Чтобы сойти на берег лодочник направился от кормы на
Предмет: Физика.
Класс: 10
Учитель: Елакова Галина Владимировна.
Место работы: Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №7» г. Канаш Чувашской Республики.
Проверочная работа по физике на тему «Законы сохранения».
ВариантI:
1. «Любишь кататься, люби и саночки возить» (Русская пословица). Действительно ли, все вернешь на спуске?
А. При спуске А1=А силы трен. =А силы тяж.; при подъеме А2= А силы трен. +А силы тяги =2Асилы тяж. Работа, совершаемая при подъеме, в два раза больше, чем работа силы тяжести при скатывании с горы.
Б. Работа, совершаемая при подъеме, в два раза меньше, чем работа силы тяжести при скатывании с горы.
В. Работа, совершаемая при подъеме, в четыре раза больше, чем работа силы тяжести при скатывании с горы.
2. Метеорит сгорает в атмосфере, не достигая поверхности Земли. Что происходит при этом с его импульсом?
А. Импульс метеорита остается неизменной.
Б. Импульс метеорита увеличится в два раза.
В. Импульс метеорита передается молекулам воздуха и в конечном счете земному шару.
3. Почему пуля, вылетевшая из ружья, не разбивает оконное стекло на осколки, а образует в нем круглое отверстие?
А. Оконное стекло имеет большое сопротивление.
Б. Импульс, теряемый пулей, передается небольшому участку стекла, и пуля пробивает в нем круглое отверстие.
В. Работа, совершаемая при движении пули, во много раз больше работы силы трения стекла.
4. Ракета движется по инерции в космическом пространстве. На ее сопло надели изогнутую трубу выходным отверстием в сторону движения и включили двигатели. Изменилась ли скорость ракеты?
А. Таким образом можно остановить ракету и даже заставить ее лететь в обратном направлении.
Б. Таким образом можно остановить ракету.
В. Таким образом можно заставить ее лететь ракету только в обратном направлении.
5. Опытный вратарь, ловя мяч, расслабляет руки и слегка подается назад вместе с мячом. Зачем?
А. Опытный вратарь уменьшает время взаимодействия с мячом, неопытный – напрягает руки и увеличивает силу удара.
Б. Опытный вратарь увеличивает время взаимодействия с мячом и ослабляет силу удара, неопытный – напрягает руки и, тело и увеличивает силу удара.
В. Опытный вратарь увеличивает время взаимодействия с мячом, неопытный – напрягает руки и уменьшает силу удара.
6. Маятник представляет собой груз на невесомой нити. После толчка груз движется по окружности, лежащей в горизонтальной плоскости. Сохраняется ли импульс груза? Сохраняется ли величина импульса?
А. Импульс не сохраняется, так как равнодействующая отлична от нуля. Величина импульса не изменится, так как сила перпендикулярна скорости и работа не совершается.
Б. Импульс не сохраняется, так как равнодействующая – равна нулю. Величина импульса не изменится, так как сила перпендикулярна скорости и работа не совершается.
В. Импульс сохраняется, так как равнодействующая отлична от нуля. Величина импульса изменится, так как сила перпендикулярна скорости и работа не совершается.
7. Герой книги Э. Распе барон Мюнхгаузен рассказывает: «Схватив себя за косичку, я изо всех сил дернул вверх и без большого труда вытащил из болота и себя и своего коня, которого крепко сжал обеими ногами, как щипцами» Можно ли таким образом поднять себя?
А. Согласно закону сохранения импульса внутренние силы системы могут привести в движение ее центр тяжести.
Б. Согласно закону сохранения импульса внутренние силы системы не могут привести в движение ее центр тяжести.
8. Напишите физическое уравнение, содержанием которого является следующее положение: «Чтобы уменьшить путь торможения движущегося тела, надо увеличить приложенную к нему силу трения».
А. mv2/2 = FупрS
Б. mv2/2 = FтрS
В. mv2/2 = mgh
9. Цирковой гимнаст стоит на конце гибкой доски, положенной на опору. Второй гимнаст прыгает на другой, поднятый конец доски. Почему прыжок второго гимнаста позволяет первому высоко прыгнуть?
А. Потенциальная энергия первого гимнаста переходит в энергию деформированной упругой доски, а затем передается второму гимнасту.
