Експериментальні задачі на рух та сили icon

Експериментальні задачі на рух та сили

Реклама:



Скачати 114.56 Kb.
НазваЕкспериментальні задачі на рух та сили
Дата конвертації03.06.2013
Розмір114.56 Kb.
ТипДокументи
джерело

Експериментальні задачі на рух та сили

Підвищення рівня знань забезпечення політехнічного і трудового виховання підростаючого покоління вимагають застосування активних методів навчання. Тільки при великій пізнавальній активності учнів їхні знання будуть міцнішими.

Серед різноманітного арсеналу методів і способі навчання фізики особливе місце посідають розв’язування на уроках фізики експериментальних і якісних задач та виконання учнями домашніх дослідів і спостережень.

Посилення ролі дослідного, проблемного і частково-пошукового методів навчання, розв’язування експериментальних і якісних задач забезпечує активність розумової діяльності учнів, дає їм можливість ознайомитися з принципами вимірювання фізичних величин і методами аналізу похибок, виробляє вміння і навички вільно і впевнено користуватися вимірювальними приладами, проводити дослідну перевірку фізичних закономірностей, розвиває навичку уважного й цілеспрямованого спостереження, уміння пояснювати фізичні явища і процеси, передбачати їх хід.

Разом з тим розв’язування експериментальних і якісних задач та проведення домашніх дослідів і спостережень розвивають в учнів логічне мислення і мову, творчі здібності і кмітливість, виховують волю і впевненість у своїх силах, формують діалектико-матеріалістичний світогляд. Факт новизни у формах роботи на уроках і вдома захоплює учнів навіть із нестійкою увагою й створює певний організований ритм праці.

Експериментальні задачі демонструють дію фізичних законів і цим самим збуджують в учнів інтерес до науки фізики, виховують у них творчу ініціативу, розвивають здібності вивчати основні особливості явищ і виділяти їх серед інших, прищеплюють смак до фізичного експерименту.

Експериментальним задачам належить вирішальна роль у формуванні в учнів експериментальних умінь і навичок, в ознайомленні їх з основними елементами процесу пізнань.

Нарешті, розв’язуючи експериментальні задачі, учні самостійно спостерігають за проходженням явищ, і процес навчального пізнання набирає дослідного характеру. Виконуючи те чи інше дослідження, учні мають справу не з новим експериментом, а з новим застосуванням відомих приладів.

Вся робота учнів під час розв’язування експериментальних задач підпорядкована досягненню свідомого й ґрунтовного засвоєння учнями систематичного курсу фізики з тим, щоб здобуті знання вони змогли застосувати до розв’язання тих проблем, які перед ними поставить життя.

Місце експериментальних задач у курсі фізики визначається особливим значенням їх для активізації форм, методів навчання.

Розв’язування експериментальних задач-одна з активних форм навчально-виховного процесу, важливим компонентом якого є самостійна робота учнів. Розв’язуючи експериментальні задачі, учні набувають деякого досвіду виконання експериментальних досліджень, навичок практичного застосування знань, умінь працювати з приладами, і в результаті фізичний експеримент сприймають як основу фізичних знань.

Розв’язувати експериментальні задачі доцільно на уроках різних типів. Місце їх у кожному конкретному випадку визначається логікою структури уроку і його дидактичними цілями.

Широко використовують експериментальні задачі на факультативних і гурткових заняттях. Тут на їх основі можна з’ясувати нові ознаки фізичного явища чи нові закономірності , невідомі учням із програмового матеріалу.

Пропоную підбір цікавих задач на тему «Рух та сила».


Задача 1

З цупкого паперу вирізати коло діаметром 30см і через його центр фарбою провести жирну лінію. В центрі зробити отвір і надіти коло на диск програвача. Чому,якщо подивитися на обертаючий диск збоку,здається,що він обертається нерівномірно,хоча на справді обертається рівномірно?

Відповідь.

