Программа спецкурса по физике обеспечивает глубокое владение учебным материалом, способности к аналитическому и образному мышлению и способностью опознавать в незнакомых физических ситуациях уже известные.
Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?
Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.
Быстро и объективно проверять знания учащихся.
Сделать изучение нового материала максимально понятным.
Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.
Физика как обязательная составляющая содержания общего образования формирует у учащихся знания о явлениях природы, о свойствах пространства и времени, вещества и поля, современной технике и технологиях. Эти компоненты содержания остаются постоянными независимо от социально-экономических и политических изменений в обществе. Происходящая реорганизация образования выдвигает на первый план проблему формирования творческой личности, ибо осуществление политических и экономических реформ требует для нашего народного хозяйства, всех областей производства, науки – специалистов высокого класса, разносторонне одаренных людей, способных решать вставшие перед обществом сложнейшие задачи.
Роль учителя физики – выявить одаренных учеников и развивать их способности к физике и не только одаренных, но и таких, для кого физика в дальнейшем будет являться профилирующим предметом.
Вызвано это еще тем, что в настоящее время рейтинг точных наук заметно снизился, упал интерес и к естественным наукам. Тем не менее, современное общество не может обойтись без физических знаний, без формирования нового сознания в тесной связи науки и техники с проблемами современного общества. Таким образом, основная задача школьного учителя – обеспечить качественное усвоение тем и вопросов курса физики, научить решению задач более высокой степени трудности.
Любому обществу нужны одаренные люди, и задача общества состоит в том, чтобы рассмотреть и развить способности всех его представителей. К большому сожалению, далеко не каждый человек способен реализовать свои способности. Очень многое зависит от семьи и от школы.
На основании вышеизложенного вытекают следующие цели и задачи обучения физики:
Цель программы спецкурса обеспечить:
Усвоение основ физики как фундаментальной науки.
Формирование физического образа окружающего мира, физической картины мира.
Усвоение основ физики как прикладной науки.
Задачи программы спецкурса:
Развитие мышления учащихся, формирование у них умений самостоятельно приобретать и применять знания.
Обучить основным понятиям, законам и принципам, применению полученных знаний и, самое главное, умению решать задачи.
Знакомить с научно-техническим прогрессом, достижениями науки и техники, иметь представление о единой физической картине мира.
Формировать умение пользоваться справочными материалами, измерять и делить расчеты физических величин.
Развивать познавательные интересы к физике и технике, творческие способности.
Умение пользоваться приборами, читать и стоить графики и схемы.
Умение представлять результаты измерений с помощью таблиц, графиков и выявлять на этой основе эмпирические зависимости.
Умение выражать результаты измерений и расчетов в единицах Международной Системы.
Предлагаемая программа спецкурса по физике рассчитана на творческий уровень подготовленности учащихся к выполнению учебной деятельности по физике, который обеспечивает глубокое владение учебным материалом, способности к аналитическому и образному мышлению, возможностью оценивать результаты простейших физических процессов и явлений по порядку величины, владением основными методами исследований, изучаемых в учебном курсе физики, способностью опознавать в незнакомых физических ситуациях уже известные, т.е. осуществлять физическое моделирование физических явлений, применять для решения нестандартных задач, эвристические методы.
Вследствие этого, программа спецкурса предполагает развитие творческих способностей в трех направлениях:
Углубленное изучение отдельных вопросов курса физики.
Решение нестандартных задач по физике.
Знакомство с элементами научно-исследовательской работы.
В основе отбора содержания учебного материала по курсу физики лежат следующие принципы:
научность (ознакомление школьников с объективными научными фактами, понятиями, законами, теориями, с перспективами развития физики, раскрытие современных достижений науки);
целостность (формирование целостной картины мира с его единством и многообразием свойств);
преемственность и непрерывность образования (учет предшествующей и будущей подготовки учащихся);
систематичность и доступность (изложение учебного материала в соответствии с логикой науки и уровнем развития школьников);
гуманитаризация образования (представление физики как элемента общечеловеческой культуры).
Углубленное изучение отдельных вопросов курса физики.
Программа охватывает все основные темы общего курса физики, который завершается в 9-м классе, это позволит дополнительно повторить и закрепить наиболее значимые для жизни вопросы физики.
В ходе работы предполагается использование методов активного обучения, таких как эвристическая беседа, разрешение проблемной ситуации, обучение пользованию необходимых в быту электротехнических устройств, экспериментальное моделирование реальной бытовой ситуации, унифицированное использование элементарных бытовых предметов на основе знания законов физики, знакомство с техническими новинками.
Решение нестандартных задач по физике.
Второе направление программы спецкурса рассчитано на решение нестандартных задач по физике. Руководствуясь знаниями и умениями, приобретенными при изучении учебного материала, учащиеся должны научиться решать задачи, так как чем больше задач решает учащийся, тем прочнее усваивает программный материал и глубже понимает физические законы и явления, происходящие в природе.