Б. Кинетическая энергия второго гимнаста переходит в энергию деформированной упругой доски, а затем передается первому гимнасту.
В. Потенциальная энергия второго гимнаста переходит в энергию деформированной упругой доски, а затем передается первому гимнасту.
10.Тело массой m, находящееся на вершине горы высотой h, соскальзывает вниз по наклону горы и, пройдя некоторый путь, останавливается. Какую работу нужно совершить, чтобы втащить его обратно на гору по тому же пути?
А. Необходимо совершить работу, равную mgh.
Б. Необходимо совершить работу, равную 3mgh.
В. Необходимо совершить работу, равную 2mgh.
11. Легкий теннисный мячик ударили ногой, и он полетел в направлении движения ноги. Какую скорость υ приобрел мячик, если скорость движения ноги u?
А. u
Б. 2u
В. u/2
12. Почему пуля, вылетевшая из ружья, не может отворить дверь, но пробивает в ней отверстие, тогда как давлением пальца дверь отворить легко, но проделать отверстие невозможно?
А. Мощность пули гораздо больше мощности пальца.
Б. Пуля создает давление на дверь, достаточное для того, чтобы кусок материала двери двигался за ней, а палец не создает.
В. Пуля движется с большей скоростью, чем палец.
13. Некоторые морские животные, например, каракатицы, перемещаются в воде, выбрасывая из себя струю жидкости. Какое физическое явление лежит в основе такого движения?
А. Сохранение энергии.
Б. Сохранение импульса.
В. Уменьшение трения.
14. Почему лыжник, стремительно спустившийся с горы, катится дальше по ровной горизонтальной поверхности снежного поля с уменьшающейся скоростью?
А. Потенциальная энергия уменьшается за счет уменьшения кинетической энергии.
Б. Накопленная им энергия постепенно переходит в тепло из-за трения.
В. Накопленная им энергия постепенно переходит в тепло из-за силы тяжести.
15. Ракета влетает в пылевое облако со скоростью υ относительно облака. Пылинки оказались липкими: они соударялись с ракетой неупруго. Чтобы скорость движения не изменялась, пришлось включить двигатель, развивающий силу тяги F. Какая была бы нужна сила тяги для сохранения скорости, если бы ракета влетела облако со скоростью υ в другое облако, где концентрация частиц (т.е. число частиц в единице объема) в три раза больше?
А. В более плотной части облака силу тяги надо увеличить в 3 раза.
Б. В более плотной части облака силу тяги надо уменьшить в 3 раза
В. В более плотной части облака силу тяги надо увеличить в 2 раза.
ВариантII:
1. «Что тратишь, подымаясь в гору, вернешь на спуске» (Финская пословица). Действительно ли, все вернешь на спуске?
А. При спуске А1=А силы трен. =А силы тяж.; при подъеме А2= А силы трен. +А силы тяги =2Асилы тяж. Работа, совершаемая при подъеме, в два раза больше, чем работа силы тяжести при скатывании с горы.
Б. Работа, совершаемая при подъеме, в два раза меньше, чем работа силы тяжести при скатывании с горы.
В. Работа, совершаемая при подъеме, в четыре раза больше, чем работа силы тяжести при скатывании с горы.
2. Может ли человек, стоящий на идеально гладкой горизонтальной (ледяной) площадке, сдвинуться с места, не упираясь острыми предметами в лед?
А. Не может, так как по закону сохранения импульса, внутренние силы не могут привести в движение ее центр тяжести.
Б. Не может, так как трения нет.
В. Может, отбрасывая от себя какие-либо предметы.
3.Чтобы сойти на берег, лодочник направился от кормы лодки к ее носовой части. Почему при этом лодка отошла от берега?
А. Из закона сохранения энергии вытекает: при приближении человека к берегу работа равна нулю.
Б. Из закона сохранения импульса вытекает: приближение человека к берегу вызывает приближение лодки к берегу.
В. Из закона сохранения импульса вытекает: приближение человека к берегу вызывает удаление лодки от берега.
4. Можно ли двигать парусную лодку, направляя на паруса поток воздуха из мощного вентилятора, находящегося на лодке? Что случится, если дуть мимо паруса?