При спостереженні обертаючого предмету збоку здається швидкість рівна проекції вектору дійсної швидкості на пряму перпендикулярну променю зору.(мал. 1)

Рис. 1


Задача 2

Робітник тягне за кінець канату, внаслідок чого котушка, на яку намотаний канат, перекочується без ковзання по землі.(мал. 2)

Який шлях повинен пройти робітник, щоб розмотався один зворот канату, якщо довжини кіл барабана котушки і торцевого диска відповідно рівні l і l1 м?

Відповідь.

Щоб розмотати l м канату за умови, що котушка обертається на місці, робітник повинен пройти l м.Але котушка при цьому прокотиться на відстанні l1 м .

Отже, всього робітник пройде l+l1 м.




Задача 3

Користуючись графіком руху туриста ( мал. 3 ), відповісти на наступні запитання :

а) Як рухався турист на ділянці 2?

б) На яку ділянку дороги та якими видами транспорту він користувався?

в) Коли і скільки часу він відпочивав?

г) Коли повернувся додому?

Відповідь:

а) Ділянка 2 графіка показує, що через 2 години після відправлення в дорогу турист вимушений був повернутися додому .

б) Якщо судити за швидкістю його руху, то на ділянках 1, 2 і 3 він рухався пішки, на ділянці 5 - на велосипеді або на коні, на ділянці 7 - на поїзді, автомобілі або мотоциклі, повернувся додому ( ділянка 9 ) - на літаку.

в) Турист відпочивав по годині на ділянках 4, 6 і 3 години на ділянці 8 .

г) Турист повернувся назад через 15 годин після першого від'їзду з дому .




Задача 4

Картонний обруч діаметром 20 см заклеїти з двох сторін цупким папером. Усередині до обруча заздалегідь прикріпити вантаж так, щоб під час досліду його не бачили учні. Такий обруч може котитися вгору по похилій площині

( мал. 4 ) . Пояснити причину цього явища.

Відповідь:

Не дивлячись на те що обруч котиться вгору, він, як і всяке інше тіло, під дією ваги рухається так, що його центр тяжіння С опускається.




Задача 5

Як покласти легку дерев'яну кульку, що знаходиться на столі, в банку, не торкаючись до неї руками і не підкочуючи її до краю столу ?

Відповідь:

Накрити кульку банкою, круговими рухами змусити її рухатися по стінках банки і потім швидко повернути банку дном вниз .


Задача 6

Куля лежить на горизонтальній поверхні BC, дотикаючись похилої стінки AB (мал. 5 ). Розкладемо вагу тіла P на складову Q, перпендикулярну до стінки, і складову R, паралельну підлозі. Складова Q знищується опором стіни, а сила R повинна рухати кулю вправо. Чи правильно це міркування ? Якщо неправильно, то в чому помилка ?

Відповідь:

Неправильне припущення існування сили опору стіни, оскільки куля на стіну не давить, її вага цілком зрівноважується реакцією горизонтальної поверхні . Якби ця сила не врівноважувалася, то вона привела б кулю в рух .




Задача 7

На столі зібрати установку по малюнку 6, а . Вантаж P зрівноважує вантаж Q. Чи збережеться рівновага, якщо кінець нитки перенести з гачка A на гачок B? Правильність відповіді перевірити дослідом .

Відповідь:

Якщо вантажі P і Q знаходяться в рівновазі, то P = Q/2 . Хай кінець нитки закріплений в точці B. Розкладемо силу Q на дві складові F і F1 уздовж напряму ниток (мал . 6, б) . Очевидно . що F = F1 > Q/2 . Отже сила F1 перетягне вантаж P, і рівновага порушиться .




Задача 8

У дерев'яну дошку вкрутили гачок A ( мал. 7 ) і на деякій відстані від нього поставити у вертикальному положенні дерев'яну стійку B, у вершину якої вбити невеликий цвях C . Один кінець нитки прикріпити до гачка A, нитку натягнути і обернути кілька разів довкола цвяха C, а за інший кінець тягнути нитку в горизонтальному напрямі . Де обірветься нитка : на ділянці AC чи CD ? Відповідь перевірити дослідом .