Каждому учителю хорошо известно, что знание законов физики предполагает умение не только формулировать их, но и применять в конкретных случаях при решении задач.
Задачи и упражнения помогают постичь сущность явлений, проследить их взаимосвязь на конкретных примерах, оценить и осмыслить порядок тех или иных значений, иными словами, - это метод более предметного осмысления явлений. Однако, именно решение задач вызывает наибольшее затруднение у изучающих физику.
При подборе задач необходимо руководствоваться следующими принципами:
При решении задач основное внимание уделяется физической стороне вопроса, то есть выявлению процессов, имеющих место в данном случае, определению физического закона, которому подчиняется процесс. Из нескольких законов выбирается тот, который обеспечивает рациональное решение.
Более простые задачи предшествуют более сложным, так называемые нетрадиционные (нестандартные) задачи.
В пределах каждого раздела использовать взаимосвязанные задачи.
Использовать графический метод решения задач.
Решение задач – неотъемлемая составная часть процесса обучения физики, поскольку она позволяет формировать и обогащать физическое мышление учащихся и их навыки применения знаний на практике. Наряду с этим при рассмотрении задач у школьников воспитывается трудолюбие, смекалка, самостоятельность в суждениях, интерес к учению, воля и характер, упорство в достижении поставленной задачи, а так же успешная подготовка к олимпиадам. 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.
Внимательно прочитай и продумай условие задачи.
Запиши условие в буквенном виде.
Вырази все значения в системе СИ.
Выполни рисунок, чертёж, схему.
Проанализируй, какие физические процессы, явления происходят в ситуации, описанной в задаче, выяви те законы (формулы, уравнения), которым подчиняются эти процессы, явления.
Запиши формулы законов и реши полученное уравнение или систему уравнений относительно искомой величины с целью нахождения ответа в общем виде.
Подставь числовые значения величин с наименование единиц их измерения в полученную формулу и вычисли искомую величину.
Проверь решение путём действий над именованием единиц, входящих в расчётную формулу.
Проанализируй реальность полученного результата.
Знакомство с элементами научно-исследовательской работы.
Другой неотъемлемой частью программы спецкурса является знакомство с элементами научно-исследовательской работы. Исходя из объективной потребности жизни, современный старшеклассник должен обладать навыками научно-исследовательской работы, которые он может получить на спецкурсе, а результаты своего труда защитить на научно-исследовательских конференциях различного ранга.
В начале знакомства с научно-исследовательской работой достаточно написание рефератов и защита их на школьной практической конференции.
Исследовательский метод позволяет использовать внутренние и межпредметные связи, научить решению познавательных задач (от репродуктивных до творческих), сформировать навыки научной физической речи и умения письменного оформления отчетов о проделанной работе. Исследование предусматривает тщательную подготовку как учителя, так и учащихся и в результате позволяет обеспечить высокую эффективность обучения. Планы исследования не должны включать честолюбивых замыслов: учащиеся не должны ставить перед собой слишком высокие цели. Мастерство и знания, приобретенные в процессе выполнения исследования, лучше, чем сами результаты.
В данном случае достигаются следующие цели исследования:
Дает возможность учащимся работать над проблемами, над которыми работают ученые.
Позволяют применять свое практическое умение при проведении расширенного исследования.
Позволяют учащимся улучшить свои практические навыки за счет расширения спектра работ.
Ставит пред учащимися вызов.
Дает возможность учащимся поработать в той области физики, которую они нашли наиболее интересной.
Задачи исследовательской работы:
Расширение кругозора, ознакомление с новыми физическими проблемами, которые имеют значение для науки и общества.
Дать учащимся возможность приобрести практические навыки работы в научно-исследовательской лаборатории; развивать умение наблюдать, объяснять физические явления, выдвигать гипотезы, намечать план проведения исследований.
Научить работать с научно-популярной литературой и оформлять работы.
Подготовить к олимпиадам различного уровня.
Только включение учащихся в активную познавательную деятельность дает им возможность проникнуть в суть физических явлений, освоить их на уровне общих закономерностей курса физики, использовать усвоенный материал в качестве дальнейшего познания. Процесс развивающего обучения с использованием научно-исследовательской работы порождает внутренние стимулы учения, способствует переходу знаний в убеждения, развитию познавательной самостоятельности в деятельности учащихся. Таким образом, все это вносит существенный вклад в формирование у учащихся основ научного мировоззрения.
В процессе обучения на спецкурсе учащиеся должны показать следующие знания и умения:
Выдвигать гипотезу на основе фактов, наблюдений и экспериментов, обосновывать свою точку зрения, высказывать суждения, делать прогноз, проводить анализ и давать оценку.
Верное понимание физической сущности рассматриваемых явлений и закономерностей, законов и теорий.
