана тем, что требования к подготовке по физике выпускников школы возросли, а количество часов, предусмотренных на изучение предмета , сократилось с 4 часов в неделю до 2 часов.

Программа курса предполагает проведение занятий в виде лекций и семинаров, а также индивидуальное и коллективное решение задач.

При решении задач по механике, молекулярной физике, электродинамике главное внимание обращается на формирование умений решать задачи, на накопление опыта решения задач различной сложности. Разбираются особенности решения задач в каждом разделе физики, проводится анализ решения и рассматриваются различные методы и приемы решения физических задач. Постепенно складывается общее представление о решении задач как на описание того или иного физического явления физическими законами.

Учащиеся, в ходе занятий, приобретут:

-навыки самостоятельной работы;

-овладеют умениями анализировать условие задачи, переформулировать и перемоделировать, заменять исходную задачу другой задачей или делить на подзадачи;

-составлять план решения,

-проверять предлагаемые для решения гипотезы (т.е. владеть основными умственными операциями, составляющими поиск решения задачи).

Решая физические задачи, ребята должны иметь представление о том, что их работа состоит из трёх последовательных этапов:

1) анализа условия задачи (что дано, что требуется найти, как связаны между собой данные и искомые величины и т. д.),

2) собственно решения (составления плана и его осуществление),

3) анализа результата решения.

Главная цель анализа - определить объект (или систему), который рассматривается в задаче. Установить его начальное и конечное состояние, а также явление или процесс, переводящий его из одного состояния в другое, выяснить причины изменения состояния и определить вид взаимодействия объекта с другими телами (это помогает объяснить физическую ситуацию, описанную в условии, и дать её наглядное представление в виде рисунка, чертежа, схемы). Заканчивается анализ содержания задачи краткой записью условия с помощью буквенных обозначений физических величин (обязательно указываются наименования их единиц в системе СИ).

Приступая к решению задачи, надо напомнить ученикам о необходимости иметь план действий: представлять себе, поиск каких физических величин приведёт к конечной цели.

Алгоритм решения физических задач:

1. Внимательно прочитай и продумай условие задачи.

2. Запиши условие в буквенном виде.

3. Вырази все значения в СИ.

4. Выполни рисунок, чертёж, схему.

5. Проанализируй, какие физические процессы, явления происходят в ситуации, описанной в задаче, выяви те законы (формулы, уравнения), которым подчиняются эти процессы, явления.

6. Запиши формулы законов и реши полученное уравнение или систему уравнений относительно искомой величины с целью нахождения ответа в общем виде.

7. Подставь числовые значения величин с наименованием единиц их измерения в полученную формулу и вычисли искомую величину.

8. Проверь решение путём действий над именованием единиц, входящих в расчётную формулу.

9. Проанализируй реальность полученного результата.

Общие рекомендации к проведению занятий

При изучении курса могут возникнуть методические сложности, связанные с тем, что знаний по большинству разделов курса физики на уровне основной школы недостаточно для осознанного восприятия ряда рассматриваемых вопросов и задач.

Большая часть материала, составляющая содержание прикладного курса, соответствует государственному образовательному стандарту физического образования на профильном уровне, в связи, с чем курс не столько расширяет круг предметных знаний учащихся, сколько углубляет их за счет усиления непредметных мировоззренческой и методологической компонент содержания.

Методы и организационные формы обучения

Для реализации целей и задач данного факультативного курса предполагается использовать следующие формы занятий: лекции для изучения теоретического материала, практикумы по решению задач, самостоятельная работа учащихся, консультации, зачет. На занятиях применяются коллективные и индивидуальные формы работы: постановка, решения и обсуждения решения задач, подбор и составление задач на тему и т.д. Предполагается также выполнение домашних заданий по решению задач. Доминантной же формой учения является исследовательская деятельность ученика, которая может быть реализована как на занятиях в классе, так и в ходе самостоятельной работы учащихся. Все занятия должны носить проблемный характер и включать в себя самостоятельную работу.

Методы обучения, применяемые в рамках факультативного курса, могут и должны быть достаточно разнообразными. Прежде всего это исследовательская работа самих учащихся, составление обобщающих таблиц, а также подготовка и защита учащимися алгоритмов решения задач.

Помимо исследовательского метода целесообразно использование частично-поискового, проблемного изложения, а в отдельных случаях информационно-иллюстративного. Последний метод применяется в том случае, когда у учащихся отсутствует база, позволяющая использовать продуктивные методы.

Средства обучения

Основными средствами обучения при изучении факультативного курса являются:

• Физические приборы.

• Графические иллюстрации (схемы, чертежи, графики).

• Дидактические материалы.

• Учебники физики для старших классов средней школы.

• Учебные пособия по физике, сборники задач.

Организация самостоятельной работы

Самостоятельная работа предполагает создание дидактического комплекса задач, решенных самостоятельно на основе использования конкретных законов физических теорий, фундаментальных физических законов, методологических принципов физики, а также методов экспериментальной, теоретической и вычислительной физики из различных сборников задач.

В результате изучения программы обучающиеся должны:

Знать: теоретические основы классической механики, электромагнетизма, законы переменного тока, законы геометрической, волновой, квантовой оптики.

Уметь: применять знания законов, теорий в решении задач .

Применять: приобретенные знания и умения для решения расчетных, качественных. графических задач. Использовать знания при сдачи ЭГЭ.

Организация проведения аттестации учащихся:

Уровень достижений учащихся определяется в результате:

• наблюдения активности на практикумах;

• беседы с учащимися;

• анализа сущности физических процессов.

• выполнения контрольных и тестовых заданий.

Программа курса:

10 класс

34ч,1ч в неделю

1. Вводное занятие (1ч)

1.1 Входная диагностика ( выявление уровня подготовленности учащихся) .

2. Кинематика(6ч)

2.1. Кинематика материальной точки. Кинематические характеристики движения тел в различных системах отсчета. Графическое представление неравномерного движения. Вращательное движение твердого тела. Измерение скорости тел. Границы применимости классического закона сложения скоростей.

2.2. практикум по решению задач:

• Построение и чтение графиков законов движения, траектории движения

• Нахождение координат и скорости тела при движении по вертикали, под углом к горизонту, брошенного с некоторой высоты горизонтально

• Центростремительное и касательное ускорение.

3. Основы динамики. (8ч)

3.1. Стандартные ситуации динамики (наклонная плоскость, связанные тела). Движение под действием нескольких сил в горизонтальном и вертикальном направлении. Движение под действием нескольких сил: вращательное движение. Динамика в поле сил.

3.2. практикум по решению задач:

• Движение связанных тел

• Зависимость силы трения от угла наклона плоскости с горизонтом

• Подвижный блок. Задачи - исследования

4. Законы сохранения.(8ч)

4.1. Закон сохранения импульса. Реактивное движение. Закон сохранения энергии. Правила преобразования сил. Условия равновесия и виды равновесия тел.

4.2. Практикум по решению задач:

• Качественные задачи на понимание теории вопроса

• Расчётные задачи с опорой на дополнительные знания, полученные на факультативных занятиях; расчёт расхода топлива ракетой при её старте, расчёт скоростей шаров при их упругом и неупругом соударениях

5. Основы МКТ и термодинамики.(6ч)

5.1. Температура. Энергия теплового движения молекул. Уравнение газа. Изопроцессы в идеальном газе. Изменение внутренней энергии тел в процессе теплопередачи. Коэффициент полезного действия тепловых двигателей.

5.2. практикум по решению задач:

• Определение средней скорости движения молекул ;

• Расчет средней кинетической энергии движения газовых молекул

• Газовые законы и графики изопроцессов

• Задачи на нахождение работы газа и над газом, в том числе при адиабатном процессе

• На первое начало термодинамики

• На определение количества теплоты, переданного системе, с учетом постоянства параметров P.V.T

• Чтение графиков процессов, происходивших с газом, зависимость P(V), P(T), V(T);

• Расчет количества теплоты, переданной жидким и твердым телам. Уравнение теплового баланса.

• Расчет КПД реального теплового двигателя

• Расчет расхода топлива конкретных автомобилей

• КПД идеальной тепловой машины.

6. Электростатика.(6ч)

6.1. Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Конденсаторы. Энергия заряженного конденсатора. Закон Ома для участка цепи. Соединение проводников. Закон Ома для полной цепи. Закон электролиза.

6.2. практикум по решению задач.

• Электрический ток в металлах. Молекулярно- кинетическое объяснение закона Ома

• Электрический ток в жидкостях. Закон Фарадея

• Преобразование электрических цепей. Эквивалентное сопротивление.

• Соединения конденсаторов.

11класс

34ч,1ч в неделю

7. Электромагнитные явления.(6ч)

7.1. Правило буравчика. Сила Ампера. Сила Лоренца. Применение правила Ленца. Закон электромагнитной индукции. Явление самоиндукции. Индуктивность.

8. Механические колебания.(4ч)

8.1. Законы гармонических колебаний материальной точки. Модели колебательных механических систем: математический маятник; пружинный маятник.

9. Электромагнитные колебания.(4ч)

9.1. Колебательный контур. Превращение энергии при электромагнитных колебаниях. Различные виды сопротивлений в цепи переменного тока.

10. Механические волны.(4ч)

10.1. Характеристики и свойства волн в сравнении: механических и электромагнитных. Звуковые волны. Свойства волн.

11. Световые волны.(6ч)

11.1. Законы геометрической оптики. Формула тонкой линзы.

Увеличение линзы. Интерференция волн. Дифракция волн.

Поперечность световых волн. Поляризация света.

12. Элементы теории относительности.(3ч)

12.1 Инварианты и изменяющиеся величины.

Относительность длины, массы, времени, скорости.

13. Излучение и спектры.(1ч)

13.1. Виды излучений. Спектры и их виды. Спектральный анализ.

14. Квантовая физика.(8ч)

14.1. Фотоэффект и законы фотоэффекта. Модели атомов. Квантовые постулаты Бора. Закон радиоактивного распада. Энергия связи атомных ядер.

Ядерные реакции. Энергетический выход ядерных реакций.

Учебно-тематический план:

№ п/п	Раздел/ вид деятельности	кол-во часов	содержание
1.	Входная диагностика . ( выявление уровня подготовленности учащихся )	1	Физика-10
	Кинематика.	6
2	Вводная лекция.	1	Кинематика материальной точки (произвольное движение; равномерное прямолинейное; равнопеременное прямолинейное; равномерное движение по окружности.)
3,4	Практическое занятие, решение задач.	2	Графическое представление неравномерного движения.
5 6	Практическое занятие, анализ решения задач.	2
7	Зачетное занятие.	1	Контрольная работа.
	Основы динамики.	8
8.9	Лекция.	2	Стандартные ситуации динамики (наклонная плоскость, связанные тела)
10,11	Семинар, решение задач.	2	Движение под действием нескольких сил в горизонтальном и вертикальном направлении.
12	Семинар, решение задач.	1	Движение под действием нескольких сил связанных тел.
13 14	Анализ решения задач.	2	Динамика в поле сил (вес; сила тяжести; сила тяготения; сила упругости; сила трения). Презентации.
15	Зачетное занятие.	1	Контрольная работа.
	Законы сохранения.	8
16 17	Лекция. Семинар, решение задач.	2	Закон сохранения импульса. Реактивное движение.
18 19	Лекция. Семинар, решение задач.	2	Закон сохранения энергии.
20 21	Лекция. Анализ решения задач.	2	Правила преобразования сил. Условия равновесия и виды равновесия тел.
22	Практическое занятие, решение задач.	1	Комбинированные задачи.
23	Зачетное занятие.	1	Контрольная работа.
	Основы МКТ и термодинамики.	6
24	Лекция.	1	Температура. Энергия теплового движения молекул.
25	Семинар. Решение задач	1	Уравнение газа.
26	Семинар. Решение задач	1	Изопроцессы в идеальном газе.
27,28	Семинар. решение задач.	2	Изменение внутренней энергии тел в процессе теплопередачи.
29	Зачетное занятие.	1	Контрольная работа.
	Электростатика.	6
30	Лекция.	1	Закон Кулона. Напряженность электрического поля.
31	Семинар. Решение задач.	1	Конденсаторы. Энергия заряженного конденсатора.
32	Семинар. Решение задач.	1	Закон Ома для участка цепи. Соединение проводников.
33	Семинар. Решение задач.	1	Закон Ома для полной цепи.
34	Семинар. Решение задач.	1	Закон электролиза.
35	Зачетное занятие.	1	Контрольная работа.
			Физика-11
	Электродинамика.	6
1	Лекция.	1	Правило буравчика. Сила Ампера.
2	Семинар. Решение задач.	1	Сила Лоренца.
3	Семинар. Решение задач.	1	Применение правила Ленца.
4	Семинар. Решение задач.	1	Закон электромагнитной индукции.
5	Семинар. Решение задач.	1	Явление самоиндукции. Индуктивность.
6	Зачетное занятие.	1	Контрольная работа.
	Механические колебания.	4
7	Лекция.	1	Законы гармонических колебаний материальной точки.
8,9	Семинар. Решение задач.	2	Модели колебательных механических систем: математический маятник; пружинный маятник.
10	Зачетное занятие.	1	Контрольная работа.
	Электромагнитные колебания.	4
11	Лекция.	1	Колебательный контур. Превращение энергии при электромагнитных колебаниях.
12,13	Анализ решения задач.	2	Различные виды сопротивлений в цепи переменного тока.
14	Зачетное занятие.	1	Контрольная работа.
	Механические волны.	3
15	Лекция-семинар .	1	Свойства волн.
16	Семинар. Решение задач.	1	Звуковые волны.
17	Зачетное занятие.	1	Контрольная работа.
	Световые волны.	6
18	Лекция.	1	Законы геометрической оптики.
19	Семинар. Решение задач.	1	Формула тонкой линзы. Увеличение линзы.
20	Семинар. Решение задач.	1	Интерференция волн.
21	Семинар. Решение задач	1	Дифракция волн.
22	Семинар. Решение задач.	1	Поперечность световых волн. Поляризация света.
23	Зачетное занятие.	1	Контрольная работа.
	Элементы теории относительности.	3
24	Лекция.	1	Инварианты и изменяющиеся величины.
25	Решение задач.	1	Относительность длины, массы, времени, скорости.
26	Зачетное занятие.	1	Собеседование.
27	Излучение и спектры. Лекция. Решение задач.	1	Виды излучений. Спектры и их виды. Спектральный анализ.
	Квантовая физика.	8
28 29	Лекция. Решение задач.	2	Фотоэффект и законы фотоэффекта.
30	Анализ решения задач.	1	Модели атомов.
31	Семинар.	1	Квантовые постулаты Бора.
32	Семинар. Решение задач.	1	Закон радиоактивного распада.
33	Семинар. Решение задач.	1	Энергия связи атомных ядер.
34	Семинар. Решение задач.	1	Ядерные реакции. Энергетический выход ядерных реакций.
35	Зачетное занятие.	1	Контрольное тестирование.

Литература:

1..Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. Физика-11. – М.:Просвещение,2008

2. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н. Физика-10. – М.:Просвещение,2008

3.Степанова Г.Н. Сборник задач по физике для 10-11 классов общеобразовательных учреждений. – М.:Просвещение,2003

4.Балаш В.А. задачи по физике и методы их решения. – М.:Просвещение,1983

5.Гольдфарб Н.И. Физика: сборник задач. – М.:Просвещение,1997

6.Гельфгат И.М., Генденштейн Л.Э., Кирик Л.А. 1001 задача по физике. – М.: «Илекса»,2004

7. Тематические и тренировочные варианты тестов ЕГЭ под редакцией ФИПИ.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Задания для подготовки к контрольным работам.

Тема 1. Кинематика.

1.Движения двух велосипедистов заданы уравнениями: х1=5t, х2=150- 10t. Построить графики зависимости х(t). Найти время и место встречи.

2.Скоростной лифт в высотном здании поднимается равномерно со скоростью 3м/с. Начертить график перемещения, определить по графику время, в течение которого лифт достигнет высоты 90м(26этаж).

3.Поезд движется со скоростью 20м/с. При торможении до полной остановки он прошел расстояние в 200м. Определить время, в течение которого происходило торможение.

4.уравнение движения материальной точки имеет вид х=-3t². Определить перемещение и скорость точки через 2секунды.

5.Свободно падающее тело за последнюю секунду прошло 2/3 всего пути. Найти путь, пройденный телом за все время падения.

6.Скорость точек экватора Солнца при его вращении вокруг своей оси 2км/с. Найти период вращения Солнца вокруг своей оси и центростремительное ускорение точек экватора.

7.Две материальные точки движутся по окружности радиусами R1 и R 2,причем R1=2 R 2. Сравнить их центростремительные ускорения, если равны их периоды обращения.

Тема 2.Основы динамики.

1.Автомобиль массой 1т поднимается по шоссе с уклоном 30º под действием силы тяги 7кН. Найти ускорение автомобиля, считая, что сила сопротивления зависит от скорости движения. Коэффициент сопротивления равен 0,1. Ускорение свободного падения принять равным за 10м/с².

2.Тело массой 1кг, подвешенное на нити длиной 1м,описывает окружность с постоянной угловой скоростью, совершая 1об/с. Определить модуль силы упругости нити F и угол α, который образует нить с вертикалью.

3.На штанге укреплен невесомый блок, через который перекинута нить с двумя грузами, массы которых 500г и 100г. Во втором грузе имеется отверстие , через которое проходит штанга. Сила трения груза о штангу постоянна и равна 13Н. найти ускорение грузов и силу натяжения нити.

4.Самолет делает «мертвую петлю» радиусом R=255м. Какую наименьшую по величине скорость υ должен иметь он в верхней точке траектории, чтобы летчик не повис на ремнях, которыми он пристегнут к креслу.

5.Лыжник начал спуск по плоскому склону, наклоненному к горизонту под углом 30º. Считая, что коэффициент трения скольжения μ=0,1, а ускорение свободного падения 10м/с², вычислить скорость, которую он приобретет через 6 секунд.

Тема 3. Законы сохранения.

1.Взрыв разрывает камень на три части. Два осколка летят под прямым углом друг к другу: осколок массой 1кг имеет скорость 12м/с, а осколок массой 2кг – скорость 8м/с. Третий осколок отлетает со скоростью 40м/с. Какова масса и направление движения третьего осколка?

2.Охотник стреляет с легкой надувной лодки, находящейся в покое. Какую скорость приобретет лодка в момент выстрела, если масса охотника вместе с лодкой равна 120кг, масса дроби – 35г, начальная скорость дроби равна 3220м/с? Ствол ружья во время выстрела направлен под углом 60º к горизонту.

3.Навстречу платформе с песком, движущейся горизонтально со скоростью υ, по гладкому желобу соскальзывает без начальной скорости тело массой m и застревает в песке. Желоб длины l образует с горизонтом угол α. Найти скорость движения платформы после попадания в нее тела. Масса платформы M.

Тема 4. Основы МКТ и термодинамики.

1.В баллоне находилось некоторое количество газа при нормальном атмосферном давлении. При открытом вентиле баллон был нагрет, после чего вентиль закрыли и газ остыл до температуры 283К. При этом давление баллона упало до 70кПа. На сколько нагрели баллон?

2.Вследствии того, что в барометрическую трубку попал воздух при температуре 253К и давлении 770мм рт.ст., барометр показывает давление 765 мм рт.ст. Какое давление покажет барометр при нормальных условиях? Длина трубки 1м, тепловое расширение ртути не учитывать.

3.Трубка длиной l и сечением S запаяна с одного конца и подвешена к динамометру открытым концом вниз. В трубке находится воздух, запертый столбиком ртути, доходящей до открытого конца трубки. Показания динамометра F. С каким ускорением а нужно поднимать систему, чтобы показания динамометра возросли вдвое? Атмосферное давление р۪ , сопротивлением воздуха и массой трубки пренебречь.

Тема 5. Электростатика.

1.Переменное магнитное поле, сосредоточенное вблизи оси кольца, создает в нем ЭДС индукции ε. Ось симметрии поля проходит через центр кольца перпендикулярно его плоскости. На кольце выбран участок, равный трети длины кольца, и к нему параллельно подключен проводник сопротивлением R, расположенный вне магнитного поля. Чему равна сила тока в этом проводнике, если сопротивление провода, из которого сделано кольцо, равно 2R?

2.Пучок электронов, пройдя ускоряющую разность потенциалов U =10 кВ, влетает в середину между пластинами плоского конденсатора параллельно им. Какое напряжение необходимо подать на пластины конденсатора , чтобы пучок электронов при выходе из конденсатора отклонялся от своего начального направления на максимальный угол? Длина пластин l= 10см, расстояние между ними d= 3см.

Тема 6. Электродинамика.

1.По проволочному кольцу радиусом R течет ток I. Кольцо находится в однородном магнитном поле с индукцией В, перпендикулярной плоскости кольца. Чему равна сила натяжения кольца?

2.Квадратная рамка со стороной 0,1м расположена около длинного провода, сила тока в котором равна 100А. Две стороны рамки параллельны проводу и отстоят от него на расстоянии 0,2м. Чему равен вращающий момент, действующий на рамку, если сила тока будет равна 10А?

Тема 7.Механические колебания.

1.Определить потерю энергии математическим маятником за одно колебание, если до остановки маятник совершает 500 колебаний, длина нити 1м, максимальный угол α=30º, масса маятника 0,2 кг.

2.Груз массой 0,1 кг подвесили на пружине жесткостью 10Н/м, отклонили от положения равновесия на 2см и отпустили. Определить скорость груза в точке, находящейся на 3см от первоначального положения ниже, если в начальный момент времени пружина была сжата, а груз находился на 2см выше положения равновесия.

Ст.№№ 485, 491, 494,500, 504, 506, 508

Тема 8.Электромагнитные колебания.

1.Напряжение переменного тока изменяется по закону: u=140 sin314t. Определить частоту переменного тока, период, действующее значение и амплитудное значение напряжения. Можно ли сказать, чему будет равно напряжение через 10с?

2.Наряжение на участке цепи изменяется по закону: u=210sin314t. Определить, какое количество теплоты выделится в электрической плитке сопротивлением 450 Ом за 1час работы.

3.Понижающий трансформатор с коэффициентом трансформации 10 включен в сеть с напряжением 220В. Определить напряжение на выходе трансформатора, если сопротивление нагрузки 10Ом, а сопротивление вторичной катушки 1Ом.

Ст.№№1251, 1255, 1265, 1282, 1290, 1293, 1308, 1309, 1333

Тема 9.Механические волны.

1. Мимо рыболова в лодке прошло 6 гребней волн за 20с. Определить длину волны и период колебания точек волн, если скорость волны равна 2м/с.

2.Определить энергию, переносимую плоской волной через единицу поверхности за единицу времени. Поверхность перпендикулярна направлению распространения волны, амплитуда колебаний частиц А, их масса m, скорость волны υ, частота колебаний ν.

Ст.№№527, 528, 530

Тема 10. Световые волны.

1.Луч света падает на зеркало под углом 35ºк его поверхности. Чему равен угол между падающим и отраженным лучами? Чему равен угол отражения? Сделайте чертеж.

2.Человек приближается к плоскому зеркалу со скоростью 1,5м/с. С какой скоростью он движется к своему изображению?

3.Определить угол падения луча в воздухе на поверхность воды, если угол между преломленным лучом и отраженным от поверхности воды лучом равен 90º.

4.На дне ручья лежит камешек. Мальчик хочет в него попасть палкой. Прицеливаясь, мальчик держит палку в воздухе под углом 45º. На каком расстоянии от камешка воткнется палка в дно ручья, если его глубина 32см?

5.На плоскопараллельную пластинку из стекла падает луч света под углом 60º. Толщина пластинки 2см. Вычислить смещение луча, если показатель преломления стекла 1,5.

6.Определить оптическую силу стеклянной линзы, находящейся в воздухе ,если линза двояковыпуклая с радиусом кривизны поверхностей 50см и 30см.

Ст№№ 1536, 1548, 1567, 1607,1610

Тема 11. Элементы теории относительности.

1. Определить скорость движения протона в ускорителе, если масса протона возросла в 10раз. Скорость света принять равной 300 000км/с.

2.Электрон движется со скоростью, равной 0,6 скорости света. Определить импульс фотона.

3.На сколько увеличится масса α-частицы (в а.е.м.) при увеличении её скорости от 0 до 0,9 с ? Полагать массу покоя α-частицы равной 4 а.е.м.

Ст.№№ 1665, 1667, 1671, 1673

Тема 12. Излучение и спектры.

1.В комнате стоят два одинаковых алюминиевых чайника, содержащие равные массы воды при 90 ºС. Один из них закоптился и стал черным. Какой из чайников быстрее остынет?

2.Почему мел среди раскаленных углей выглядит черным?

3.Для чего покрывают прочным слоем фольги спецодежду сталеваров, мартенщиков, прокатчиков и др.?

4.Почему в парниках температура значительно выше, чем у окружающего воздуха, даже при отсутствии отопления и удобрений?

5.Почему перед тем, как сделать рентгеновский снимок желудка больному дают бариевую кашу?

6.Почему призматический спектр чаще применяют для изучения состава коротковолнового излучения, а в случае длинноволнового излучения целесообразно пользоваться дифракционным спектром?

Тема 13. Квантовая физика.

1.Работа выхода электронов из кадмия равна 4,08 эВ. Какова длина волны света, падающего на поверхность кадмия, если максимальная скорость фотоэлектронов равна 720км/с?

2.Наибольшая длина волны света, при которой может наблюдаться фотоэффект на калии, равна 450нм. Найдите максимальную скорость фотоэлектронов, выбитых из калия светом с длиной волны 300нм.

3.Работа выхода электронов из ртути равна 4,53эВ. При какой частоте излучения запирающее напряжение окажется равным 3 В?

4.При освещении металлической пластинки монохроматическим светом задерживающая разность потенциалов равна 1,6 В. Если увеличить частоту света в 2 раза, задерживающая разность потенциалов равна 5,1 В. Определите красную границу фотоэффекта.

5.Фотокатод осветили лучами с длиной волны 345 нм. Запирающее напряжение при этом оказалось равным 1,33 В. Возникнет ли фотоэффект, если этот катод осветить лучами с частотой 500 ГГц ?

СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ

Десятичные приставки

Наимено-вание	Обозна-чение	Множитель	Наимено-вание	Обозна-чение	Множитель
мега	М	106	милли	м	10-3
кило	к	103	микро	мк	10-6
гекто	г	102	нано	н	10-9
деци	д	10-1	пико	п	10-12
санти	с	10-2	фемто	ф	10-15

Константы

Число	=3,14
Ускорение свободного падения	=10 м/с2
Гравитационная постоянная
Газовая постоянная
Постоянная Больцмана
Постоянная Авогадро
Скорость света в вакууме
Коэффициент пропорциональности в законе Кулона
Модуль заряда электрона
Постоянная Планка
Масса Земли
Радиус Земли
Масса Солнца
Расстояние между Землёй и Солнцем (1 астрономическая единица)
Примерное число секунд в году

Соотношение между различными единицами

Температура
Атомная единица массы
1 атомная единица массы эквивалентна	931,5 МэВ
1 электрон-вольт

Масса частиц

электрона
протона
нейтрона

Плотность

алюминия	2700 кг/м3	керосина	800 кг/м3
бамбука	400 кг/м3	меди	8900 кг/м3
воды	1000 кг/м3	парафина	900 кг/м3
древесины (сосны)	400 кг/м3	пробки	250 кг/м3
древесины (ели)	450 кг/м3	ртути	13600 кг/м3
железа	7870 кг/м3

Молярные массы

азота
аргона
водорода
воды, водяных паров
гелия
воздуха
золото
кислорода
лития
неона
серебра
молибдена
углекислого газа
Температура кипения воды при нормальном давлении	100 оС
Температура плавления льда при нормальном давлении	0 оС

Удельная

теплоёмкость алюминия	920 Дж/(кгК)
теплоёмкость бериллия	1840 Дж/(кгК)
теплоемкость воды	(4180 )
теплоёмкость гелия	3120 Дж/(кгК)
теплоёмкость железа
теплоемкость льда
теплоёмкость меди	(380 Дж/(кгК))
теплоемкость натрия	1170 Дж/(кгК)
теплоемкость никеля	460 Дж/(кгК)
теплоёмкость олова	230 Дж/(кгК)
теплоёмкость парафина	2900 Дж/(кгК)
теплоемкость свинца
теплоемкость серебра	230 Дж/(кгК)
теплоемкость стали
теплоёмкость чугуна
теплоёмкость цинка	390 Дж/(кгК)
теплота парообразования воды
теплота плавления льда
Нормальные условия давление 105 Па, температура 0 оС

	Температура плавления, оС	Удельная теплота плавления, кДж/кг
алюминий	660	380
бериллий	1320	1090
железо	1535	270
медь	1083	180
натрий	98
олово	232	59
парафин	54	150
нафталин	80	150
свинец	330	25
серебро	960	87
никель	1455
цинк	420

Удельное сопротивление

алюминий	2,8
вольфрам	5,5
латунь	7,1
медь	1,7
никелин	42
нихром	100-110
свинец	21
хромаль	130-150
чугун	52-80

Масса атомов

азота		14,0067 а. е. м.	дейтерия		2,0141 а. е. м.
бериллия		8,0053 а. е. м.	лития		6,0151 а. е. м.
водорода		1.0087 а. е. м.	лития		7,0160 а. е. м.
гелия		3,0160 а. е. м.	углерода		12,0000 а. е. м.
гелия		4,0026 а. е. м.	углерода		13,0034 а. е. м.

Энергия покоя электрона 0,5 МэВ нейтрона 939,6 МэВ протона 938,3 МэВ

ядра азота		13040,3 МэВ	ядра кремния		27913,4 МэВ
ядра алюминия		25126,6 МэВ	ядра лития		5601,5 МэВ
ядра аргона		35352,8 МэВ	ядра лития		6533,8 МэВ
ядра бериллия		7454,9 МэВ	ядра магния		22335,8 МэВ
ядра бериллия		8392,8 МэВ	ядра натрия		21409,2 МэВ
ядра бора		9324,4 МэВ	ядра натрия		22341,9 МэВ
ядра водорода		938,3 МэВ	ядра неона		18617,7 МэВ
ядра гелия		2808,4 МэВ	ядра трития		2809,4 МэВ
ядра гелия		3728,4 МэВ	ядра углерода		11174,9 МэВ
ядра дейтерия		1875,6 МэВ	ядра углерода		12109,5 МэВ
ядра кислорода		13971,3 МэВ	ядра фосфора		27917,1 МэВ
ядра кислорода		15830,6 МэВ

1. КИНЕМАТИКА ПРАВИЛО СЛОЖЕНИЯ СКОРОСТЕЙ ПЕРЕПРАВА через реку шириной АВ ОТНОСИТЕЛЬНАЯ СКОРОСТЬ По течению Против течения Перпендикулярно течению Движение катера Смещение во время переправы Минимальное время переправы Кратчайший путь переправы Если , то Если , то Если , то РАВНОУСКОРЕННОЕ ПРЯМОЛИНЕЙНОЕ ДВИЖЕНИЕ СВОБОДНОЕ ПАДЕНИЕ (вертикальный бросок) ДВИЖЕНИЕ ПО ОКРУЖНОСТИ Ускорение Время движения Скорость Перемещение 1. 2. 3. «+» разгон «-» торможение Уравнение координаты Уравнение проекции перемещения Уравнение проекции скорости Ускорение Время движения Скорость Перемещение 1. 2. 3. «+» движение вниз «-» движение вверх Путь в -ую секунду , где ; Уравнение координаты Уравнение скорости Период Частота Линейная скорость Угловая скорость Центростремительное ускорение 3. СВОБОДНОЕ ПАДЕНИЕ Y h0 0 X Y 0 X Проекции начальной скорости ; ; Проекции ускорения свободного падения ; ; Проекции мгновенной скорости ; ; Модуль мгновенной скорости Минимальная скорость Начальная скорость Скорость в верхней точке траектории Максимальная скорость Конечная скорость (при падении на землю) Начальная скорость = конечной скорости Угол наклона вектора скорости к горизонту Угол наклона вектора скорости к вертикали Тангенциальное ускорение ; Нормальное ускорение Горизонт. смещение Мгновенная высота Время Время падения (y=0) Время подъема ( ) Время полета (полное) Наибольшая высота подъема ----- Дальность полета Уравнение траектории 5. ДИНАМИКА ЗАКОНЫ НЬЮТОНА СИЛА ВСЕМИРНОГО ТЯГОТЕНИЯ СИЛА ТЯЖЕСТИ Первый закон Второй закон (РуПД) ; Третий закон -расстояние между центрами тел - гравитационная постоянная - радиус орбиты Движение ИСЗ или II З.Н. На высоте H ----- СИЛА УПРУГОСТИ СИЛА ТРЕНИЯ ВЕС ТЕЛА Закон Гука , где - деформация пружины Коэффициент жесткости Параллельное соединение Последовательное соединение Трение скольжения не зависит от площади поверхности или Трение покоя Трение покоя и приложенная сила Если , то P0 = mg Ускорение опоры направленно вверх: вниз: Нижняя точка вогн. моста Верхняя точка вып. моста Верхняя точка «мертвой петли» P = m (aц.с – g) Перегрузка Невесомость P = 0 7. ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬС II З.НЬЮТОНА В ИМПУЛЬСНОМ ВИДЕ ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА (ЗСИ) Определение импульса Относительный импульс Изменение импульса Реактивная сила II З.Н. для ракеты или Полный импульс Закон сохранения импульса МЕХАНИЧЕСКАЯ РАБОТА МОЩНОСТЬ КПД , где - модуль конкретной силы; - модуль перемещения; - угол между и Определение Мощность при РмПД Средняя мощность Мгновенная мощность Определение или Наклонной плоскости ВИДЫ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ (ЗСЭ) РАБОТА И ИЗМЕНЕНИЕ ЭНЕРГИИ Кинетическая энергия , где - мгновенная скорость Потенциальная энергия поднятого над Землёй тела , где - высота центра масс Потенциальная энергия упруго деформирован-ной пружины Полная энергия Закон сохранения механической энергии Упругий центральный удар о неподвижное тело Итог: Изменение энергии Работа Работа внешней силы и силы трения , где Превращение механической энергии во внутреннюю Энергия, выделяемая при взрыве

2. ГРАФИКИ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН Покой Равномерное прямолиней-ное движение Равноускорен-ное прямолинейное движение Равнозамедлен-ное прямолинейное движение В сегда возрастаю-щая функция 4. Частные случаи горизонтального броска и броска под углом Бросок с горы (частный случай горизонтального броска) - угол наклона плоскости к горизонту s - расстояние от места бросания до места падения Дальность полета Начальная высота Y Бросок под углом к горизонту с некоторой высоты (упругое отражение от наклонной плоскости вертикально падающего тела) Уравнение координаты х Уравнение координаты у Уравнение траектории Y Бросок под углом к горизонту с учетом силы сопротивления воздуха Проекции ускорения ; Проекции мгновенной скорости ; Уравнения координаты Y 6. СТАТИКА И ГИДРОСТАТИКА ПРАВИЛО МОМЕНТОВ ДАВЛЕНИЕ СИЛА ДАВЛЕНИЯ Момент силы , где - плечо силы Правило моментов Правило моментов для двух сил Давление твердого тела Давление жидкости p = ρж gh, h - глубина определяется от поверхности жидкости Атмосферное давление p = ρрт gh Давление на глубине p = pатм + ρж gh На дно сосуда На боковую грань сосуда ГИДРАВЛИЧ. ПРЕСС АРХИМЕДОВА СИЛА УСЛОВИЯ ПЛАВАНИЯ ТЕЛ Закон Паскаля Работа поршней (без потерь энергии) Выигрыш в силе Закон Архимеда , где - вес, вытесненной телом жидкости (или газа) , где - объём погруженной части тела , где - вес тела в воздухе; - вес этого тела в жидкости Тело тонет ; Тело плавает внутри жидкости ; Тело всплывает ; Тело плавает на поверхности Часть тела, погруженная в жидкость 8. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ГАЗОВЫЕ ЗАКОНЫ ИЗ ХИМИИ МОЛЕКУЛЫ ЧИСЛО ЧАСТИЦ Относительная атомная масса Ar в т. Менделеева , где - масса одного атома, - масса атома углерода Относительная молекулярная масса Mr = ∑Аr Молярная масса Масса молекулы Количество вещества Концентрация Плотность Масса вещества Число частиц Число молекул Число атомов , где - количество атомов в молекуле СЛЕДУЕТ ЗНАТЬ ОСНОВНОЕ УРАВНЕНИЕ МКТ УРАВ. СОСТОЯНИЯ При изменении М, m,v,N Абсолютная температ. Т = t+ 273 Изменение температуры ∆T = ∆t Нормальные условия То = 273 К; ро = 105 Па Двухатомные газы Н2, О2, N2, Cl2 Двухатомный газ перешёл в атомарное состояние ; 1. 2. 3. 4. p = nkT Скорость движения частиц или Температура и средняя кинетическая энергия 1. 2. 3. Все величины должны быть выражены в СИ! ГАЗОВЫЕ ЗАКОНЫ При неизменной М, m,v,N ЗАКОН ДАЛЬТОНА НАСЫЩЕННЫЙ ПАР. ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА Объединенный газовый закон Бойля – Мариотта ( Т ) Гей – Люссака (р) Шарля (V) Температура в ! Открыли кран, соединяющий сосуды Смесь газов в одном сосуде Давление насыщенного пара ; p = nkT Относительная влажность ;

9. ГРАФИКИ ИЗОПРОЦЕССОВ Изотермический процесс Изобарический процесс Изохорный процесс О собый случай p 0 p 0 p 0 V 0 T О собый случай V 0 T V 0 T p 0 T p 0 T Особый случай p 0 T ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ НАГРЕВАНИИ И ОХЛАЖДЕНИИ 6 8 7 5 4 3 10 9 2 1 11 1-2 Нагревание твердого тела Q = cт m (tпл – tо) 2-3 Плавление (tпл) Q = λ m 3-4 Нагревание жидкости Q=cж m(tкип – tпл) 4-5 Кипение (tкип) Q = r m 5-6 Нагревание пара Q = cп m(t – tкип ) 6-7 Охлаждение пара Q = cп m (tкип – t) 7-8 Конденсация (tкип) Q = - r m 8-9 Охлаждение жидкости Q=cж m(tпл – tкип) 9-10 Отвердевание (tпл) Q = - λ m 10-11 Охлаждение твердого тела Q = cт m (tо – tпл) 11. ПЕРВОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ Изотермический процесс p 0 V 0 T p 0 T Что можно определить по графику Первое начало 1-2 0 2-1 0 Изохорный процесс p 0 V 0 T p 0 T Что можно определить по графику Первое начало 1-2 0 2-1 0 12. ЭЛЕКТРОСТАТИКА СИЛА КУЛОНА ТОЧЕЧНЫЙ ЗАРЯД СИСТЕМА ЗАРЯДОВ Закон Кулона ; Определение напряженности Избыток электронов М одуль напряженности где - модуль заряда, создающего поле Потенциал (учитывайте знак заряда) Потенциальная энергия двух зарядов (учиты-вайте знак заряда) Результирующая сила Общая напряженность Общий потенциал Потенциальная энергия НАПРЯЖЕННОСТЬ СФЕР. ПРОВОДНИКА ПОТЕНЦИАЛ СФЕР. ПРОВОДНИКА ОДНОРОДНОЕ ПОЛЕ Внутри (r E=0 На поверхности (r=R) Вне (rR) Внутри и на поверхности ( ) Вне (rR) Разность потенциалов Напряжение Сила Кулона РАБОТА ЭЛ/СТАТИЧ. ПОЛЯ КОНДЕНСАТОРЫ СОЕДИНЕНИЕ КОНДЕНСАТОРОВ Учитывайте знак заряда 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Э лектроемкость Заряд, напряжение, электроёмкость «Конденсатор отключен от источника» «Конденсатор подключен к источнику» Энергия конденсатора Последов. соединение Параллельное соединение Параллельное соединение конденсаторов одноименно («+») и разноименно («-») заряженными пластинами

10. ТЕРМОДИНАМИКА КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ ИД. ГАЗА Нагревание и охлаждение Теплоемкость и молярная теплоемкость С = с m Сгорание топлива Q = q m Плавление и отвердевание Кипение и конденсация «+» энергия поглощается «-» энергия выделяется Мощность теплопередачи или теплоотвода В нутренняя энергия Степень свободы газа i Одноатомного 3, двухатомного 5, трех- и более 6 И зменение внутренней энергии Работа в термодинамике Геометрический смысл работы ПЕРВОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ МАКСИМАЛЬНЫЙ КПД тепловой машины Изотермический процесс ∆U=0 ; Изохорный процесс ;∆U=Q Изобарное расширение газа Адиабатный процесс Q=0; 1. 2. 4. ; ; Температура в ! КПД электронагревателей КПД нагревателей Чайник Кофейник, самовар Газовый или спиртовой нагреватель Плавильная печь Изобарный процесс p 0 V 0 T p 0 T Что можно определить по графику Первое начало 1-2 2-1 Произвольный процесс ; ; СИЛА ТОКА, СОПРОТИВЛЕНИЕ, НАПРЯЖЕНИЕ СОЕДИНЕНИЯ ПРОВОДНИКОВ ЗАКОНЫ ОМА Определение силы тока Заряд при равномерном изменении тока Сила тока и скорость движения электронов Определение сопрот. Зависимость от температуры Напряжение Последовательное Одинаковые сопротивления Параллельное Одинаковые сопротивления Для участка цепи Для полной цепи ЭДС Падение напряжения, напряжение на полюсах источника Ток короткого замыкания КПД источника МОЩНОСТЬ РАБОТА, КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ На внешней цепи, на нагрузке, полезная Максимальная на внешней цепи, при R=r Внутренней цепи, внутри источника Полная Работа, энергия, количество теплоты, мощность и время З акон Джоуля – Ленца КПД электродвигателя

29