Відповідь:

Нитка обірветься на ділянці AC, так як сила, що діє на відтяжку AC, більша сили натягу горизонтальної ділянки CD, що видно з розглянутого трикутника сил, побудованого для даного випадку .




Задача 9

На тонкій нитці підвісити гирю, вага якої трохи менша межі міцності нитки. Нитка залишається цілою . Потім нитку натягнути між стійками штатива і повісити до її середини ту ж гирю. Нитка обірветься . Пояснити явище.

Відповідь:

Гиря підвішена до середини нитки( мал. 8 ), може створити дуже велику напругу, перевищуючи межу її міцності, і нитка обірветься .




Задача 10

У один куток порожньої цигаркової коробки заздалегідь помістити який - небудь невеликий важкий предмет ( наприклад, залізну гайку ) . Покласти коробку на край столу так, щоб вона на три чверті звисала, а та її частина, в якій знаходиться предмет, лежала б на столі.

Учасникам вікторини, які не знають про вміст коробки, запропонувати відповісти, чому коробка не падає.

Відповідь:

Коробка знаходитиметься в рівновазі тому, що її центр тяжіння знаходиться поблизу важкого предмету, що лежить на одній вертикалі з площею її опори .


Задача 11

Складений дерев'яний брусок з двох однакових за об'ємом і формою половинок, спробувати зрівноважити, поклавши на середину ребра трикутної призми (мал. 9). Половина B переважить . Якщо ж, рознявши брусок, покласти його частини на чашки терезів, то перетягне інша половина A . Пояснити явище .

Відповідь:

Половина B, вага якої, як показує зважування, менша ваги половини A, має циліндрову порожнину, правий кінець якої закритий свинцевою пробкою . Тому центр тяжіння половини B лежить далі від точки опори C, а момент її ваги, що обертає, відносно цієї точки більший, ніж в половини A .




Задача 12

Бляшану смужку зрівноважити на вістрі олівця . Чи порушиться рівновага, якщо зігнути один з кінців смужки ? Відповідь перевірити дослідом .

Відповідь:

Центр тяжіння зрівноваженої смужки збігається з точкою опори . Якщо зігнути, наприклад, правий кінець смужки, то центр її тяжіння C переміститься вліво ( мал.10), - він вже не збігатиметься з точкою опори, і смужка впаде .




Задача 13

З дерева виточити диск радіусом 5 см і завтовшки 3 см. У диску по напряму діаметра висвердлити отвір діаметром 2 см, на дно якого поклали вільно рухаючий свинцевий циліндровий вантаж ( мал. 11 ). Другий отвір каналу закласти пробкою, а диск з усіх боків обклеїти папером . На лицьовій стороні диска намалювати фігуру акробата . На гладкому столі диск завжди перекочуватиметься так, що фігура буде ногами вниз . Якщо, нахиливши диск, пересунути вантаж на протилежну сторону отвору, то фігура буде ногами вгору . Пояснити * секрет * пристрою приладу .

Відповідь:

У обох випадках диск прагне рухатися так, щоб його центр тяжіння зайняв найнижче положення .




Задача 14

На малюнку 12 змальований прилад, що складається з двох трубчастих стійок, крізь які проходить тонка вісь . До середини осі приклеєний картонний трикутник . Якщо нахилити трикутник, а потім відпустити, то прихована всередині стійки гиря поверне вісь і приведе трикутник в початкове положення . Як діє цей прилад ?

Відповідь:

Не дивлячись на те що відпущений трикутник рухається вгору, центр тяжіння системи тіл, скаладової трикутника, осі, нитки і вантажу, знижується.


Задача 15

У щиток з фанери забити цвях, підвісити на нього кільце діаметром близько 20 см, яке потім відвести трохи убік ( мал.13,а). У якому місці усередині кільця треба забити другий цвях, щоб кільце залишилося в початковому положенні ?