Точное научное определение и истолкование основных понятий, законов, теорий, а так же правильное определение физических величин, единиц и способов измерения.
Правильное выполнение чертежей, схем, графиков.
Могут установить связь между изучаемым и ранее изученным материалом по курсу физики, а так же с материалом, усвоенным при изучении других предметов.
Пользоваться Международной Системой Единиц (СИ), а в ряде случаев и некоторых внесистемных единиц, допускаемых к применению.
Умение самостоятельно работать с учебниками.
Пользоваться табличными данными, извлекать информацию из различных источников.
Умение применять знания для решения задач и объяснение физических явлений;
Владеть методами физических исследований, перечисленных в программе спецкурса.
Владеть аналитическим, образным, модельным, графическим, знаковым, вербальным методами представления физической информации.
Навыки научно-исследовательской работы представлять в виде написания рефератов.
Содержание спецкурса
Механика. Сила тяжести. Вес тела. Сила упругости. Сила трения. Механическая работа. Мощность. Энергия. Принципы работы бытовых механизмов. Золотое правило механики в действии. Колебания. Изготовление и использование сообщающихся сосудов для «отбивания горизонтали», отвес, правильное и безопасное пользование молотком, пилой, гвоздодером; современные смазочные средства.
Тепловая физика. Виды теплопередачи в быту. Диффузия. Влажность. Кипение. Количество теплоты. Удельная теплоемкость. Уравнение теплового баланса. Удельная теплота сгорания топлива. Закон сохранения энергии в механических и тепловых процессах. Тепловые двигатели. Вопросы безопасности в тепловых процессах. Значение цвета для оформления бытовых приборов, посуд; проверка работы вентиляции; ароматизация помещения, изготовление волосяного гигрометра.
Электричество. Электростатические заряды. Электризация тел. Электрический ток. Сила тока, напряжение, сопротивление. Расчет электрических цепей. Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца. Бытовые электроприборы. Домашняя электропроводка. Техника безопасности в работе с бытовым электричеством. Знакомство с работой индикаторной отверткой, электрическим тестером; исследование квартирной проводки на пожароопасность, составление принципиальной и монтажной схемы электропроводки, основы элементарного ремонта бытовых электроприборов.
Законы взаимодействия и движения тел. Основные характеристики механического движения. Прямолинейное равноускоренное движение. Свободное падение. Законы Ньютона. Сила упругости. Сила трения. Закон Всемирного тяготения. Сила тяжести и вес тела. Искусственные спутники Земли. Момент силы. Условия равновесия. Импульс. Закон сохранения импульса.
Механические колебания. Механические волны. Звук.
Магнитные явления. Использование магнитов в быту. Использование магнита как металлоискателя.
Электромагнитные волны. Радио. Телевидение. Оптика. Влияние электромагнитного излучения на живой организм. Исследование интенсивности электромагнитного излучения электробытовых приборов с помощью рентгеновской пленки.
Достижение науки в технике, космонавтике. Нобелевские лауреаты. История физики.
Тематическое планирование спецкурса
(34 часа, 1 час в неделю)
№
Наименование разделов
Наименование тем
Количество часов
Виды деятельности учащихся
1
Механика
4
1
Теория
1
Сила тяжести. Вес тела. Сила упругости. Сила трения. Механическая работа. Мощность. Энергия. Рычаги в быту. Установка горизонтальности, вертикальности. Резонанс. Трение.
2
Сила тяжести. Вес тела. Сила упругости. Сила трения.
1
1.Изобразите все силы, действующие на брусок, лежащий на наклонной плоскости.
2.Может ли падающий камень массой m при ударе о землю действовать на нее с силой, превышающей mg? С силой, превышающей вес камня?
3.Пытаясь сдвинуть с места шкаф, на него действуют горизонтальной силой F постепенно увеличивая ее. Как зависит сила трения, действующая на шкаф со стороны пола, от значения силы F? Нарисуйте график этой зависимости, если известно, что шкаф сдвинулся с места при F=100Н.
4.Перед поездкой на автомобиле после дождя по грунтовой дороге водитель ослабил давление в шинах автомобиля. Следовало ли это делать?
5.Два человека тянут груз, прикладывая горизонтальные силы F1=100Н и F2=150Н, направленные вдоль прямой. Какой может быть модуль равнодействующей этих сил? Чему равна сила трения, действующая на груз, если он не сдвигался с места? Рассмотрите все возможные случаи и изобразите на рисунке все горизонтальные силы, действующие на груз.
6.О. На столе лежит стопкой 10 одинаковых книг. Что легче: сдвинуть пять верхних или вытянуть из стопки четвертую сверху книгу? Ответ обоснуйте.
3
Механическая работа. Мощность. Энергия.
1
1.Какую работу надо совершить, чтобы из лежащих на земле кирпичей сложить стопку из 3 кирпичей? Из 5 и 10 кирпичей? Масса одного кирпича m, а толщина h.
2.Чтобы удалить гвоздь длиной 10 см из бревна, необходимо приложить начальную силу 2 кН. Гвоздь вытащили из бревна. Какую при этом совершили механическую работу?
3.Мальчик массой 40кг взбегает по поднимающемуся эскалатору со скоростью 2 м/с. Высота эскалатора 30м, длина 120м. Какая работа совершается двигателем эскалатора при подъеме мальчика, если эскалатор движется со скоростью 1 м/с? Есть ли в условии лишние данные?
4.О. Пружина растянута на 10см. Ее удерживают в растянутом состоянии, прикладывая силу F=100Н. Какая работа была совершина при растяжении пружины?
5.О. Какую работу надо совершить, чтобы поставить вертикально рельс массой100кг и длиной 4м, лежащий на земле?
6.О. На земле лежит цепь длиной 4м и массой10кг. Цепь поднимают за один из концов так, что она отрывается от земли. Какую работу совершают при подъеме?
4
Рычаги. Блоки. «Золотое правило механики». Коэффициент полезного действия
1
1.Чтобы приподнять один конец доски, лежащей на полу, надо приложить силу 300Н. Какова масса доски?
2.Если груз лежит на левой чашке неравноплечих весов, его уравновешивают гири массой 4кг на правой чашке. Если груз положить на правую чашку, его уравновесит гиря массой 1кг на левой чашке. Какая масса груза? Во сколько раз одно плечо весов длиннее другого? Массой перемычки и чашек весов можно пренебречь.
3. Груз поднимают с помощью системы блоков, изображенных на рисунке. КПД каждого блока 90%. Каков КПД системы?
4.О. Стержень массой 9кг и длиной 1м лежит на двух опорах. Одна из них находится у левого края стержня, а другая - на расстоянии 10 см от правого края. С какой силой действует на стержень каждая из опор?
2
Тепловые явления
5
1
Теория
1
Термометры. Теплопроводность, конвекция, излучение. Использование диффузии. Насыщенный, ненасыщенный пар. Кипение. Количество теплоты. Удельная теплоемкость. Уравнение теплового баланса. Удельная теплота сгорания топлива. Закон сохранения энергии в механических и тепловых процессах. Тепловые двигатели. Техника безопасности.
2
Количество теплоты. Удельная теплоемкость. Уравнение теплового баланса
1
1.Масса жидкости, налитой в стальную кастрюлю, в два раза меньше массы кастрюли. Кастрюлю ставят на огонь. На что расходуется больше энергии: на нагревание кастрюли или жидкости? Во сколько раз больше? Рассмотри два случая: а) в кастрюле вода; б) в кастрюле ртуть.
2.Нагреватель мощностью 600 Вт за время 5 мин нагрел 1кг воды на 30°С. Какое количество теплоты было нагрето?
3.Сколько нужно смешать горячей воды, имеющей температуру 80°С, и холодной, имеющей температуру 20°С, чтобы получить 60кг воды с температурой 40°С?
4.Мальчик наполнил стакан на ¾ кипятком и дополнил его холодной. Определите, какая установилась температура воды, если температура холодной воды равнялась 20°С. Теплоемкость стакана не учитывать.
5.О.Определить, до какой минимальной температуры надо нагреть стальной шарик, чтобы он, будучи положен на лед, полностью в него погрузился. Температура льда 0°С, удельная теплоемкость стали С, плотность стали р0, плотность льда р, удельная теплота плавления льда .
3
Удельная теплота сгорания топлива
1
1.Хозяйка пытается вскипятить на керогазе полное ведро воды объемом 10л, имея только 50г керосина. На сколько изменится температура воды, если вода получает 50% теплоты сгорания керосина?
В медном сосуде массой 500г нагреваются 2л воды, взятой при температуре 10°М. До какой температуры можно нагреть воду за счет сжигания 50г спирта? КПД горелки считать равным 50%. Удельная теплота сгорания спирта 26МДж/кг.
3.На примусе с КПД 40% необходимо вскипятить 4л воды, начальная температура которой 20°С, в алюминиевой кастрюле массой 2кг. Определите расход керосина на нагревание воды и кастрюли.
4
Уравнение теплового баланса (с изменение агрегатного состояния вещества)
1
1.Кусок льда массой 2кг имеет температуру -20°С. Какое количество теплоты необходимо ему передать, чтобы превратить лед в воду, имеющую температуру 20°С?
2.В калориметр, содержащий 1,5кг воды при температуре 20°С, положили 1кг льда, при температуре -10°С. Какая температура установится в калориметре? Теплоемкостью калориметра можно пренебречь.
3.Почему незадолго до закипания чайника мы слышим характерный шум? Почему перед самым закипанием он стихает?
4.В калориметре находится вода массой 1кг при температуре 20°С. Сколько пара, имеющего температуру 100°С, нужно впустить в калориметр, чтобы температура в нем поднялась до 40°С?
5. Можно ли расплавить свинец в воде?
5
Закон сохранения энергии в механических и тепловых процессах. Тепловые двигатели.
1
1.Свинцовый шар падает с высоты 30м на стальную плиту. На сколько температура шара после удара превышает начальную, если 50% механической энергии переходит во внутреннюю энергию шара?
2.С какой высоты должна падать вода, чтобы при ударе о землю она закипела? На нагрев воды идет 50% расходуемой механической энергии, начальная температура воды 20°С.
3.Два одинаковых медных шара получили одинаковую энергию, в результате чего первый шар нагрелся, оставаясь неподвижным, на 40°С, а второй приобрел скорость, не нагреваясь. Определите эту скорость.
4.На теплоходе установлен дизельный двигатель мощностью 80кВт с КПД 30%. На сколько километров пути хватит 1т дизельного топлива при скорости движения 20 км/ч? Удельная теплота сгорания дизельного топлива 43МДж/кг.
5.О. На зимней дороге при температуре снега -10°С автомобиль в течении 1мин 6с буксует, развивая мощность 12 кВт. Сколько снега растает при буксовании автомобиля, если считать, что вся энергия, выделившаяся при буксовании, идет на нагревание и плавление снега?
3
Нобелевские премии
1
Нобелевские премии по физике. Из истории Нобелевских премий. Первые Нобелевские премии по физике. Российские лауреаты Нобелевских премий по физике. Роль и значение Нобелевских премий.
4
Физика и астрономия
1
Достижения и перспективы современной космонавтики. Роль космоса в жизни
5
Электричество
4
1
Теория
1
Электростатические разряды – вред и защита. Устройство и неполадки электроприборов. Электризация тел. Электрический ток. Сила тока, напряжение, сопротивление. Расчет электрических цепей. Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца. Безопасность домашней электропроводки. Расчет энергозатрат.
2
Электризация тел. Электрический ток. Сила тока, напряжение, сопротивление.
1
1.Если к заряженному металлическому шарику прикоснуться пальцем, он теряет практически весь заряд. Почему?
2. Сопротивление медной проволоки 1 ом, ее масса 1кг. Какова длина проволоки? Площадь ее поперечного сечения?
3.Черезлампу накаливания проходит ток силой 0,8А. Сколько свободных электронов проходит через поперечное сечение волоска лампы в 1с ?
4.Допустимый ток для изолированного медного провода площадью поперечного сечения 1мм2 при продолжительной работе равен 11А. Сколько метров такой проволоки можно включать в сеть с напряжением 110В?
3
Расчет электрических цепей
1
1.Участок цепи состоит из двух последовательно соединенных резисторов, сопротивлением 50 Ом и 70 Ом. Напряжение на участке цепи 60В. Найдите силу тока в цепи и напряжения на каждом из резисторов.
2.Определите полное сопротивление показанной на рисунке цепи, если R1= R2= R4= R5=3 Ом; R3 =20 Ом; R6 =24 Ом. Определите силу тока, идущего через каждый резистор, если к цепи приложено напряжение 36В.
4.О. Вам необходимо измерить как можно точнее сопротивление резистора R с помощью амперметра сопротивлением несколько омов и вольтметра сопротивлением несколько килоомов. Какую из двух схем вы выберете, если вам известно, что значение Rсоставляет: 1) несколько омов; 2) несколько десятков омов; 3) несколько килоомов?
5.О.В показанной на рисунке цепи напряжение источника 25В. Какова сила тока в проводнике АВ, если R1=100 Ом, R2 =R4 = 40 Ом, R3 =5 Ом? Сопротивлением проводов можно пренебречь.
4
Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца.
1
1.На двух лампочках написано 220В, 60Вт и 220В, 40 Вт. В какой из них будет меньше мощность тока, если обе лампы включить в сеть последовательно?
2.Электровоз, работающий при напряжении 3кВ и потребляющий силу тока 1,6кА, развивает при скорости 43 км/ч силу тяги 340кН. Каков КПД двигателей электровоза.
3.Электрический чайник имеет две обмотки. При включении одной из них вода закипает через 12мин. Через какое время закипит вода в чайнике, если включить обе обмотки параллельно? Последовательно? Теплообмен с воздухом не учитывать.
4.О. Свинцовая и медная проволоки одинаковых размеров соединены последовательно. Какая из них быстрее нагревается при пропускании электрического тока? Восколько раз быстрее? Теплообмен с окружающей средой не учитывайте.
6
Законы взаимодействия и движения тел
10
1
Теория
1
Основные характеристики механического движения. Прямолинейное равноускоренное движение. Свободное падение. Законы Ньютона. Сила упругости. Сила трения. Закон Всемирного тяготения. Сила тяжести и вес тела. Искусственные спутники Земли. Момент силы. Условия равновесия. Импульс. Закон сохранения импульса.
2
Основные характеристики механического движения
1
1.В некоторой системе отсчета координата х тела остается неизменной. Обязательно ли тело неподвижно в этой системе отсчета?
2.Двигаясь вертикально вверх, тело каждую секунду проходит 1 м. Можно ли утверждать, что оно движется прямолинейно со скоростью 1 м/с?
3.Чтобы проплыть на моторной лодке от пристани А к пристани Б, требуется 1ч, а обратная дорога занимает 3ч. Скорость лодки относительно воды остается постоянной. Во сколько раз эта скорость больше скорости течения?
4.Стоящий на эскалаторе человек поднимается за2мин, а бегущий по эскалатору за 40с. За какое время этот человек поднимается по неподвижному эскалатору?
5.Как можно по следам дождевых капель на боковых стеклах автомобиля найти скорость падения этих капель, если нет ветра?
6 О. Два корабля движутся равномерно и прямолинейно с различными скоростями. Локатор, установленный на одном из кораблей, определяет расстояние а между ними через равные промежутки времени. При трех последовательных измерениях получены следующие значения: а1=5,2 км, а2=4,8 км, а3=5,4 км. Каким будет результат следующего измерения?
7. О. Мальчик, который может плыть со скоростью, вдвое меньшей скорости течения реки, хочет переплыть эту реку так, чтобы его как можно меньше снесло вниз по течению. Под каким углом к берегу он должен плыть?
3
Прямолинейное равноускоренное движение
1
1.От движущегося поезда отцепляют последний вагон, при этом скорость поезда не изменяется. Сравните пути, пройденные поездом и вагоном к моменту остановки вагона. Ускорение вагона считайте постоянным
2. Тело совершает прямолинейное равноускоренное движение с некоторой начальной скоростью. Каково перемещение тела за 20с, если его скорость через 10с после начального момента равна 5 м/с?
3. Самолет касается посадочной полосы при скорости 60 м/с и останавливается, пробежав 1800м. Какова скорость самолета, когда он пробежал по полосе 450м?
4. Прямолинейное движение описывается формулой
х= -4+2t-t2.Опишите движение, постройте для него графики V(t), S(t), L(t).
4
Свободное падение
1
1.Докажите,что при свободном падении тел вблизи поверхности Земли их относительная скорость постоянна
2.Через сколько секунд мяч будет на высоте 25м, если его бросить вертикально вверх с начальной скоростью 30м/с?
3. Лифт начинает подниматься с ускорением 2,2 м/с2. Когда его скорость достигла 2,4 м/с, с потолка кабины лифта оторвался болт. Чему равны время падения болта и перемещение болта относительно Земли за это время? Высота кабины лифта равна 2,5м.
Одно тело свободно падает с высоты h 1, одновременно с ним другое тело начинает движение с большей высотыh 2
Какой должна быть начальная скорость второго тела, чтобы оба тела упали одновременно?
4.О. Мяч брошен вертикально вверх. На высоте h он побывал дважды с интервалом времени t. Определите начальную скорость бросания мяча.
5
Законы Ньютона
1
1.Можно ли считать систему отсчета «Земля» инерциальной?
2.Можно ли назвать полет всадника через голову споткнувшийся лошади движением по инерции?
3.Двое соперников, перетягивающих канат, прикладывают к нему равные по модулю силы. а)Какова равнодействующая этих сил? б) Канат порвался, когда оба соперника тянули его с силами по 400Н. Можно ли поднимать на таком канате груз массой 60 кг?
4.Начальная скорость тела, находившегося в точке А, равна нулю. В течении 8с на тело действует постоянная сила. Затем направление силы изменяется на противоположное, а модуль остается прежним. Через какое время от начала движения тело вернется в точку А?
6
Сила упругости. Сила трения
1
1.Жесткость резинового жгута k.. Какова жесткость половины этого жгута? Ответ обоснуйте.
2.Во сколько раз отличается жесткость троса, свитого из шерсти проволок, от жесткости одной проволоки?
3Какова жесткость системы из двух пружин, соединенных: а)параллельно, б) последовательно? Жесткости пружин k1 и k2.
Брусок массой2кг лежит на столе, коэффициент трения0,3. Какая сила трения действует на брусок, если его тянут в горизонтальном направлении с силой: а)4Н, б) 8Н, в) 12Н.
4.О. Почему крупные капли дождя падают быстрее мелких?(силу сопротивления воздуха учитывать)
5. О. Угол наклона плоскости постепенно увеличивают от 0 до 90º . На плоскости находится брусок массой m . Коэффициент трения равен µ. Постройте график зависимости силы трения от угла. Чему равно максимальное значение силы трения?