А. Когда струя воздуха попадает на парус, лодка будет двигаться. Если дуть мимо паруса, лодка остановится.
Б. Когда струя воздуха попадает на парус, лодка остается на месте. Если дуть мимо паруса, лодка будет двигаться.
В. Когда струя воздуха попадает на парус, лодка остается на месте. Если дуть мимо паруса, лодка не будет двигаться.
5. На завод механических часов затрачивается примерно 1 мин времени. После этого часы работают почти сутки. Не нарушается ли в этом случае закон сохранения механической энергии?
А. Да, потому что выигрыш в работе не получается, так как проигрываем в мощности
Б. Нет, потому что выигрыш в работе не получается, так как проигрываем в мощности.
В. Нет, потому что выигрыш и в работе, и в мощности.
6. За счет чего увеличивается потенциальная энергия поднимающегося воздушного шара?
А. Потенциальная энергия шара уменьшается за счет уменьшения потенциальной энергии окружающего воздуха, при этом полная энергия системы Земля-шар-воздух убывает.
Б. Потенциальная энергия шара увеличивается за счет уменьшения потенциальной энергии окружающего воздуха, при этом полная энергия системы Земля-шар-воздух убывает.
В. Потенциальная энергия шара увеличивается за счет увеличения потенциальной энергии окружающего воздуха, при этом полная энергия системы Земля-шар-воздух убывает.
7. В книге А. Некрасова «Приключения капитана Врунгеля» описан следующий способ передвижения лодки: колесо приводят во вращение белки, несущиеся «как бешеные одна за другой по ступенькам внутри колеса» (беличьего колеса). Будет ли двигаться лодка с подобным двигателем?
А. Нет, не будет.
Б. Будет.
8. В книге Э. Распе «Приключения барона Мюнхгаузена» есть такое место: «Обе пушки грянули в один и тот же миг. Случилось то, что я ожидал: в намеченной мною точке два ядра – наше и неприятельское – столкнулись с ужасающей силой, и неприятельское ядро полетело назад к испанцам… Наше ядро тоже не доставило им удовольствия…» Возможно ли описанное здесь явление?
А. Да, если ядро, которым выстрелил барон, имело значительно большую массу, чем неприятельское.
Б. Да, если ядро, которым выстрелил барон, имело значительно меньшую массу, чем неприятельское.
В. Нет, если ядро, которым выстрелил барон, имело значительно большую массу, чем неприятельское.
9. Напишите физическое уравнение, содержанием которого является следующее положение: «Чем больше масса тела, тем большая должна быть тормозящая сила упругости, чтобы остановить тело на данном отрезке пути».
А. mv2/2 = FупрS
Б. mv2/2 = FтрS
В. mv2/2 = mgh
10. С ледяной горки скатываются два мальчика разной массы на одинаковых санках. Одинаковый ли путь пройдет каждый из них по горизонтальному участку до остановки? Сопротивление воздуха не учитывать.
А. Первый мальчик пройдет больший путь.
Б. Одинаковый.
В. Второй мальчик проходит больший путь.
11.У какого из грузовиков, груженого или порожнего, больше тормозной путь при одной и той же скорости движения? Коэффициент трения одинаков, сопротивление воздуха не учитывать.
А. Тормозной путь у груженого автомобиля больше, чем у порожнего.
Б. Тормозной путь у порожнего автомобиля больше, чем у груженого.
В. Тормозной путь не зависит от массы автомобиля.
12. Ледокол колет только тонкий лед. Чаще он вползает на ледяное поле и проваливает его своей тяжестью. За счет какой энергии в этом случае совершается работа по разрушению льда?
А. За счет потенциальной энергии под действием силы тяжести.
Б. За счет кинетической энергии ледокола.
В. За счет трения скольжения.
13. Одинакова ли сила тяги электровоза во время равномерного движения поезда по горизонтальному участку пути и в тот момент, когда этот поезд трогается с места?
А. Сила тяги в обоих случаях одинакова.
Б. В первом случае.
В. Во втором случае больше.
14. Белку с полными лапками орехов посадили на гладкий горизонтальный стол и толкнули по направлению к краю. Приближаясь к краю стола, белка почувствовала опасность. Она понимает законы Ньютона и предотвращает падение на пол. Каким образом?
А. Белка будет выбрасывать орехи вертикально вниз.
Б. Белка будет выбрасывать орехи в противоположную сторону стола.
В. Белка будет выбрасывать орехи в сторону края стола и, возможно, остановится.
15. Ракета влетает в пылевое облако со скоростью υ относительно облака. Пылинки оказались липкими: они соударялись с ракетой неупруго. Чтобы скорость движения не изменялась, пришлось включить двигатель, развивающий силу тяги F. Какая была бы нужна сила тяги для сохранения скорости, если бы ракета влетела в то же облако со скоростью 2υ?
А. Чтобы двигаться в двое быстрее, силу тяги надо увеличить в 4 раза.
Б. Чтобы двигаться в двое быстрее, силу тяги надо увеличить в 3 раза.
В. Чтобы двигаться в двое быстрее, силу тяги надо увеличить в 2 раза.
Ответы:
ВариантI:1-А;2-В;3-Б;4-А;5-Б;6-А;7-Б;8-Б;9-В;10-В;11-Б; 12-Б;13Б;14-Б;15-А.
ВариантII:1-А;2-В;3-В;4-Б;5-Б;6-Б;7-Б;8-А;9-А;10-Б;11-В;12-А;13-В;14-В;15-А.
Примечание:
ВариантI:
Решение задачи №3. Время столкновения пули со стеклом очень мало. За это время деформация, вызываемая давлением пули, не успевает распространяться на большие расстояния. Поэтому импульс, теряемый пулей, передается небольшому участку стекла, и пуля пробивает в нем круглое отверстие.
Решение задачи №5: Расслабляя руки и подаваясь назад, вратарь увеличивает время взаимодействия с мячом и тем самым ослабляет силу удара. Неопытный игрок, наоборот, напрягает руки и тело и тем самым увеличивает силу удара, рискуя при этом упустить мяч.
Решение задачи №10: Чтобы втащить тело обратно по тому же пути на гору, нужно, во-первых, сообщить ему запас потенциальной энергии, равной mgh, и, во-вторых, совершить работу против силы трения, которая тоже равняется mgh. Следовательно, всего необходимо совершить работу, равную 2mgh.
Решение задачи №11: Соударение ноги с мячиком можно считать упругим и центральным. Масса ноги во много раз превышает массу мячика, поэтому скорость ноги при ударе практически не изменяется. Удобно рассмотреть столкновение в системе отсчета, связанной с массивным телом (ногой). В этой системе отсчета начальная скорость мячика по модулю равна u, и при упругом ударе эта скорость изменяет направление на противоположное, не изменяясь по величине. Следовательно, скорость мячика относительно Земли υ= u + u =2u.
Решение задачи №15: При неупругом столкновении пылинки с ракетой ракета сообщает пылинке скорость, равную скорости ракеты, передавая тем самым пылинке и часть своего импульса. Импульс силы тяги двигателя должен компенсировать передачу импульса пылинкам за любой промежуток времени Δt: F Δt = Nmυ (υ –скорость, F – сила тяги, m –масса пылинки, N- число частиц, столкнувшихся с ракетой за время Δt). Где число N зависит от скорости и «густоты» облака частиц. Обозначим через n концентрацию частиц в облаке. Если площадь поперечного сечения ракеты S, то за время Δtона столкнется со всеми частицами в объеме SυΔt. Значит, N = nSυΔtи F = nmSυ2. Видим, чтоFпропорциональна концентрации частиц и квадрату скорости. Итак, можно сделать вывод: что в более плотной части облака силу тяги надо увеличить в 3 раза.
ВариантII:
Решение задачи №5: Выигрыш в работе не получается, так как проигрываем в мощности.: А1=А2; N1t1=N2t2. Отсюда N1/N2=t2/t1.
Решение задачи №6: При подъеме шар «меняется местами» с вытесняемым им воздухом. Масса этого воздуха больше массы шара (иначе шар не поднимался бы). Потенциальная энергия шара увеличивается за счет уменьшения потенциальной энергии окружающего воздуха, при этом полная энергия системы Земля-шар-воздух убывает.
Решение задачи №10: Одинаковый, так как с горы они движутся с одинаковым ускорением а=gsinα. На горизонтальном участке движутся с одинаковой начальной скоростью υ0 и кинетической энергией, равной mυ0²/2 = mglμ. Отсюда следует, что путь l = υ0²/2gμот массы не зависит.
Решение задачи №11: Из закона сохранения следует, что масса, скорость автомобиля и его тормозной путь связаны соотношением равной mυ²/2 = mglμ. Отсюда следует, что тормозной путь не зависит от массы автомобиля.
Решение задачи №15: При неупругом столкновении пылинки с ракетой ракета сообщает пылинке скорость, равную скорости ракеты, передавая тем самым пылинке и часть своего импульса. Импульс силы тяги двигателя должен компенсировать передачу импульса пылинкам за любой промежуток времени Δt: F Δt = Nmυ (υ –скорость, F – сила тяги, m –масса пылинки, N- число частиц, столкнувшихся с ракетой за время Δt). Где число N зависит от скорости и «густоты» облака частиц. Обозначим через n концентрацию частиц в облаке. Если площадь поперечного сечения ракеты S, то за время Δtона столкнется со всеми частицами в объеме SυΔt. Значит, N = nSυΔtи F = nmSυ2. Видим, чтоFпропорциональна концентрации частиц и квадрату скорости. Итак, можно сделать вывод: чтобы двигаться вдвое быстрее, силу тяги надо увеличить в 4 раза.
Литература:
1. Кирик Л.А.: Физика-9. Сборник задач. –М.: ИЛЕКСА, 2003. – 112 с.
2. Гельфгат И.М., Генденштейн Л.Э., Кирик Л.А.: Решение ключевых задач по физике для профильной школы. 10-11 классы. –М.: ИЛЕКСА, 2008. – 288 с.
3. Монастырский Л.М.: Физика. Тематические тесты для подготовки к ЕГЭ. Задания высокого уровня сложности (С1-С6). УМП/ Под редакцией Л.М. Монастырского – Ростов-на-Дону: Легион, 2012. – 64 с.
4. Усольцев А.П.: Задачи по физике на основе литературных сюжетов. – Екатеринбург: У-Фактория, 2003. – 239 с.5.
5. Тульчинский М.Е.: Качественные задачи по физике в средней школе. Пособие для учителей. Изд.4-е, переработ. и доп. М., «Просвещение», 1972. -240 с.
6. Гельфгат И.М., Генденштейн Л.Э., Кирик Л.А.:1001 задача по физике с ответами. Издание 3-е, переработанное, указаниями, решениями. Москва-Харьков: «ИЛЕКСА», «ГИМНАЗИЯ». 1997. – 351 с.
7. Степанова Г.Н.: Сборник задач по физике: Для 9-11 классов общеобразоват. учреждений/Сост. Г.Н. Степанова. -2-е изд. – М.: Просвещение, 2004. – 256 с.
Источник
Сабинина Марина Борисовна
По характеру и методу решения большинство исследователей подразделяют учебные физические задачи на качественные и количественные. В настоящее время называют качественной задачей такую задачу, решение которой осуществляется путем построения логической цепочки рассуждений и не требует обязательных математических выкладок и вычислений, а используемые вычисления, не образуют строгую и полную логическую систему формальных выводов. Все формульные преобразования используются только для качественного анализа, а расчеты осуществляются для количественной прикидки.
Однако можно указать на отсутствие четкой границы между качественными и количественными задачами. Некоторые задачи в зависимости от уровня восприятия и мышления учащихся могут решаться и качественными, и количественными методами. Вот такой пример: «В цилиндрическом сосуде, наполненном водой при температуре 0°С, на поверхности плавает кусок льда. Как изменится уровень воды в сосуде, когда лед растает?». Приведем качественное решение. Лед, плавая, вытесняет воду весом равным своему весу. Поэтому вода, образовавшаяся при плавлении льда, имеет такую же массу, как и вода, вытесняемая льдом первоначально, а значит и занимает такой же объем. Соответственно, она “займет” место подводной части льда, и уровень воды не изменится. Но задачу можно решить и количественно. Качественные задачи, связанные с конкретными предметами, легко воспринимаются учащимися и те их решают охотнее, чем количественные.
Решение качественных задач способствует более глубокому усвоению материала, развивает сообразительность, мышление, вызывает интерес к физике. Качественные задачи вызывают больший интерес, если в них предлагается дать объяснение тем или иным явлениям природы или фактам, с которыми школьники сталкиваются в жизни”. В процессе решения качественных задач прививаются навыки наблюдать и умение различать физические явления в природе, быту, технике, а не только в физических кабинетах. Развивается смекалка, сообразительность, творческая фантазия. Овладение методами решения качественных задач позволит учащимся творчески применить их к решению самых разнообразных задач и самостоятельно расширить сферу собственных знаний. Именно этот фактор способствует развитию интеллектуальной инициативы и творческой активности учащихся. Особенно важным является использование качественных задач в основной школе, где большая часть материала рассматривается на качественном уровне. В настоящее время качественные задачи заняли свое место и при сдаче ЕГЭ, примером может быть задача С1, к решению которой очень охотно приступают учащиеся.
Задачи должны увлекать учащихся, формировать интерес к окружающему нас миру, к жизни. В качественных задачах увеличивается многовариантность подходов к решению, в результате у разных учеников появляются разные пути рассуждений. Поэтому при решении качественных задач повышается роль субъективных процессов понимания условия. При анализе текста задачи у учащихся возникает разное видение ситуации, выстраиваются разные представления.
Схема решения качественных задач:
- чтения условия задачи, выяснения всех терминов в ее условии,
- анализ условия задачи, выяснение всех физических явлений, построение схемы или чертежа.
Иллюстрируя методику решения качественных задач, можно разделить их на две группы.
a) Простые качественные задачи (их называют задачами-вопросами) решение которых обычно основываются на одном физическом законе.
б) Сложные качественные задачи, представляющие как бы совокупность или комбинацию нескольких простых задач. Решая их, приходится строить более сложные цепи умозаключений анализировать несколько физических закономерностей.
Примеры задач-вопросов:
- Почему при проводке телеграфной линии летом нельзя сильно натягивать провода между столбами?
- Почему зубные врачи не рекомендуют, есть очень горячую пищу?
- Почему нельзя наливать бензин в цистерну до верху?
В задачах – вопросах могут использоваться и различные зависимости, выражаемые физическими формулами.
- Каким приемом человек может быстро удвоить давление, производимое им на пол?
В начале проводят анализ физической сущности происходящего. Давление зависит от силы давления, F и от площади S. Поэтому, во-первых, давление возрастает в два раза, если в два раза увеличить силу давления. Этого можно достигнуть, взяв в руки дополнительный груз равный весу человека. Но еще можно увеличить давление – уменьшить площадь опоры в два раза. Для этого достаточно встать на одну ногу.
Одно из наиболее важных умений – это умение найти причину какого либо явления. В частности, в учебной деятельности оно необходимо при решении, например, следующих задач.
На одну чашку уравновешенных весов положили железный кубик, а на другую – деревянный шарик. Шарик перетянул. Почему?
Важным также является умение предусмотреть возможные следствия события. Пример:
К уравновешенному рычагу приложили две сил. Может ли рычаг остаться при этом в равновесии? Если да, то, при каких условиях? Можно ли действие этих сил вывести рычаг из равновесия?
(С помощью этой задачи можно навести учащихся на важную мысль о том, что одна и та же причина при различных условиях, в частности начальных, может привести к разным результатам.)
Составьте и запишите одно предложение (имеющее смысл и верное с точки зрения физики), объединив в нем с помощью союза “поэтому” два таких утверждения:
1) в случае утечки газа запах его некоторое время распространится по всей квартире;
2) молекулы движутся непрерывно и хаотически. Скажите, какое из этих утверждений является причиной по отношению к другому, а какое следствием.
Составьте и запишите одно предложение (имеющее смысл и верное с точки зрения физики), объединив в нем с помощью союза “поэтому” (или “потому что” два таких утверждения:
1) масса стального кубика больше массы деревянного кубика такого же объема;
2) плотность стали больше плотности дерева.
Ответьте на вопросы: может ли плотность, какого либо вещества зависеть от того, какой массы физического тела из этого вещества изготовлено? Какое из двух данных утверждений служит причиной по отношению к другому, а какое – следствием.
В решении подобных задач большую роль играет интуиция ученика. В данном случае этот путь более эффективным, чем использование определений терминов “причина” и “следствие”.
Для успешного решения нужно уметь: во-первых, сравнивать объекты, величины, условия и т.п.; во-вторых, находить факторы влияния (другими словами, из всех факторов выделять существенные); в-третьих, отличать правильное от ошибочного (неточного). Значение этих умения (так же, как и умений находить причину, следствия, пути достижения заданного результата и т.п.) заключается, прежде всего, в этих универсальности: они необходимы для решения большего числа разнообразных проблем (причем, не только учебных). Кроме того, их усвоение позволяет развивать интеллектуальные способности человека. На первой ступени важно использовать в основном две разновидности задач на сравнение:
а) сравнить два значения функции при разных значениях ее аргумента;
б) сравнить, т.е. найти общее и особенное (различное).
Приведем пример задачи на сравнение двух значений функции.
Имеются две ложки (деревянная и стальная) одинаковой массы. Объем, какой ложки больше? Почему?
Умение находить общее и различное необходимо при классификации. Приведем примеры одной из разновидностей задач на классификацию, в которых из данного перечня физических понятий требуется сформировать группы по заданным признакам.
Из приведенных ниже слов и словосочетаний нужно выписать в тетрадь те, которые представляют собой физические явления: магнит, притяжение железных опилок к магниту, льдина, ледоход, ветер, воздух, гром, звон колокола, колебание маятника в часах, часы, термометр, температура, нагревание чайника с водой, выстрел.
Из следующего перечня надо выписать в один столбик физические величины, а в другой – единицы физических величин: длина, секунда, метр, температура, время, кубический метр, градус, объем.
В более сложной разновидности задач на классификацию ученикам предлагается разбить данный перечень физических понятий (терминов и.т.д.) на группы на основании сравнения этих понятий и самостоятельного выделения их общих признаков. Приведем примеры.
Какое слово, на ваш взгляд, лишнее в следующем перечне: время, путь, площадь, метр, скорость? Почему вы выбрали именно это слово?
Какое слово, на ваш взгляд, лишнее в следующем перечне: Ньютон, килограмм, плотность, метр, Паскаль, Джоуль, секунда? Почему вы выбрали именно это слово?
Примеры качественных задач тема «Законы сохранения в механике»
- Может ли человек, стоящий на идеально гладкой горизонтальной (ледяной) площадке стронуться с места, не упираясь острыми предметами в лед (Может, отбрасывая от себя какие- либо предметы)
- Герой книги Э. Распе барон Мюнхаузен рассказывает: «Схватив себя за косичку, я изо всех сил дернул вверх и без большого труда вытащил из болота и себя и своего коня, которого крепко сжал обеими ногами, как щипцами. Можно ли таким образом вытащить себя? (Согласно закону сохранения импульса внутренние силы системы не могут привести в движение ее центр тяжести)
- В книге А. Некрасова «Приключения капитана Врунгеля» описан следующий способ передвижения лодки: колесо приводят во вращение белки, несущиеся «как бещение одна за другой по ступенькам внутри колеса (беличьего колеса). Будет ди двигаться лодка с подобным двигателем? (Будет)
- Может ли висящая на паутине гусеница повернуться наблюдателю другим боком?
- Чтобы сойти на берег, лодочник направился от кормы к ее носовой части, почему при этом лодка отошла от берега? (Из закона сохранения импульса вытекает: прближение человека к берегу вызывает удаление лодки от берега)
- Ракета движется по инерции в космическом пространстве. На ее сопло надели изогнутую трубу выходным отверствием в сторону движения и включили двигатели. Изменилась ли скорость ракеты? (Таким способом можно остановить ракету и даже заставить ее лететь в обратном направлении)
- Можно ли двигать парусную лодку, направляя на парус поток воздуха из мощного вентилятора, находящегося на лодке? Что случится, если дуть мимо паруса? (Когда струя воздуха попадает на парус, лодка остается на месте. Если дуть мимо паруса, лодка будет двигаться.)
- Почему пуля, вылетевшая из ружья, не разбивает оконное стекло на осколки, а образует в нем круглое отверствие? (Время столкновения пули со стеклом очень мало. За время деформация, вызываемая давление пули, не успевает распространиться на большие расстояния. Поэтому импульс, теряемый пулей, передается небольшому участку стекла, и пуля пробивает в нем круглое отверствие)
- Почему человек может бежать по очень тонкому льду и не может стоять на нем?
- На чашках равноплечих весов стоят два одинаковых стакана, до края наполненные водой. В одном стакане плавает деревянный брусок. В каком положении находятся весы? (В равновесии)
- На коромысле равноплечих весов уравновешены латунный и стеклянные шары. Нарушится ли равновесие, если весы поместить в безвоздушное пространство, в углекислый газ, в воду? (В пустоте перевесит стеклянный шар, в газе и воде – латунный)
- Почему, спускаясь на лодке по реке, плывут посредине реки, а поднимаясь, стараются держаться берегов? (Скорость течения реки посредине больше)
- Почему, если вблизи нас проходит скорый поезд, то мы чувствуем, как нас притягивает к нему?(Проходящий поезд увлекает за собой воздух. Движущийся между человеком и поездом воздух производит на человека меньшее давление, чем неподвижный. Эта разность давлений создает силу, влекущую человека к поезду)
- Почему самолеты взлетают и садятся почти всегда против ветра? (Подъемная сила тем больше, чем больше скорость самолета по отношению к окружающему воздуху. При взлете и посадке против ветра скорость самолета относительно воздуха равнасумме скорости самолета относительно земли и скорости ветра. Таким образом, та же скорость относительно воздуха получается при меньшей скорости относительно земли, что при взлете и при посадке выгоднее и безопаснее)
- Почему вращающийся диск летит дальше камня при прочих равных условиях? ( Вращающийся диск, испытывает подъемную силу, опускается на землю медленнее камня и летит дальше)
Задачники представляют физику либо как абстрактную науку, либо как чисто техническую, не связанную с живой природой, биологией, анатомией, медициной, жизнью человека. Поэтому для многих учеников она не интересна. Нужно стремиться сообщать ученику не только новые знания, но и помогать ему глубже и лучше познать то, что он уже знает, то есть сделать “живыми” уже имеющиеся у него основные научные сведения, научить сознательно ими распоряжаться, пробудить желание применить их. Успех обучения выражается в сформированности способности мыслить, а мыслить человек начинает тогда, когда у него возникает потребность что-либо понять. Один из способов дать толчок к активной мыслительной деятельности ребят – предложить им интересные учебные задачи. А интерес проявляется тогда, когда задача затрагивает реальный мир, жизненные ситуации, встречающиеся каждому человеку. Но и в старших классах, подобные задачи тоже нужны ввиду того, что подросткам 9-11 классов характерно глубоко личностное отношение к предмету. В этом возрасте важно, чтобы задачи были внутренне приняты учащимися. Учет личных интересов учащихся необходим для того, чтобы создать условия для самоутверждения личности ученика, проявления и раскрытия способностей, в наиболее интересующей его области, но, как верно указывает Смысл этих терминов в том, что задача интересна, может быть своим содержанием несущим новое, весьма полезное и красивое, с точки зрения ученика знание, или имеющих внешнюю форму, вызывающую интерес ввиду необычности способа предъявления, то есть занимательные задачи (задачи- рассказы, задачи- парадоксы, задачи- фокусы). Для формирования познавательного интереса необходимо средство обучения в виде сборника качественных задач. Задачи, в содержании которых, рассматриваются физические явления в природе, быту, производстве. Ситуации, которые учащиеся наблюдали или могли наблюдать, вопросы, ответ на которые интересует большинство учащихся. При таком условии эффективность формирования познавательного интереса возрастет, так как облегчит учителю поиск таких задач, и высвободит время для творческого планирования урока.
Проблеме использования непосредственно качественных задач и методике их решения уделяется очень мало внимания. Недостаточно разработаны и не нашли должного отражения в методической литературе вопросы о приемах постановки качественных задач, их подборе, системном использовании и рациональных методах решения. В то же время с появлением уровневой дифференциации, курсов по выбору, профильных школ и классов остро встал вопрос о методическом обеспечении и, в частности, о методике использования качественных задач при углубленном изучении. Организация работы по решению качественных задач с учащимися является одним из наиболее трудных звеньев в преподавании физики. Но не стоит забывать, что качественные задачи занимают важное место и в физической науке и в системе современного физического образования, в том числе для развития и воспитания личности.
Источник