Відповідь перевірити дослідом. ( Замість другого цвяха можна увіткнути гостре шило, яке легко можна висмикнути назад . )

Відповідь:

Перенесемо сили F і F1, з якими обидва цвяха діють на кільце, в його центр тяжіння (мал. 13,б). Кільце залишиться в доданому йому положенні, якщо зрівноважуючи P1 сили ваги P буде діагоналлю паралелограма, побудованого на векторах F і F1.То діагональ паралелограма повинна проходити всередині кута, утвореного складовими F і F1. Це виконується лише в тому випадку, якщо другий цвях забити біля дуги BCD.


Задача 16

У шкаралупі сирого курячого яйця просвердлити тонким шилом дві маленькі дірочки, через яких видути його вміст . Коли внутрішність шкаралупи просохне, в неї всипати трохи дрібного піску, після чого дірочки заклеїти воском або сургучем . Заклеєні місця закрасити білою фарбою . Показати учні, що таке яйце зберігає стійку рівновагу в будь-якому положенні(мал. 14). Пояснити * секрет * пристрою цього яйця .

Відповідь:

Яйце завжди знаходиться в стійкій рівновазі, оскільки пісок пересипається вниз, тому центр тяжіння яйця займає найнижче з можливих положень .




Задача 17

На центробіжній машині закріпити диск по середині, на нього поставити запалену свічку і закрити її склянною воронкою (мал.15). При обертанні диска полум'я відхилиться до осі обертання . Пояснити явище .

Відповідь:

Повітря має більшу густину, чим полум'я, воно прагне при обертанні віддалитися як можна далі від осі обертання і відхиляє до неї полум'я .




Задача 18

Чи можна стверджувати, що при русі штучного супутника по орбіті навкола Землі остання перестає притягувати предмети, що знаходяться на супутнику?

Відповідь:

Ні. Сила тяжіння Землі ніколи не зникає . Рух супутника по орбіті можна розглядати як результат геометричного складання двох рухів :

1) Падіння супутника і всіх предметів, що знаходяться на ньому, з однаковим прискоренням до центру тяжіння Землі, в результаті чого вони не спричиняють тиску один на одного (невагомість).

2) Рухи по дотичній до орбіти із швидкістю більше 7,9 км /сек (мал.16).




Задача 19

Довжина кола товстішого коловорота дорівнює l см, а тоншого - l1 см (мал.17). Довжина кола, яке описує ручка L см. На яку висоту підніметься вантаж Q при одному обертанні ручки? Який виграш в силі дає коловорот? Яка перевага цього коловорота перед звичайним коловоротом?

Відповідь:

При одному обертанні ручки на вал більшого діаметру намотається l см, а з валу меншого діаметру змотається l1 см канату. Вільна частина канату коротшатиме на l - l1 см . Отже, вантаж підніметься на висоту (l - l1)/2 см . З умови рівності робіт : LP = ((l - l1)/2)*Q. Тому, P = ((l - l1)/2L)*Q., де P - сила, прикладена до ручки.

Таким чином, при вживанні коловорота, змальованого на малюнку 17, виграш в силі пропорційний різниці довжин кіл валів, яку можна зробити занадто малою, при цьому виграш в силі буде дуже великим .




Задача 20

Який з двох візків (мал.18) швидше доїде до краю столу ? Маси візків однакові .

Відповідь:

Вага гирі надає прискорення двом тілам : самій гирі і візку ; сила руки прикладена лише до візка . Отже, в другому випадку візок рухатиметься з більшим прискоренням .




Задача 21

За третім законом Ньютона сила, з якою кінь діє на сани, дорівнює силі, з якою сани діють на коня . Чому ж сани завжди рухаються за конем, а не навпаки ?

Відповідь:

На малюнку 19 зображені сили взаємодії між конем і саньми (F=F1), сили тертя, що діють між конем і землею (Q=Q1) і між саньми і землею (P=P1). Малюнок показує, що якщо знайти рівнодійні сил Q і F1, прикладених до коня, і сил F і P, прикладених до саней, то вони будуть направлені в один бік - у бік тяги коня .