7
Закон Всемирного тяготения. Сила тяжести и вес тела
1
1.Среднее расстояние между центрами Земли и Луны равно 60 земным радиусам, а масса Луны примерно в 81 раз меньше массы Земли. В какой точке отрезка, соединяющего центры Земли и Луны, космическая ракета будет притягиваться с одинаковой силой к Земле и Луне?
2.Экипаж поднимающегося аэростата периодически проводит измерения ускорения свободного падения. На сколько уменьшилось значение g на высоте 6,4км?
3.Ракета стартует с Луны вертикально вверх с ускорением20 м/с2. Сколько весит во время старта космонавт, масса которого 90кг?
4.Сравните результаты взвешивания одного и того же тела на экваторе и на полюсе, если взвешивание проводят: а) на рычажных весах; б) на пружинных.
5.О.Известно, что при подъеме тела с поверхности Земли сила его притяжения к Земле уменьшается. А как изменяется эта сила при погружении тела в шахту, доходящую до центра Земли? Постройте график зависимости F(r) для тела массой m , где r- расстояние тела от центра Земли. Считайте Землю однородным шаром
8
Искусственные спутники Земли
1
1.Можно ли запустить спутник так, чтобы он все время находился над одним и тем же пунктом Земли?
2.При движении по круговой орбите спутник движется с ускорением свободного падения. Как бы вы ответили в связи с этим на вопрос : падает спутник или не падает?
3.С какой скоростью должен лететь самолет вдоль экватора, чтобы пассажиры наблюдали «вечный полдень»(чтобы солнце стояло в зените)? Радиус Земли равен 6400км.
Высота спутника над поверхностью Земли 2000км. Определите его скорость и период обращения.
4.О. Может ли космический корабль облететь Землю за полчаса? Если может, то куда должно быть направлено сопло реактивного двигателя?
9
Момент силы. Условия равновесия
1
1.К стержню длиной 80см и массой 6 кг подвешены два груза: к левому концумассой2кг, а к правому 8 кг. В какой точке надо опереть стержень, чтобы он находился в равновесии?
2.Однородный шар массой m и радиусом R подвешен на нити, конец которой закреплен на гладкой вертикальной стене. Найдите силу натяжения нити и силу давления шара на стену, если длина нити L.
3.В двух вершинах треугольника помещены шарики массой m каждый. В третьей вершине помещен шарик 2m. Где находится центр масс системы?
4.Лестница опирается на гладкую вертикальную стену. Коэффициент трения между ножками лестницы и полом равен µ. Какой наибольший угол может образовать лестница со стеной? Центр тяжести совпадает с ее серединой.
5.О. Тонкий однородный стержень укреплен на шарнире в точке А и удерживается в равновесии горизонтальной нитью. Масса стержня 1кг, угол наклона его к горизонту 45º. Найдите модуль и направление силы реакции шарнира.
10
Импульс. Закон сохранения импульса
1
1.Почему при ударе возникают большие силы?
2.Снаряд, выпущенный вертикально вверх, разорвался в верхней точке траектории. Первый осколок массой 1кг приобрел скорость 400м/с, направленную горизонтально. Второй осколок массой 1,5 кг пролетел вверх со скоростью 200 м/с. Какова скорость третьего осколка, если его масса равна 2 кг?
3.Двое приятелей массами 60кг и 30 кг соревнуются в перетягивании каната, стоя на легких тележках. Какова скорость второго приятеля в тот момент, когда скорость первого 1 м/с? В начальный момент приятели находились в покое.
4.К стене прикреплен шланг с насадкой, изогнутой под прямым углом. Из шланга вытекает вода со скоростью 10 м/с. Найдите горизонтальную составляющую силы, с которой шланг давит на стену. Площадь сечения шланга 10 см2.
7
Механические колебания и волны. Звук
3
1
теория
1
Механические колебания. Механические волны. Звук.
2
Механические колебания
1
1.Каково ускорение свободного падения на планете, если за время 20с гаечный ключ, опущенный на нити длиной 2м из люка космического корабля, совершил 5 полных колебаний?
2.Пружинный маятник совершил за некоторое время n1=16 колебаний. Когда массу груза увеличили на 200г, маятник совершил за тоже время n2=15 колебаний. Какова была начальная масса груза?
3.Грузу массой 900г, висящему на пружине жесткостью 360 Н/м, сообщили толчком вертикальную скорость 19 см/с. Какова амплитуда А возникших колебаний?
4.Математический маятник длиной 1м колеблется с амплитудой 1см. За какое время он пройдет путь, равный 1см, если в начальный момент времени маятник проходит положение равновесия? За какое время маятник пройдет: а) первую половину пути; б) вторую половину
3
Механические волны. Звук
1
1.Подвобная лодка всплыла на расстоянии 200м от берега, вызвав волны на поверхности воды. Волны дошли до берега за 40с, причем за последующие 30с было 60 всплесков волн о берег. Каково расстояние между гребнями волн?
2.Мотоциклист, движущийся по прямолинейному участку дороги, увидел, как человек, стоящий у дороги, ударил молотком по висящему рельсу, а через 2с услышал звук. С какой скоростью двигался мотоциклист, если он проехал мимо человека через 36с после начала наблюдения?
3.Как изменяются частота и длина звуковой волны при переходе из воздуха в воду?
4.Волныв первой среде имеют длину L1 , а после перехода во вторую среду L2 .Определите скорость распространения волн во второй среде, если их скорость в первой среде V1.
5.О. Самолет летит горизонтально с постоянной скоростью, превышающей скорость звука в воздухе в n раз. Где должен находиться наблюдатель, чтобы слышать звук самолета?
8
Электромагнитные колебания и волны
2
1
Теория
1
Магнитное поле. Действие магнитного поля на проводник с током.
2
Магнитное поле. Действие магнитного поля на проводник с током
1
1.Горизонтальный проводник массой20г подвешен за концы на двух проводах. Средняя часть проводника длиной 50см находится в вертикальном однородном магнитном поле с индукцией 0,1Тл; провода находятся вне области магнитного поля. По проводнику протекает ток 2А. На какой угол от вертикали отклоняются провода?
2.Прямоугольная проволочная рамка площадью S находится в однородном магнитном поле. Докажите, что действующий на рамку вращающий момент задается формулой М=ВIS .
3.О. Опишите движение свободно подвешенной прямоугольной проволочной рамки с током в магнитном поле. Рассмотрите два случая: движение в магнитном поле Земли и движение в поле стального магнита.
9
Квантовые явления
3
1
Теория
1
Строение атома. Состав атомного ядра. Использование энергии атомных ядер.
2
Строение атома. Состав атомного ядра
1
1.В какое ядро превращается торий 90230Th после трех последовательных a распадов?
2. В какое ядро превращается сурьма 12351Sb после четырех β-распадов.
3.В настоящее время можно осуществлять давнюю мечту алхимиков средневековья – превращать ртуть в золото. Каким образом это можно сделать?
4.О. Какую кинетическую энергию должен иметь протон, чтобы «разбить» ядро дейтерия и нейтрон?
3
Использование энергии атомных ядер
1
1. Определите дефект масс и энергию связи ядра атома 92235 U .
2.Выделяется или поглощается энергия при следующей ядерной реакции:
14 7 N+ 4 2 He -------------- 17 8 O+ 1 1H ?
3.Ядро атома лития 7 3 Li, захватив протон, кинетической энергией которого можно пренебречь, распалось на два одинаковых осколка. Напишите ядерную реакцию; определите энергию, выделившуюся в этом процессе.
4.Какая кинетическая энергия выделяется при термоядерной реакции:
2 1H+ 3 1 H ---------- 4 2He+10 n?
10
Элементы научно-исследовательской работы
1
1. Общие требования к написанию научной работы (реферата)
а) титульный лист;
б) постановка проблемы (задачи);
в) аннотация;
г) содержание (оглавление);
д) введение;
е) основная часть;
ж) заключение;
з) список используемых источников.
2. Выбор предложенных тем для написания рефератов.
3. Список предложенной литературы для написания рефератов.
Список литературы
Андрюшечкин С.М., Слухаевский А.С. Многовариантные контрольные работы по физике. М.: “Школа-Пресс”, 1998.
Бендриков Г.А., Буховцев Б.Б., Керженцев В.В., Мякишев Г.Я. Задачи по физике для поступающих в вузы. Изд-во “Наука”, 1998.
Гельфгат И.М., Генденштейн Л.Э., Кирик А.А. 1001 задача по физике с решениями. Харьков-Москва. Центр “Инновации в науке, технике, образовании”, 1995
ГейндштейнЛ.Э., Кирик Л.А., Гельфгат И.М. Решение ключевых задач по физике для основной школы 7-9 классы. «Илекса»Москва 2006.
Горлова Л.А..Олимпиады по физике 9-11классы.Москва «Вако» 2007.
Изучение физики в школах и классах с углубленным изучением предмета. (методические рекомендации Ч. I, II). М.: 1991. Составитель А.Д Глейзер.
Лукашик. В. И. Физическая олимпиада.2008
Лукашик. В. И. Сборник задач по физике. 7-9 класс.2005
Мякишев Г.Я.« Физика. Механика, учебник для углубленного изучения физики.» « Дрофа», 2002 г.
Перышкин А.В., Гутник Е.М. Физика 9 класс. Издательский дом “Дрофа”, 1999.
Рымкевич А.П. Сборник задач по физике 9-11 кл. М.: Просвещение 1999-2002.
Энциклопедический словарь юного физика., М., Педагогика, 2002 г