Задача 22

З жерсті або дерева виготовити яйце, що складається з двох половинок . В центрі яйця перпендикулярно нитці (мал.20) закріпити пробку . Один кінець нитки прикріпити до стіни, іншій узяти в руку . При слабкому натягненні, яйце швидко ковзатиме вниз . Натягуючи нитку, його можна зупинити в будь-якому місці . Розгадати * секрет * пристрою цього приладу .

Відповідь:

При натягненні нитки сила тертя її об пробку збільшується і яйце зупиняється.




Задача 23

На штативі підвісити біфілярно два маятника (мал.21). Як, не дотикаючись до маятників, привести лише один з них в інтенсивний коливальний рух ?

Відповідь:

Треба співставляти невеликі поштовхи штативу в такт коливанням одного з маятників . Отримуючи з кожним поштовхом новий запас енергії, він поступово розгойдується (резонанс) . Ці поштовхи не зможуть сильно розгойдати другий маятник, оскільки він має інший період коливань .


Задача 24

Чи можна в штучному супутнику, що рухається по орбіті навколо Землі, користуватися стінним годинником з маятником і гирями ? Який годинник можна використовувати в супутнику ?

Відповідь:

Усі предмети усередині рухомого по орбіті супутника знаходяться в стані невагомості . Тому гиря не натягуватиме цепочку, до якої вона підвішена, і маятник не зможе коливатися . Усередині супутника можна використовувати годинник з пружинним заводом.





Додати документ в свій блог або на сайт


Реклама:

Схожі:

Експериментальні задачі на рух та сили iconДля вчителів фізики
Формування в учнів 7-8 класів умінь розв'язувати якісні та експериментальні задачі

Експериментальні задачі на рух та сили iconУрок №24. 10 Робоча картка
Задачі уроку: вивчити теоретичні відомості про силу тертя; дослідити причини виникнення сили тертя і залежність її від різних умов;...

Експериментальні задачі на рух та сили icon6989 швидкість руху.,Задачі на рух(відкритий урок)

Експериментальні задачі на рух та сили iconУрок математики в 4 класі з використанням комп’ютерних технологій
Тема: Знаходження значень виразів на всі арифметичні дії. Задачі на зустрічний рух

Експериментальні задачі на рух та сили iconТема. Коливальний рух. Умови виникнення коливань. Вільні коливання. Мета
Мета: дати уявлення про коливальний рух та його види; навчити розрізняти види коливань; розвинути вміння бачити коливний рух у природі...

Експериментальні задачі на рух та сили iconДля того, щоб скласти математичну модель задачі, потрібно спочатку
Само по собі рівняння, складене за умовою задачі, не є повною математичною моделлю реальної ситуації, відображеної в умові задачі....

Експериментальні задачі на рух та сили iconДокументи
1. /Ф_ЗИКА. 10 клас. Рух по колу/_СТОРИЧНА ДОВ_ДКА.doc
2. /Ф_ЗИКА....

Експериментальні задачі на рух та сили iconТема: Додавання і віднімання іменованих чисел
«Планети»; гра «Пазл», геометричні тіла, таблиці «Задачі на рух», «Геометричні фігури», «Рівняння», «Геометричні тіла», картки з...

Експериментальні задачі на рух та сили iconКласна година «Стаханівський рух» Мета: ознайомити учнів з поняттям «стаханівський рух»
Мета: ознайомити учнів з поняттям «стаханівський рух», особистістю Стаханова, дати уявлення про завдання цього руху, охарактеризувати...

Експериментальні задачі на рух та сили iconКонспект уроку 8 клас Механічний рух Тема уроку: Механічний рух. Мета уроку: ознайомити учнів з основними поняттями, що характеризують механічний рух; ввести поняття
Мета уроку: ознайомити учнів з основними поняттями, що характеризують механічний рух; ввести поняття відносності механічного руху;...

Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©lib.znaimo.com.ua 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи