Цель физического эксперимента – получение информации. Для достижения этой цели эксперимент необходимо подготовить: назвать все физические величины, которые предполагается измерять, и сделать предположения об их значениях и о зависимости этих величин друг от друга.

Физическими величинами называются те, которые можно количественно и объективно измерить, сравнивая с эталоном. В основе эксперимента стоит измерение, и экспериментатора интересуют количественные характеристики физических величин. Зависимость одних физических величин от других может быть записана в виде формулы.

При выполнении практических работ по физике, интегрированных с ИКТ необходимо выполнить следующие действия:

• Проверьте наличие необходимых данных для решения задач.
• Каждую задачу решайте в общем виде (т.е. в буквенных обозначениях), так, чтобы искомая величина была выражена через заданные величины. Величины разных размерностей можно умножать или делить друг на друга, но складывать и находить разность, ни в коем случае нельзя.

Ответ, полученный в общем виде, позволяет судить о правильности решения.

• Занесите в таблицу все данные, не забывая указывать наименование и размерность.
• Перед формулой в программе Excel обязательно должен стоять знак равенства (=).
• Приступая к вычислениям, помните, что числовые значения физических величин являются приближёнными. При расчётах руководствуйтесь правилами действий с приближёнными числами.
• Один из столбцов должен содержать формулу для вычисления отсутствующего параметра.

Введение

Практические работы по интегрированному курсу: «ИКТ и физика в 10-м классе» представляют собой учебно–методическое пособие, которое составлено в соответствии с действующей авторской программой курса по физике (профильный уровень) в ГОУ СОШ № 328.

В практических работах использованы различные формы заданий и вопросов, позволяющие контролировать степень усвоения материала учащимися. Основная цель курса – выработка практических навыков и умений у учащихся, креативного мышления (принятие решений в неожиданных ситуациях).

Представлены несколько типов практических работ.

• Первый тип – работы, в которых необходимо применить знание конкретных законов физики, осуществить цепочку для вывода формулы для неизвестной величины.
• Второй тип – работы, в которых при ответе на вопрос, необходимо использовать знания по смежным дисциплинам, в том числе, математике, информатике и ИКТ.
• Третий тип – работы на сообразительность при хорошем знании материала.

Практические работы по интегрированному курсу ИКТ + физика дают возможность использовать их для контроля усвоения материала на разных этапах обучения, повысить уровень компетентности выпускников школ, содействовать развитию и становлению активных творческих профессионалов, таким образом, формируя сообщество, в котором ценностями является образование и культура.

Практическая работа №1 по физике с использованием ИКТ по теме: «Искусственные спутники Земли»

Теоретический материал

Первая космическая скорость - скорость, необходимая телу для того, чтобы пренебрегая сопротивлением атмосферы и вращением планеты, выйти на круговую орбиту и стать искусственным спутником Земли. Иными словами, первая космическая скорость - это минимальная скорость, при которой тело, движущееся горизонтально над поверхностью планеты, не упадёт на неё, а будет двигаться по круговой орбите.

Искусственный спутник Земли (ИСЗ) - беспилотный космический аппарат, вращающийся вокруг Земли по геоцентрической орбите.

Геоцентрическая орбита - траектория движения небесного тела по эллиптической траектории вокруг Земли.

Вычисление первой космической скорости:

По II Закону Ньютона: F=ma, a=F/m,

Fтяж=mg, a ц.с.=V²/R, при высотах много меньше, чем радиус Земли R=R Земли

mg=mV 1 ²/R З,

m g= m V 1 ²/R,

V 1 =√gR З –где V 1 первая космическая, g-ускорение свободного падения, R З -радиус Земли.

Первая космическая скорость на Земле - 7,9 км/c

Вторая космическая скорость - скорость, необходимая телу для того, чтобы двигаться по параболе и стать спутником солнца.

Гелиоцентрическая орбита - траектория движения небесного тела по эллиптической траектории вокруг Солнца.

Между первой и второй космическими скоростями существует простое соотношение:

Для получения формулы второй космической скорости нужно узнать, какую скорость получит тело на поверхности планеты, если будет падать на неё из бесконечности. Очевидно, что это именно та скорость, которую надо придать телу на поверхности планеты, чтобы вывести его за пределы её гравитационного влияния.

Запишем закон сохранения энергии:

где слева стоят кинетическая и потенциальная энергии на поверхности планеты (потенциальная энергия отрицательна, так как точка отсчета взята на бесконечности), справа то же, но на бесконечности (покоящееся тело на границе гравитационного влияния - энергия равна нулю). Здесь m - масса пробного тела, M - масса планеты, R - радиус планеты, G - гравитационная постоянная, v 2 - вторая космическая скорость.

Разрешая относительно v 2 , получим:

Вторая космическая скорость на Земле - 11,2 км/с

Третья космическая скорость - минимально необходимая скорость тела без двигателя, позволяющая преодолеть притяжение Солнца и в результате уйти за пределы Солнечной системы в межзвёздное пространство.

Взлетая с поверхности Земли и наилучшим образом используя орбитальное движение планеты, космический аппарат может достичь третьей космической скорости уже при 16,6 км/с относительно Земли, а при старте с Земли в самом неблагоприятном направлении его необходимо разогнать до 72,8 км/с.

Вычисление скорости космического корабля:

GM m/(RЗ +h)=m V²/ (RЗ +h)

Анализ первой и второй космической скорости по Исааку Ньютону. Снаряды A и B падают на Землю. Снаряд C выходит на круговую орбиту, D - на эллиптическую. Снаряд E улетает в открытый космос.

Практическая работа.

Решить задачи с помощью табличного редактора EXCEL.

Произвести вычисления и заполнить пустые ячейки таблицы

1. Найти первую космическую скорость для Меркурия, если его радиус 2439,7 км, а масса 3,3×1023 кг. Гравитационную постоянную принять равной

6,67*10^-11 Н*м²/кг².

Из формулы выше следует, что:

2. Найти вторую космическую скорость для Юпитера, если его радиус- 71,4 тыс. км, масса 1,8986×10 27 кг. Гравитационную постоянную принять равной

6,67*10^-11 Н*м²/кг².

Из формулы выше следует, что:

3. Вычислить скорость спутника на высоте 8000 км над поверхностью Земли, масса Земли - 6* 10^24 кг, радиус Земли принять равным 6,371*10^6 м, гравитационную постоянную принять равной

6,67*10^-11 Н*м²/кг².

Из формулы выше следует, что.

Представленые материалы для проведения практических занятий со студентами при изучении тем по физике по разделам Электродинамика, Молеклярная физика. Данные материалы можно использовать для домашних самостоятельных работ.

«Практическая работа Закон Ома для полной цепи»

Практическая работа.

Тема: «Закон Ома для полной цепи».

При подключенной внешней напряжение на полюсах источника тока, имеющего ЭДС 15В, равно 9В, а сила тока в цепи 1,5А. Каково внутреннее сопротивление источника тока?

В проводнике сопротивлением 2,8 Ом, подключенном к источнику тока с ЭДС 6В, сила тока равна 2А. Определите: внутреннее сопротивление источника тока; силу тока при коротком замыкании.

Источник электрической энергии с внутренним сопротивлением 0,5 Ом замкнут никелиновым проводником, длина которого равна 12,5м, а площадь поперечного сечения – 0,5 мм 2 . Определите силу тока в цепи и ЭДС источника тока, если напряжение на его зажимах равно 5,25 В. (удельное сопротивление никелина 0,4 Ом*мм 2 /м).

Каким должен быть диаметр железного проводника, чтобы, замкнув им элемент с ЭДС 1,5В и внутренним сопротивлением 0,2Ом, получить силу тока 0,6 А? Длина проводника равна 5 м. Удельное сопротивление железа = 0,1 Ом*мм 2 /м.

Аккумулятор с внутренним сопротивлением 0,2Ом и ЭДС 2В замкнут проволокой. Определить площадь поперечного сечения проволоки, если сила тока в цепи равна 5А, удельное сопротивление проволоки равно 0,1 * 10 -6 Ом *м, а ее длина равна 5м.

Вольтметр, подключенный к зажимам источника с ЭДС 24В, показал 18В. Определить силу тока в цепи и сопротивление источника тока, если сопротивление внешней цепи равно 9 Ом.

Просмотр содержимого документа
«Практическая работа Законы электролиза»

Практическая работа

Тема: «Законы электролиза»

Какова масса меди, выделившейся за 1 ч на катоде, если сила тока через раствор медного купороса равна 5000 А? Электрохимический эквивалент меди 3,28 * 10 -7 кг/ Кл.

При какой силе тока через раствор сульфата цинка ZnSO 4 , на катоде за 5ч выделится 30,6 г цинка? Электрохимический эквивалент цинка равен 3,4* 10 -7 кг/Кл.

При пропускании электрического тока через раствор медного купороса на катоде выделилось 768г меди за 20 мин при силе тока2А. Определите электрохимический эквивалент меди.

Сколько времени длилось никелирование, если на изделие осел слой никеля массой 1,8г при силе тока 2А? Электрохимический эквивалент никеля равен 3* 10 -7 кг/Кл.

При серебрении изделий пользовались током 5А в течение 15 мин. Какое количество серебра израсходовано за это время? Электрохимический эквивалент серебра равен 1,12 * 10 -6 кг/Кл.

За 10 мин в гальванической ванне выделилось 0,67 г серебра. Амперметр, включенный последовательно с ванной, показал 0,90 А. Верно ли показание амперметра?

Для серебрения ложек ток пропускался через раствор соли серебра в течение 5ч. Катодом служат 12 ложек, каждая из которых имеет площадь поверхности 50 см 2. Какой толщины слой серебра отложится на ложках при силе тока 1,8А? Электрохимический эквивалент серебра равен 1,12 * 10 -6 кг/Кл, плотность серебра 10500 кг/м 3 .

Через раствор серной кислоты пропустили ток силой 1А в течение 10ч. Определите объем выделившегося водорода при давлении 10 5 Па и температуре 0 0 С. Электрохимический эквивалент водорода равен 10,36 * 10 -9 кг/Кл.

Сколько двухвалентного никеля выделится при электролизе за 5ч при силе тока 10А? Атомная масса никеля 58,71г/моль. Постоянная Фарадея 9,65*10 4 Кл/моль.

Просмотр содержимого документа
«Практическая работа Конденсатор»

Практическая работа

Тема: «Конденсаторы»

Определите толщину диэлектрика конденсатора, электроемкость которого 1400 пФ, площадь перекрывающих друг друга пластин 1,4 * 10 -3 м 2 . Диэлектрик - слюда (ε =6).

Плоский воздушный конденсатор состоит из двух пластин. Определите емкость конденсатора, если площадь каждой пластины 10 -2 м 2 , а расстояние между ними 5 *10 -3 м. Как изменится емкость конденсатора при погружении его в глицерин (ε =56,2)?

Площадь пластины слюдяного конденсатора 36 см 2 , толщина слоя диэлектрика 0,14 см. Вычислите энергию электростатического поля конденсатора, если разность потенциалов на его пластинах 300 В, а диэлектрическая проницаемость слюды равна 7.

Плоский конденсатор состоит из двух прямоугольных пластин длиной 20 см и шириной 10 см. Расстояние между пластинами равно 2 мм. Какой наибольший заряд можно сообщить конденсатору, если допустимая разность потенциалов не более 3000 В, а диэлектриком является слюда (ε =6)?

Разность потенциалов между пластинами плоского воздушного конденсатора 150 В. Площадь каждой пластины 1,2 * 10 -2 м 2 , а заряд – 5*10 -9 Кл. На каком расстоянии друг от друга находятся пластины?

Площадь пластин плоского воздушного конденсатора равна 10 -2 м 2 , а расстояние между ними 5 мм. До какой разности потенциалов был заряжен конденсатор, если при его разрядке выделилось 4,4 * 10 -3 Дж энергии?

Определите электроемкость конденсатора, для изготовления которого использовали ленту алюминиевой фольги длиной 2м и шириной 0,1м. Толщина парафинированной бумаги равна 0,1 мм. Какая энергия запасена в конденсаторе, если он заряжен до рабочего напряжения 400В? Диэлектрическая проницаемость парафина равна 2,1

Найдите электроемкость плоского конденсатора, изготовленного из алюминиевой фольги длиной 1,5 м и шириной 0,9м. Толщина парафинированной бумаги 0,1 мм. Диэлектрическая проницаемость парафина равна 2.

Какой заряд нужно сообщить двум параллельно соединенным конденсаторам, чтобы зарядить их до разности потенциалов 20 000 В, если электроемкости конденсаторов равны 2000 и 1000 пФ?

Какую опасность представляют собой обесточенные цепи с имеющимися в них конденсаторами? Что следует сделать после размыкания цепи?

Площадь пластины слюдяного конденсатора равна 36 см 2 , а толщина слоя диэлектрика равна 0,14 см. Вычислить емкость, заряд и энергию конденсатора, если разность потенциалов на его пластинах составляет 300 В, а диэлектрическая проницаемость слюды равна 7.

Просмотр содержимого документа
«Практическая работа Механические и звуковые волны»

Практическая работа.

Тема: «Механические и звуковые волны».

Определите скорость распространения волн в воде, если источник волн колеблется с периодом 5мс. Длина волны 7м.

Скорость распространения волны в струне 600 м/с, длина струны 60 см. Найдите собственную частоту основного тона.

Колебания, имеющие частоту 500 Гц, распространяются в воздухе. Длина волны 70 см. Найдите скорость распространения колебаний.

Скорость распространения звука в стали равна 5 км/с. Какова длина звуковой волны, которая распространяется в стали, если частота колебаний равна 4кГц?

Лодка качается в море на волнах, распространяющихся со скоростью 2м/с. Расстояние между ближайшими гребнями волны 6м. Какова частота ударов волн о корпус лодки?

В океанах длина волны достигает 300 м; период колебаний в волне равен 13,5с. Какова скорость распространения таких волн?

По поверхности воды в озере волна распространяется со скоростью 6м/с. Каковы период и частота колебаний бакена, если длина волны 3м?

Динамик подключен к выходу звукового генератора электрических колебаний. Частота колебаний 165 Гц. Определите длину звуковой волны, зная, что скорость звуковой волны в воздухе 330 м/с.

Длина звуковой волны в воздухе 2м, а ее скорость - 340 м/с. Чему равна длина этой волны при переходе ее в воду, если скорость звука в воде равна 1,36 км/с?

Рыболов заметил, что за 10 с поплавок совершил на волнах 20 колебаний, а расстояние между соседними гребнями волн равно 1,2 м. Какова скорость распространения волн?

На озере в безветренную погоду с лодки бросили тяжелый якорь. От места бросания пошли волны. Человек, стоящий на берегу, заметил, что волна дошла до него через 50 с, расстояние между соседними гребнями волн 50 см, а за 5с было 20 всплесков о берег. Как далеко находилась лодка от берега?

Просмотр содержимого документа
«Практическая работа Плавление и кристаллизация»

Практическая работа.

Тема: «Плавление и кристаллизация».

Какое количество теплоты потребуется для плавления 2,6 кг свинца, взятого при температуре 300 К?

Какое количество теплоты надо затратить, чтобы 125 г льда, имеющего температуру 268 К, превратить в пар?

Масса серебра 10 г. Сколько энергии выделится при его кристаллизации и охлаждении до 60 0 С, если серебро взято при температуре плавления?

Какое количество теплоты необходимо для нагревания 1,5 кг льда от температуры -2 0 С до температуры плавления и превращения его в воду? Удельная теплоемкость льда 2100 Дж/ кг*С, удельная теплота плавления льда 3,4*105 Дж/кг.

Какое количество теплоты потребуется для обращения в воду льда массой 2 кг, взятого при 0 0 С, и при нагревании образовавшейся воды до температуры 30 0 С?

Определите удельную теплоту плавления свинца массой 4 кг, взятого при температуре плавления, если на этот процесс затрачено 100 кДж теплоты.

Сколько энергии выделится при кристаллизации олова массой 30 г температурой 232 0 С?

Практическая работа.

Тема: «Тепловое расширение тел»

Железный стержень, имеющий при температуре 273К длину 60 см, был помещен в печь, в результате чего удлинился на 6,5 мм. Определить приближенно температуру печи.

На сколько кельвин может повыситься температура 1 км алюминиевого провода, чтобы его удлинение не превышало 230 мм?

Почему в летнее время емкости для бензина, керосина, нефти не наполняются до верху?

Бидон вместимостью 5л наполнен до краев керосином при 0 0 С, после чего внесен в помещение с температурой 18 0 С и поставлен на поддон. Сколько литров керосина вытекло?

Масса медного бруска 10 кг. При какой температуре этот брусок будет иметь объем 1,125 дм 3 ?

Объем латунного цилиндра при температуре 325К составляет 425 см 3 . Определите массу цилиндра.

При какой температуре плотность бетона будет равна 2,19 * 10 3 кг/м 3 ? Для бетона принять α = 1,2 * 10 -5 К -1 .

Алюминиевый чайник вместимостью 2 л заполнили водой при температуре 4 0 С. Сколько литров воды вытечет из чайника при его нагревании до температуры 353К?

При температуре 273К колба из кварцевого стекла вместимостью 500 см 3 заполнена ртутью. Определить коэффициент объемного расширения ртути, если в процессе нагревания колбы до температуры 373К из нее вытекло 8,91 см 3 ртути.

Просмотр содержимого документа
«Практическая работа тепловое расширение тел»

Практическая работа.

Тема: «Тепловое расширение тел».

Останкинская башня Московского телецентра, сделанная из железобетона, при 273 К имеет высоту 533 м. Какой будет ее высота при +20 0 С? – 20 0 С? Для железобетона принять α = 1,2 * 10 -5 К -1 .

Стальная болванка при температуре 0 0 С имеет объем 2,8 дм 3 . Определите ее объем при температуре 525 0 С. Найти плотность стали при этой температуре. Какое количество теплоты было израсходовано для ее нагревания?

Стальной стержень при температуре 0 0 С имеет длину 0,2 м. При какой температуре его длина будет 0,213 м?

Какой объем имеет нефть при 0 0 С, если температуре 20 0 С ее объем 65 м 3 ?

Почему сосуды для перевозки и хранения жидкого топлива, если они находятся в условиях изменяющейся температуры, нельзя заполнять до краев?

Нефть налита в цилиндрическую цистерну высотой 2 м. При температуре 0 0 С нефть не доходит до краев цистерны на 0,1 м. Рассчитать при какой температуре нефть начнет выливаться из цистерны?

Масса 1 л спирта при 0 0 С равна 0,8 кг. Определить плотность спирта при температуре 15 0 С.

При 0 0 С стеклянная трубка имеет длину 2000 мм. Найти ее длину при 100 0 С.

На сколько удлинится медный телеграфный провод на участке длиной 60 м при повышении температуры от 10 до 40 0 С? На сколько укоротится провод при понижении температуры от 10 до – 35 0 С?

При температуре t 1 = 10 ° C в открытую железную канистру налили V 1 = 20 л бензина, и она оказалась полной. На сколько изменится масса канистры с бензином, если ее внести в помещение, где температура равна t 2 = 30 °С? Температурный коэффициент линейного расширения железа α = 1,2 × 10−5 К −1 температурный коэффициент объемного расширения бензина β = 10 −3 К−1, плотность бензина ρ o = 800 кг/м 3 .

Просмотр содержимого документа
«Практическая_работа_влажность»

Практическая работа.

Тема: «Влажность воздуха. Поверхностное натяжение.

Смачивание. Капиллярность».

Температура воздуха 22 0 С, а температура точки росы 10 0 С. Определить абсолютную и относительную влажность воздуха.

Сухой термометр психрометра показывает 21 0 С, а влажный – 16 0 С. Какова относительная влажность воздуха и сколько водяного пара содержится в 1 м 3 воздуха?

При температуре 12 0 С относительная влажность воздуха 78%. Как изменится относительная влажность при повышении температуры до 18 0 С?

Температура воздуха в помещении 27 0 С, а парциальное давление водяного пара в нем 1,7 кПа. Определить абсолютную и относительную влажность воздуха.

Коэффициент поверхностного натяжения керосина равен 24 мН/м. Какую работу совершат силы поверхностного натяжения, если поверхностный слой керосина уменьшится на 20 см 2 ?

Спирт поднялся в капиллярной трубке на 12 мм. Найдите радиус трубки. Коэффициент поверхностного натяжения спирта равен 22мН/м, плотность спирта – 800 кг/м 3

Найдите коэффициент поверхностного натяжения воды, если в капилляре диаметром 1мм она поднимается на высоту 32,6мм.

Каким должен быть диаметр капиллярной трубки, чтобы вода поднималась в ней на 3мм? Коэффициент поверхностного натяжения воды равен 73 мН/м.

Фитиль поднимает воду на высоту 80 мм. На какую высоту по тому же фитилю поднимается спирт? Коэффициент поверхностного натяжения спирта равен 22 мН/м, плотность спирта равна 800 кг/м 3 , коэффициент поверхностного натяжения воды равен 73мН/м.

Определить массу спирта, поднявшегося в капиллярной трубке при погружении ее в спирт. Диаметр канала трубки 0,4мм. Поверхностное натяжение этилового спирта принять равным 0,02 Н/м.

Вычислить поверхностное натяжение жидкости и назвать ее, если для отрыва от поверхности жидкости квадратной рамки со стороной 8,75 см потребовалось усилие 0,035 Н. Масса рамки 2г.

Просмотр содержимого документа
«Работа и мощность электрического тока»

Практическая работа.

Тема: «Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля – Ленца».

Сколько электрической энергии будет израсходовано за 30 мин при включении в сеть с напряжением 220В плитки мощностью 660 Вт? Определить силу тока в цепи.

Сопротивление нити накала электрической лампы в режиме горения равно 144 Ом, номинальное напряжение равно 120 В. Определите силу тока в лампе, потребляемую мощность и расход энергии за 10 ч горения.

Дуговая сварка ведется при напряжении 40В и силе тока 500А. Определить потребляемую мощность и энергию, израсходованную за 30 мин работы.

Электрическая лампа мощностью 100Вт включена в сеть с напряжением 220В. Определить сопротивление нити лампы в режиме горения, силу тока в лампе и месячный расход энергии при условии, что в день лампа горит в течение 5ч (Количество дней в месяце считать равным 30).

Три лампы с сопротивлением 240Ом каждая соединены параллельно и включены в сеть с напряжением 120В. Определить мощность, потребляемую всеми лампами, общую силу тока и энергию, израсходованную за 8 ч горения ламп.

Какое количество теплоты выделилось в реостате, сопротивление которого 6Ом, если за 5 мин через него прошел электрический заряд, равный 600Кл?

Определить сопротивление нагревательного элемента кипятильника, работающего от сети с напряжением 220В, если за 20 мин работы в нем выделилось в виде тепла 1156 кДж энергии.

Два проводника сопротивлением 5 и 7Ом соединены параллельно и подключены к источнику электрического тока. В первом выделилось в виде тепла 17,6 кДж энергии. Какое количество теплоты выделилось во втором проводнике за то же время?

Сколько времени длится нагревание в электрическом чайнике мощностью 800Вт 3л воды от 18 0 С до температуры кипения? КПД чайника равен 87%.

Просмотр содержимого документа
«Сила тока»

Практическая работа.

Тема: «Сила тока. Закон Ома для участка цепи. Сопротивление проводника».

Через электрическую лампочку за 5 мин проходит заряд в 150 Кл. Какова сила тока в лампочке?

Определите сопротивление медного провода, если при силе тока протекающего в нем тока 10А напряжение на его концах равно 4В.

За какое время пройдет через поперечное сечение проводника заряд, равный 10Кл, при силе тока 0,2А?

Какова площадь поперечного сечения константановой проволоки сопротивлением3 Ом, если ее длина 1,5м? (удельное сопротивление константана = 0,5Ом* мм 2 /м)

Рассчитайте удельное сопротивление трамвайного провода, если его длина 10 км, сечение 70 мм 2 , а сопротивление 3,5 ом.

Сопротивление платиновой проволоки при температуре 20 0 С равно 20 Ом, а при температуре 500 0 С равно 59 ом. Найдите значение температурного коэффициента сопротивления платины.

Определите сопротивление алюминиевой проволоки длиной 150см, если площадь ее поперечного сечения 0,1 мм 2 . Каково напряжение на концах этой проволоки, если сила тока в ней 0,5 А? Удельное сопротивление алюминия 0,028 Ом*мм 2 /м.

Масса медного контактного провода на пригородных электрифицированных железных дорогах составляет 890 кг. Определите сопротивление этого провода, если его длина 2 км. Плотность меди рана 8900 кг/м 3 . Удельное сопротивление меди 0,017Ом*мм 2 /м.

Сколько метров нихромовой проволоки сечением 0,1 мм 2 потребуется для изготовления спирали электроплитки, рассчитанной на напряжение 220 В и силу тока 4,5А? Удельное сопротивление нихрома 1,1Ом*мм 2 /м

Сварочный аппарат присоединяют в сеть медными проводами длиной 100м площадью поперечного сечения 50 мм 2 . Найдите напряжение на проводах, если сила тока равна 125А. Удельное сопротивление меди 0,017Ом*мм 2 /м.

Найдите сопротивление нихромового стержня диаметром 1 см и массой 3,95 кг. Плотность нихрома 7,9 г/см 3 . Удельное сопротивление нихрома 1,1Ом*мм 2 /м.

Какой массы надо взять никелиновый проводник площадью поперечного сечения 1 мм 2 , чтобы из него изготовить реостат сопротивлением 10 Ом? Плотность никелина 8,8 г/см 3. Удельное сопротивление никелина 0,4 Ом* мм 2 /м.

Просмотр содержимого документа
«Соединение проводников»

Практическая работа.

Тема: «Соединение проводников».

9. Рассчитайте сопротивление электрической цепи, если R 1 = R 2 = R 3 = R 4 = 1,2 Ом, R 5 =3 Ом.

Содержание:

Предисловие

Пр/р №1. Действие над векторами

Пр/р №2. Графики скорости

Пр/р №3. Графики движения

Пр/р №4. Столкновение тел

Пр/р №5. Давление воздуха и пара

Пр/р №6. Измерение давления пара манометрами

Пр/р №7. Мензурки

Пр/р №8. Гидравлический пресс

Предисловие.

Предлагаемое пособие представляет набор дидактических карточек для выполнения практических заданий по физике для студентов 1 курса специальностей: 08.02.01 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений»; 13.02.11 «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям); 22.02.02 «Металлургия цветных металлов»; 23.02.03 «Техническая эксплуатация и ремонт автомобильного транспорта».

В основу их построения положена рабочая программа учебной дисциплины «физика», разработанная на основе примерной программы ФГА У «ФИРО » от 23 ию ля 2015 г. Максимальная учебная нагрузка 181 час, обязательная аудиторная – 121 ч. Половина часов учебного времени (60 ч) идёт на выполнение практических и лабораторных работ.

При составлении предлагаемых дидактических карточек приняты следующие соображения:

1.необходимые исходные данные для упражнений студенты извлекают из рисунка на карточке;

2. рисунок на карточке способствует развитию и выработке навыков отсчёта по шкалам измерительных приборов или по графическим изображениям зависимостей между величинами;

3. с целью систематического повторения пройденного материала на основе нового, каждая карточка охватывает несколько тем программы;

4. вопросы к каждому набору карточек для всех студентов одинаковы; всего разработаны 12 вариантов;

5. Карточки обеспечивают самостоятельность работы каждого студента и дифференцированы по своей сложности (1-2 попроще, 9-10 несколько сложнее остальных, «а» и «б» - для дополнительных заданий);

6. Карточки не подменяют собой самостоятельную работу студентов с приборами на лабораторных занятиях.

Практическая работа №1.

Действия над векторами.

Методические указания :

На карточках №1-4 изображены: три примера на сложение двух векторов, выходящих из общей точки под острым, прямым и тупым углами (рис 1,2,3); два примера на нахождение составляющих векторов по известному результирующему вектору и заданным направлениям составляющих (рис 4,5). На карточках № 5-8 даны схематические рисунки кронштейна и троса с подвешенными грузами (рис 6,7); наклонной плоскости, на которой лежит тело (рис 8); лежащего на горизонтальной поверхности тела, на которое действует сила тяги под углом к горизонту (рис 9).

При выполнении заданий соответствующие рисунки необходимо чертить в тетради и при этом учитывать, что сторона клетки равна 5 мм, а 1 мм - пяти единицам измерения.

При выполнении заданий к рисункам 6,7,8,9 необходимо изобразить все реально действующие силы, а также выбрать и начертить оси координат.

Модули результирующих векторов можно измерять с помощью миллиметровой линейки или вычислять по теореме Пифагора.

Для определения значений сил упругости в стержнях кронштейна и тросов, удерживающих подвешенный к ним груз: а) начертите равнодействующую упругих сил, которые уравновешивают силу тяжести (она будет направлена в сторону, противоположную силе тяжести и равна ей по модулю); б) зная модуль и направление результирующего вектора и направление составляющих, определить модули составляющих сил, составляя пропорции из соотношения сторон подобных треугольников (величину необходимых для этого углов можно определить по рисунку, считая число клеток на катетах прямоугольных треугольников, используя определение тангенса углов).

Ответьте на вопросы :

Найдите сумму векторов, изображённых на рисунках 1,2,3.

Найдите разность этих же векторов.

Определите составляющие данного результирующего вектора (рис 4,5).

Определите силы упругости в стержне кронштейна, уравновешивающих груз (рис 6).

Определите силы упругости в тросах, удерживающих подвешенный к ним груз (рис 7).

С какой силой надо тянуть груз на рисунке 8, чтобы он равномерно двигался: а) вверх по наклонной плоскости; б) вниз, если коэффициент трения 0,2.

При каком минимальном коэффициенте трения груз на рисунке 8 будет удерживаться на наклонной плоскости?

Какая механическая работа совершается при перемещении тела на 20 м по горизонтальной плоскости на рисунке 9?

С каким ускорением будет двигаться тело по горизонтали на рисунке 9, если коэффициент трения равен 0,2, а масса тела 30 кг?

Практическая работа №2.

График скорости.

Методические указания:

На карточке изображён график скорости, показывающий, как изменяется скорость тела в зависимости от времени.

Равноускоренное движение тела занимает только часть времени. Другую часть времени тело движется равномерно и прямолинейно. Масса тела и сила сопротивления (трение и сопротивление среды) указаны на карточке.

Ответьте на вопросы:

1. Определите масштаб скорости и времени.

   Определите время равноускоренного движения и начальную скорость.

   Какую скорость приобрело тело?

   Каково ускорение?

   Вычислите путь, пройденный: а) при разгоне, б) при равномерном движении.

   Напишите уравнение движения для данного в карточке случая.

   Вычислите силу тяги при разгоне, считая силу сопротивления неизменной.

   Каков импульс тела при равномерном движении?

   Вычислите работу за всё время движения.

Вычислите мощность при равномерном движении.

Какой кинетической энергией обладает тело при равномерном движении?

Практическая работа №3.

График движения.

Методические указания:

На карточках изображены графики зависимости пути от времени для прямолинейного равномерного движения до остановки в одном направлении, после – в обратном.

Работу с карточками целесообразно начать с повторения равномерного прямолинейного движения: пути и перемещения, скорости и средней скорости, а так же работы силы тяги(её модуль указан на самой карточке, направлена это сила вдоль перемещения) и мощности.

Ответьте на вопросы :

Определите масштаб пути и времени.

Начертите по данному графику пути график зависимости координаты от времени, считая движение прямолинейным до остановки в одном направлении, а после – в обратном.

Сколько времени тело: а) движется в одну сторону, б) стоит, в) движется обратно?

Какой общий путь прошло тело за время наблюдения?

Вычислите скалярную среднюю скорость на участке ОС.

Вычислите скорость движения: а) до остановки, б) после остановки.

Каково общее перемещение тела?

Проведите на графике движения, начерченном вами в тетради, прямую из конца 5-й клетки на оси координаты до конца 10-й клетки на оси времени (считая от 0). Эта прямая будет графиком движения второго тела, движущегося вдоль той же прямой, что и первое тело.

Определите скорость движения этого тела, место и время встречи его с первым телом.

Вычислите работу силы тяги и развиваемую мощность на участке ОА.

Практическая работа №4.

Столкновение тел.

Методические указания:

На карточках изображены, на горизонтальной плоскости, тела разной массы. Одно тело m 1 , находящееся в покое, начинает движение из точки В с ускорением a . После прохождения точки А оно продолжает двигаться равномерно и в точке С сталкивается с другим телом m 2 , которое до этого находилось в покое. В конце этого прямого, центрального столкновения у тележек включается торможение, вызывающее ускорение, модуль которого a ´=1 м/с 2 . Пройдя некоторое расстояния, тела останавливаются.

Массы тел указаны в карточках. Там же дан модуль ускорения при разгоне первого тела. О расстоянии, которое оно прошло с этим ускорением, можно судить по отметке и указанному в карточках масштабу. На карточках № 9 и 10 даны модуль и направление скорости второго тела в момент прохождения им точки С.

Производя расчёты, следует пренебречь перемещением точки соприкосновения тел во время взаимодействия (вследствие кратковременности удара) и трением до торможения.

При абсолютно неупругом столкновении сразу после деформации сжатия происходит сцепление тел и они движутся дальше, как одно целое с общей скоростью u .

На обороте карточек приведены графики скоростей тех же тележек, но при абсолютно упругом столкновении.

Расстояние между тележками после их остановки равно разности перемещений каждой тележки за время торможения.

В вопросах 1-4 рассматривается абсолютно неупругое столкновение, в вопросах 5-7 – абсолютно упругое столкновение.

Перед выполнением данной работы целесообразно повторить закон сохранения импульса при абсолютно неупругом столкновении тел.

Ответьте на вопросы:

1. Зная масштаб, по рисунку вычислите, какое расстояние пройдёт тележка m 1 , двигаясь с ускорением а¯ из точки В в точку А.

   Какую скорость относительно земли в точке А будет иметь тележка m 1 , если в точке В она покоилась, а на участке АС двигалась равномерно?

   Какую общую скорость будут иметь тележки после сцепки (неупругое столкновение), двигаясь некоторое время до торможения равномерно?

1. Через сколько времени и на каком расстоянии от начала торможения остановятся тележки, если сила торможения вызывает ускорение, направленное против движения (а´=1 м/с 2)?

   Какую скорость υ 1 ´ ,будет иметь тележка m 1 после упругого столкновения с тележкой m 2 ?

   Какую скорость υ 2 ´ будет иметь тележка m 2 после абсолютно упругого столкновения с тележкой m 1 ?

   На каком расстоянии l друг от друга остановятся тележки после одновременного включения торможения, вызывающего ускорение a ´=1 м/с 2 ? (Торможение начинается сразу после конца взаимодействия тележек.)

Практическая работа №5.

Давление воздуха и пара

Методические указания :

На правом рисунке карточки изображен барометр-анероид, показывающий истинное атмосферное давление, на левом - барометрическая трубка с ртутью, в которую после получения вакуума было пущено некоторое количество воды. Часть этой воды образовала над ртутью насыщающие водяные пары. О наличии этих паров можно судить по присутствию некоторого количества воды над поверхностью ртути и по соответствующему снижению уровня ртути вследствие давления водяных паров.

Для определения силы давления атмосферного воздуха на площадку, воспользуйтесь формулой, определяющий физический смысл давления.

Давление насыщающих водяных паров над ртутью определяем по разнице между атмосферным давлением и разностью гидростатических давлений столбиков ртути в барометрической трубке.

Давление водяных паров в воздухе с учетом относительной влажности 50% определить по формуле

Р водяных паров = Р насыщенных паров *50%

Давление сухого воздуха определите из разницы атмосферного давления водяных паров.

Изучите тему «Абсолютная и относительная влажность воздуха. Точка росы.» по учебнику В.Ф. Дмитриева, М.2004 г. §3.5

Ответьте на вопросы:

Определите цену деления шкалы барометра-анероида.

Какое давление указывает этот барометр?

Вычислите силу давление атмосферного воздуха на площадку, размер которой указан в карточке.

Какова разность гидростатических давлений столбиков ртути в барометрической трубке в мм рт. ст. ?

Вычислите давление насыщающих водяных паров над ртутью в барометрической трубке.

Определите по таблицам или графикам температуру насыщающих паров и окружающего воздуха.

Вычислите давление водяных паров в воздухе, если относительная влажность в атмосфере 50%.

Каково давление сухого атмосферного воздуха?

Определите точку росы.

Г
рафики, изображающие зависимость давления насыщенного водяного пара от температуры.

Практическая работа №6.

Измерение давления газа манометрами.

Методические указания:

На карточке изображены два сосуда, соединенные между собой в нижней части трубкой с краном. Жидкостный ртутный манометр указывает давление газа в левом сосуде, а металлический манометр - давление в правом сосуде.

Жидкостные манометры делятся на открытые и закрытые. Открытые показывают разницу между давлением газа в сосуде и давлением окружающего атмосферного воздуха.

Закрытые манометры сразу дают величину давления в сосуде независимо от внешнего атмосферного давления.

Металлические манометры тоже разделены на два типа: «ати» и «ата». Надпись над манометром «ати» условно обозначает «избыточное давление», т.е. величину, на которую давление воздуха в сосуде превышает атмосферное давление. Надпись «ата» указывает истинное значение давления газа без учета внешнего атмосферного.

Обычно давление на металлических манометрах измеряется в технических атмосферах:

1ат = 100 000 Н/м 2 = 10 5 Па

Жидкостные манометры в миллиметрах ртутного столба:

1 мм.рт.ст. = 133 Н/м 2 = 133 Па

Температуру, при которой находятся оба газа в сосудах считать равной 27 0 С.

Разность уровней ртути в жидкостном манометре определяем сложением величины от 0 до максимального значения и от 0 до минимального значения.

Для расчета абсолютного давления газа, которое установится в сосуде, используйте уравнение изотермического процесса:

P 1 V 1 +P 2 V 2 =P (V 1 +V 2)

При выполнении 7 задания запишите уравнение изохорного процесса. Массу газа вычислите через давление Менделеева-Клапейрона.

Ответьте на вопросы:

Определите цену деления шкалы у каждого вида манометров.

Какова разность уровней ртути в жидкостном манометре?

Вычислите абсолютное давление газа в сосуде V 1 , выразив его в атмосферах. Принимать 1 ат = 10 5 Н/м 2 и 1 мм.рт.ст. = 133 Н/м 2 .

Определите по шкале манометра абсолютное давление в сосуде объемом V 2 .

Вычислите, какое абсолютное давление установится в сосудах, если открыть в трубе, соединяющей эти сосуды, краны. Считать при этом процессе изотермическим.

На каких уровнях установится ртуть и на каком делении шкалы металлического манометра расположится стрелка при открытом кране?

Какое давление будет иметь газ в сосуде V 2 при охлаждении его до -73 0 С? Начальная температура и объем указаны в карточке.

В сосуде V 2 находится воздух. Определите его массу, принимая молекулярную массу воздуха равной µ=30 г/моль, а универсальную постоянную R= 8,31·10 3 Дж/(град·кмоль).

Практическая работа №7.

Мензурки

Методические указания:

На левой части карточки изображены измерительные цилиндры (мензурки), в которых находится определенный объем керосина.

На правой дано изображение той же мензурки с погруженным в керосин телом.

Тело пред погружением имело температуру 100 0 С. На карточках указана масса стеклянной мензурки и род вещества, из которого сделано тело.

Для выполнения задания 6 запишите уравнение теплового баланса с учетом рассеивания энергии, составляющее 10%, массу мензурки.

90%Q = Q 1 + Q 2

Q - количество теплоты отдает тело;

Q 1 - количество теплоты идет на нагрев тела;

Q 2 - количество теплоты идет на нагрев мензурки.

Количество теплоты, которое может выделяется при полном сгорании керосина рассчитать с учетом удельной теплоты сгорания топлива (керосин 46 мДж/кг)

Q=q·m

Для выполнения 8 задания составьте уравнение теплового баланса с учетом КПД установки 40%, и насыщения воды 5%.

40%Q = Q 1 + 5% Q 2

Q - количество теплоты выделяет керосин;

Q 1 - нагрев воды от 20 0 до 100 0 С;

Q 2 - испарение воды при температуре 100 0 С.

При выполнении 9 задания составить уравнение теплового баланса с учетом КПД нагревателя 40%. Нагрев олова, взятого при температуре 20 0 С, его плавление, и нагрев до 270 0 С. Удельную теплоемкость смотреть в таблице «Тепловые свойства веществ». 1 калория (1 калл = 4,2 Дж).

При расчете мощности работы эл. двигателя надо учесть КПД:

N ·η = A /t A =Q

А - работа электродвигателя;

Q - количество теплоты выделяющееся при сгорании топлива.

При удерживании тела внутри керосина в состоянии покоя, надо рассмотреть силы действующие на тело, начертить чертеж.

Ответить на вопросы:

Цена деления шкалы мензурки.

Определите объем керосина в мензурке.

Каков объем тела, опущенного в керосин?

Вычислите массу керосина в мензурке.

Вычислите массу тела (род вещества указан в карточке).

Какую температуру будут иметь оба вещества после погружения тела в жидкость, если керосин имел 20 0 С, а тело 100 0 С? (Учесть массу мензурки и рассеивания энергии, составляющей 10% от того количества теплоты, которое передается твердым телом).

Какое количество теплоты может выделится при полном сгорании керосина?

Сколько воды от 20 до 100 0 С может нагреть этим керосином в установке КПД 40%, если при этом нагревании 5% воды испаряется?

Какое количество олова, взятого при 20 0 С, можно расплавить и нагреть до 270 0 С, сжигая данное количество керосина при КПД нагревателя 40%? (Полагать удельную теплоемкость в твердом и жидком состоянии одинаковой.)

На сколько времени хватит данного в мензурке керосина для беспрерывной работы двигателя дизеля мощностью 20 кВт, если его КПД 25%?

Что покажет динамометр, удерживающий данное тело в середине керосина? (Принимать g = 10м/сек 2 .)

Вычислите показания динамометра при движении всей системы вверх с постоянным ускорением 4 м/сек 2 .

Вычислите показания динамометра при движении всей системы вниз с постоянным ускорением 4 м/сек 2 .

Что покажет динамометр в состоянии невесомости:

а) при покое или равномерном движении всей системы относительно корпуса космического корабля;

б) при движении с ускорением 4 м/сек 2 вдоль линии тело - динамометр?

Чему равны силы тяжести и вес тела, опущенного в керосин на космическом корабле, движущемся по орбите вокруг Земли на расстоянии 300 км?

Плотность вещества

Твердые тела, 10 3 кг/м 3

алюминий

2,7

олово

7,3

германий

5,4

свинец

11,3

кремний

2,4

серебро

10,5

лед

0,9

сталь

7,8

медь

8,9

хром

7,2

нихром

8,4

пробка

0,2

фарфор

2,3

мрамор

2,7

стекло

2,5

золото

19,3

латунь

8,5

Жидкости, 10 3 кг/м 3

бензин

0,70

нефть

0,80

вода

1,0

ртуть

13,6

керосин

0,8

спирт

0,79

Твердые свойства веществ

Твердые тела

Вещества

Удельная теплоемкость, кДж/(кг*К)

Температура плавления, 0 С

Удельная теплота плавления, кДж/кг

золото

0,13

1064

алюминий

0,88

660

380

лед

2,1

330

медь

0,38

1083

180

олово

0,23

232

свинец

0,13

327

серебро

0,23

960

сталь

0,46

1400

фарфор

0,76

стекло

0,84

латунь

0,38

1000

пробка

2,1

мрамор

0,88

Жидкости (при нормальном давлении)

вода

4,19

100

2,3

ртуть

0,12

357

0,29

спирт

2,4

0,85

керосин

2,1

Практическая работа №8.

Гидравлический пресс

Методические указания:

На карточке изображена принципиальная схема гидравлического пресса манометр измеряет давление масла. Это давление вызывается действием силы F на конец рукоятки рычага, движущего малый поршень вниз. Такое же давление передается на большой поршень, который сжимает брусок высотой 10 см. Площадь сечения этого бруска и материал, из которого сделан брусок, указаны на карточке.

Латунь

Алюминий

21·10 4

10·10 4

11·10 4

7·10 4

12·10 -6

17·10 -6

19·10 -6

26·10 -6

Ответить на вопросы:

Определите цену деления шкалы манометра.

Каково давление масла?

Вычислите силы, действующие: а) на малый поршень; б) на большой поршень; в) на рукоятку рычага.

Вычислите напряжение сжатия в бруске.

Какова величина относительного сжатия, вызванного этим напряжением?

На сколько миллиметров укоротилась длина бруска (l 0 =10 см) под этим напряжением?

Какое изменение температуры даст такое же укорачивание?

Практическая работа № 1

Тема: «Определение цены деления шкалы приборов»

Цель работы: Научиться применять технику определения цены деления шкалы прибора.

Оборудование: три измерительных прибора (линейка ученическая, термометр, мензурка и т.д.), карточки с картинками приборов.

Теория:

Правило определения цены деления прибора.

1) Найти на шкале прибора два рядом стоящие числа, от большего отнять меньшее.

3) Разделить разность чисел на количество делений между ними.

Ход работы:

1. Повторить правило нахождения цены деления прибора.

2. Используя правило определить цену деления приборов.

3. Результаты записать в таблицу.

4. Написать вывод.

Таблица:

	Название прибора	Цена деления (ед.измер)

Дополнительное задание: Определить температуру в классе, время, давление с учетом цены деления приборов.

Практическая работа № 2

Тема: «Относительность движения. Равномерное и неравномерное движение. Скорость. Единицы скорости».

Цель работы: Сравнить равномерное и неравномерное движение. Найти для одного и того же тела различные системы отсчета. Определить скорость движения тела. Переводить произвольные единицы измерения в основные.

Оборудование: Легкоподвижные тележки,(трубка с водой, содержащий пузырек воздуха), бруски, измерительные ленты, секундомер.

Теория:

Равномерное движение это то, при котором за равные промежутки времени тело проходит одинаковый путь.

Неравномерное движение это то, при котором за равные промежутки времени тело проходит неодинаковый путь.

Абсолютного покоя и абсолютного движения в природе не существует. Для одного и того же тела всегда можно найти такую систему обсчета относительно которой тело движется, и такую систему отсчета относительно которой – покоится.

Скорость характеризует быстроту движения тела. Рассчитывается по формуле:v=S/ț.

Основные единицы измерения скорости: м/с.

Ход работы:

1. Используя легкоподвижные тележку и прикладывая к ней постоянную силу, наблюдать равномерное движение.

2. Используя легкоподвижные тележку и прикладывая к ней переменную силу, наблюдать неравномерное движение.

3. Во время движения тележки с бруском, найти такое тело отсчета относительно которого брусок движется, и такое тело отсчета относительно которого находится в покое.

4. Измерить расстояние, которое проехала тележка.

5. Измерить время, в течение которого тележка проехала данное расстояние.

7. Отчет оформить в виде таблицы.

8. Написать вывод.

Таблица:

	Расстояние, s (м)	Время, ț (с)	Скорость, v (м/с)	Скорость, v (км/ч)

Дополнительное задание: Привести пример об относительности движения.

Практическая работа № 3

Тема: «Путь, перемещение и координата тела при прямолинейном равномерном движении»

Цель работы:

Оборудование:

Теория:

1.На каком расстоянии находился танк, если пуля, выпущенная солдатом из противотанкового ружья со скоростью 3600 км/ч, настигла его через 0,5 с?

2.Найди скорость, если путь, пройденным телом за 3 мин., равен 5,4 км.

3.На одну кочку длиной 60 см Колобок поднимался равномерно 25 секунд, а скатывался с той же кочки со скоростью 25 см/с. С какой средней скоростью двигался колобок?

Практическая работа № 3

Тема : «Путь, перемещение и координата тела при прямолинейном равномерном движении»

Цель работы: Повторить понятия путь, перемещение, координату из курсов математики и географии. Определить координату тела при равномерном прямолинейном движении.

Оборудование: Виртуальная демонстрация движущегося тела по кривой линии, по прямой линии, измерительные ленты.

Теория:

Путь – это длина траектории движения.

Перемещение – это кратчайшее расстояние между начальной и конечной точкой движения.

Координату тела движущегося прямолинейно и равномерно можно рассчитать по формуле: х=х₀+s или s=х₀+v·ț

Ход работы:

1. Повторить понятие перемещение,путь и координату.

2.Зарисовать графически путь и перемещение движущегося тела.

3.Повторить правило и формулы определения координаты тела в любой точке траектории при равномерном прямолинейном движении.

4. Решить задачи:

1)Велосипедист, движущийся по прямой дороге со скоростью 12 км/ч, проехал мимо наблюдателя с севера на юг. Где был велосипедист 2 ч на север? Где он окажется через 1,5 ч.?

2) Тело движется равномерно и прямолинейно, траектория его движения АВ показана на оси ОХ. Масштаб: 1 деление – 10 см. Определите координаты тела в начале и в конце движения.

А В

О Х

3) Эксперементальная задача: Считая началом координат входную дверь в кабинет определить свое место распложение.

4. Написать вывод.

Практическая работа № 4

Тема:

Цель работы: Научиться применять знания при решении задач по теме «Сила тяжести. Вес тела. Невесомость».

Оборудование: Карточки задания.

Теория:

1) Сила тяжести - сила, с которой Земля действует на все тела. Приложена к телу и направлена вертикально вниз.

2) Вес- сила, с которой тело действует на опору или подвес.

3) Невесомость- нет опоры, нет подвеса.

4) Перегрузка- возникает с нарастающей скоростью по вертикали вверх.

Реши задачи:

1) Масса листика, сорвавшегося с березы 0,1 гр, а масса кота Яшки, размечтавшегося о птичках и сорвавшегося с той же самой березы 10 кг. Во сколько раз силы тяжести, действующая на планирующий листик меньше силы тяжести, действующего на кота?

2) Зная свою массу, определи вес своего тела.

3) Перестала ли действовать сила тяжести на Вовочку, который уже долетел с крыши до поверхности планеты Земля.

4) На обеденном столе в тарелке, обложенный со всех сторон солеными огурчиками, лежит каравай хлеба массой 3 кг. Вычислите действующую силу тяжести на каравай и опишите как вес каравая действует на огурчики.

5) Изобразить графически силу тяжести, вес действующие на тела.

Практическая работа № 5

Тема: «Решение качественных и вычислительных задач»

Цель работы: Научиться применять «Закон Гука»при решении задач.

Оборудование: Карточки задания

Теория:

1)Закон Гука – сила упругости, возникающая при упругих деформациях, прямо пропорциональные численному значению изменения длины

2) При последовательном и параллельном соединении пружин жесткость меняется.

К к

Реши задачи:

1) Под действием силы 20 Н пружина растянулась на 12 см. Какая сила растянет пружину на 15 см.

2) Найдите жесткость пружины, которая под действием силы 10 Н удлинилась на 10 см.

3) Почему стальной шарик хорошо отскакивает от камня и плохо отскакивает от асфальта?

4) При прополке посевов вручную сорняки не следует выдергивать из земли слишком быстро. Почему?

5) Как заставить гирю в 10Н растягивать пружину динамометра с силой большей 10Н?

6) Имеется несколько динамометров, рассчитанных на измерение силы до 4Н. Как с помощью этих приборов измерить вес тела более 4Н?

Практическая работа № 6

Тема : «Силы в механике»

Цель работы: Научиться определять силы тяжести, упругости, трения с помощью динамометра и знать различия между ними.

Оборудование: Динамометр, металлическая пластина, наждачная бумага, деревянная линейка, бруски различной массы.

Теория:

1)Динамометр- прибор для измерения сил

2) Сила тяжести - сила, с которой Земля действует на все тела. Приложена к телу и направлена вертикально вниз.

3) Сила упругости - сила, возникающая при упругих деформациях, прямо пропорциональная численному значению изменения длины

4) Сила трения - сила, которая возникает при движении одного тела по поверхности другого.

Ход работы:

1.Измерить силу тяжести брусков.

2.Измерить силу упругости брусков.

3. Измерить силу трения брусков.

			(дерево по дереву)	(дерево по металлу)	(дерево по шершавой плоскости)

Практическая работа № 7

Тема: «Решение качественных и вычислительных задач»

Цель работы: Научиться применять знания при решении задач по теме «Давление».

Оборудование: Карточки задания.

Теория:

1) Давление – это отношение силы к площади, на которую в перпендикулярном направлении действует сила.

2) Формула расчета давления твердых тел: р=F/S.

3) Закон Паскаля: Давление жидкостями и газами передается во все стороны одинаково.

4) Давление жидкости и газа, вызванное действием силы тяжести определяется по формуле: р=рgh

Реши задачи:

1. Сила 100 Н действует на площадь 200см². Определите давление.

2. Окружающий нас воздух оказывает на все тела давления. Какая сила действует на поверхность стола, размеры которого 60см х 80см? (атмосферное давление 10 5 Па)

3. Как изменится давление столбика жидкости на Луне по сравнению с Землей; на Марсе?

4. Определите давление на глубине 0,6 м в воде, керосине, ртути.

5. Изменится ли давление в шинах вашего велосипеда, если вместо вас в седло сядет бабушка, да еще прокатит на раме дедушку?

Ответы: 1) 5кПа, 2) 48кН, 3) на луне и марсе давление меньше, чем на земле, 4) 6кПа, 4,8кПа, 81,6кПа, 5) да,увеличится.

Практическая работа № 8

Тема: «Решение качественных и вычислительных задач»

Цель работы: Научиться применять знания при решении задач по теме «Архимедова сила. Условия плавания тел. Ареометры».

Оборудование: Карточки задания.

Теория:

3) Условия плавания тел:

Если сила тяжести больше архимедовой силы, то тело тонет и оседает на дне;

Если сила тяжести, действующая на тело, точно равна по абсолютной величине архимедовой силе, то тело будет в равновесии внутри жидкости;

Когда архимедова сила больше силы тяжести, тело всплывает на поверхность воды, но при этом часть тела обычно остается погруженной в жидкость.

4) Ареометр – прибор для измерения плотности жидкости.

Реши задачи:

1. Будет ли плавать на поверхности воды тело массой 350 кг и объемом 0,4 м³?

2. Деревянный брусок в форме параллелепипеда плавает на поверхности воды. Глубина погруженной части бруска равна 4 см, над поверхностью воды выходит часть бруска высотой 1 см. найдите плотность дерева.

3. Определите, из какого материала изготовлено старинное изделие, если его вес в воздухе составляет 170 Н, а в воде – 150Н.

4. Почему в недосоленном супе ощипанная курица тонет, а в пересоленном спасается вплавь?

5.Почему горящий керосин нельзя тушить водой?

Практическая работа № 9

Тема: «Проверка закона Архимеда»

Цель работы: Сравнить вес тела в воздухе и в жидкости.

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, динамометр, стакан толстостенный, измерительный цилиндр, несколько тел с подвязанными петлями из ниток, сосуд с водой.

Теория:

1) На тело, погруженное в жидкость (газ), действует выталкивающая сила, направленная вверх и равная по модулю весу жидкости (газа), которую вытесняет данное тело – это формулировка закона Архимеда.

2) Формула для расчета выталкивающей силы, действующей на тело погруженное в жидкость или газ: F=pVg.

Ход работы:

1. С помощью измерительного цилиндра измерьте объем тела.

2. Закрепите в штативе динамометр, подвести с помощью нитяной петли тело к крючку динамометра и найдите вес тела в воздухе.

3. Подставьте под тело стакан с водой и опустите муфту с лапкой и динамометром, пока все тело не окажется в воде. Найдите вес тела в воде и вычислите значение выталкивающей силы.

4. Зная объем тела и плотность воды, проверьте, равна ли выталкивающая сила весу вытесненной жидкости.

5. Проделайте опыт с другим телом. Результаты опытов запишите в таблицу.

Таблица:

	Испытуемое тело	Объем тела V, см³	Вес тела в воздухе Р, Н	Вес тела в воде Р, Н	Выталкивающая сила F, H	Вес вытесненной жидкости Р, Н

Дополнительное задание:

1.Два персонажа народной сказки отрицательный и положительный, поочередно погружались в три жидкости: в вареную воду, в студеную воду и молоко. В каком случае выталкивающая сила была больше?

2. Где больше вес имеет солидный карась, в родном озере или на чужой сковородке?

Практическая работа № 10

Тема: «Решение качественных и вычислительных задач»

Цель работы: Научиться применять знания при решении задач по теме «Работа. Мощность. Энергия»

Оборудование: Карточки задания.

Теория:

1) Работа – это физическая величина равная произведению силы приложенной к телу на перемещение под действием этой силы.

2) Если тело совершило работу, значит, тело обладает энергии.

3) Виды механической энергии: Кинетическая – энергия движения и потенциальная – энергия взаимодействия.

4) Формула расчета кинетической энергии:

5) Формулы расчета потенциальной энергии: mgh;

6) Мощность – это величина показывающая быстроту выполнения работы.

Реши задачи:

1. Пока Петины друзья занимались общественно-полезным трудом Петя масса которого 35 кг, залез на самую верхушку березы, высота которой 12 м. Какую механическую работу совершил Петя.

2. Мощность четырехлетней Гульмиры равна 100 Вт. Какую работу она не на секунду не останавливаясь и не умолкая, совершит за 30 с?

3. Семиклассник Марат расталкивая в школьном буфете первоклассников за 1 мин. Совершил работу, равную 4200 Дж. Какова мощность семиклассника неудержимо рвущегося к еде.

4. Мальчик отвез на санках сестренку в детский сад, а затем вернулся домой той же дорогой с порожними санками. Одинаковую или различную силу прикладывал он к веревке санок на пути в сад и домой. Ответ обоснуйте. Сравните работы совершенные мальчиком на пути туда и обратно.

5. В яму глубиной 1 м за 10 с падает 10 одинаковых мальчиков. Средняя плотность мальчика 1000 кг/м³, объем каждого мальчика 0, 004м³. Какова кинетическая энергия мальчиков в момент приземления .

Ответы: 1) 4200Дж, 2) 3000Дж, 3) 70 Вт, 4) А 1 А 2 , 5) 0,2Дж

Практическая работа № 11

Тема: «КПД простого механизма».

Цель работы: Определить коэффициент полезного действия рычага.

Оборудование: динамометр, рычаг, набор грузов, линейка ученическая, штатив с лапкой и муфтой.

Теория:

1) Рычаг – это твердое тело, которое вращается вокруг неподвижной точки опоры.

2) Рычаг находится в равновесии, если сумма моментов сил, действующих по часовой стрелке равна сумме моментов сил действующих против часовой стрелки.

3) Момент сил – это произведение силы на плечо.

4) Плечо – кратчайшее расстояние от оси вращения до линии действия силы.

Задача:

Одна агрессивная сила хотела оккупировать рычаг, но в этот момент с другой стороны рычага подоспела миротворческая. Миротворческая сила в 200 Н. имела плечо 4 м., агрессивная сила имела плечо 2 м. Вычислите моменты этих двух сил, и скажите кто победит, когда одна сила начнет действовать по часовой стрелке, а другая - против?

Ход работы:

1. Закрепить рычаг на штативе.

2. Определить вес груза с помощью динамометра и подвесить его на одно из плеч рычага, рукой придерживая второе плечо, добиваясь равновесия рычага.

3. Измерить расстояние от стола до груза.

4. С помощью динамометра прикрепленного ко второму плечу поднять груз на 5 см.

5. Определить показание динамометра.

6. Измерить расстояние, на которое опустилось второе плечо.

10. Заполните таблицу и сделайте вывод.

Таблица:

Дополнительное задание: Предложите способы увеличения КПД рычага.

Практическая работа № 12

Тема: «Решение качественных и вычислительных задач»

Цель работы: Научиться применять знания при решении задач по теме «Взаимодействие тел. Движение. Давление. Работа, мощность, энергия».

Оборудование: Карточки задания.

Реши задачи:

1. Петя ехал к бабушке на электричке и всю дорогу издевались над ним две неведомые ему явления. Одно при каждой остановке толкало Петю вперед, а другое, когда вагон трогался – дергал назад. Что это за хулиганские явления и может ли транспортная милиция с ними справиться?

2. Автомобиль первую половину пути проехал со скоростью 50 км/ч, а вторую половину пути со скоростью 40 км/ч. Найти среднюю скорость на всем пути.

3. Масса дяди Бори 79 кг., площадь пола, которую занимают ноги д.Бори равно 0,02 м². Определите давление, которое д.Боря окажет на стельки собственных ботинок, когда он их оденет.

4. Какую массу имело тело, заброшенное на крышу дома, высотой 15 м. и обладающей потенциальной энергией 300 Дж.

5. Какой мощностью обладает водопад, если ежесекундно падает 8000 м³ воды. Высота водопада 15 м.

6. К уравновешенному рычагу приложены две силы равные 1Н и 2Н. При каком условии сохранится равновесие рычага.

Ответы; 1) инерция, 2) 45км/ч, 3) 39,5кПа, 4) 2кг, 5) 1200*10 6 Вт, 6) 2м и 1м

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

«Курганский промышленный техникум»

Е. В. Уткина

Практические работы по физике

для студентов 1 курса осваивающим ППССЗ

(профильный уровень)

Курган

2015 г.

Уткина Е.В. Практические работы по физике для студентов 1 курса осваивающим ППССЗ /Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Курганский промышленный техникум».– Курган: 2015.– 22 с.

РАССМОТРЕНО

МО _________________________

Председатель МО _____________

ОДОБРЕНО

РЭЦ ГБПОУ КПТ

Протокол №___ от «__» ____ 2015 г.

Председатель РЭЦ _____________

Уткина Е. В., преподаватель физики

Рецензенты

Кузьмина О.И., преподаватель физики

Иванова Н.Н., преподаватель физики

© Уткина Е. В., 2015

© ГБПОУ «Курганский

промышленный техникум»

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие ………………………………………………………………………….4

Тема 1. ОСНОВЫ КИНЕМАТИКИ. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Практическая работа № 1……………………………………………………………7

Практическая работа № 2……………………………………………………………8

Практическая работа № 3……………………………………………………………9

Практическая работа № 4…………………………………………………………..10

Практическая работа № 5…………………………………………………………..12

Тема 2. ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ

Практическая работа № 6…………………………………………………………..14

Практическая работа № 7…………………………………………………………..17

Тема 3. КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ

Практическая работа № 8…………………………………………………………..18

Тема 4. ОПТИКА

Практическая работа № 9…………………………………………………………..20

Практическая работа № 10…………………………………………………………21

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………………..22

ПРЕДИСЛОВИЕ

В предлагаемом учебно-методическом пособии приведены практические работы для самостоятельной внеаудиторной работы по разделам курса физики для студентов 1 курса осваивающим ППССЗ. В работах обращается внимание на роль физики в объяснении явлений окружающего мира. Важно, чтобы в процессе обучения студентов физике можно было полнее продемонстрировать взаимосвязь теоретической и практической частей предмета. Ведь когда студенты почувствуют эту взаимосвязь, то они смогут многим процессам, происходящим вокруг них в быту, в природе, дать верное теоретическое объяснение. Это может являться показателем достаточно полного владения материалом.

Систематическое выполнение студентами экспериментальных практических работ способствует более осознанному и конкретному восприятию изучаемого на уроке материала, повышает интерес к физике, развивает любознательность, прививает ценные практические умения и навыки. Эти задания являются эффективным средством повышения самостоятельности и инициативы студентов, что благоприятно сказывается на всей их учебной деятельности.

Роль практических работ невозможно переоценить. Они позволяют познакомить студентов с экспериментальными методами познания в физике, с ролью эксперимента в физических исследованиях (в итоге формируется научное мировоззрение). А также способствуют формированию таких экспериментальных умений, как: наблюдение явлений, выдвижение гипотезы, планирование эксперимента, анализ результатов, способность устанавливать зависимости между величинами, делать выводы и т.п. Практико-ориентированные работы служат как для повторения изученного материала, так и для знакомства с новыми явлениями.

При выполнении практической работы необходимо придерживаться следующих правил :

1. Название практической работы сформулировать самостоятельно.

2. Цель работы сформулировать самостоятельно. Цель работы должна быть конкретной, четко сформулированной, чтобы ясно выделить вопрос, на который мы хотим получить ответ.

3. Перечень используемых приборов и материалов.

4. Ход работы, в котором отображаются наблюдения учащихся. Можно ход работы оформить в виде таблицы:

Действия

Наблюдения

Рисунок

В некоторых работах результаты представляют в виде графика, причем нанесенные точки соединяются не ломаной кривой, а плавной линией, которая должна проходить в границах погрешностей отдельных элементов.

5. Результаты вычислений, если такие имеются.

6. Вывод. Например, можно начать следующим образом: «На основе полученных данных можно сделать следующие выводы: (и перечисляем к каким выводам в результате проделанной работе вы пришли)».

Вывод можно сделать в творческой форме, например стихотворной (синквейн, хокку, диамант и др.).

Правила написания стихотворных выводов приведены ниже.

Хокку

Существует много разнообразных стихотворных форм, которые с успехом могут быть использованы на стадии рефлексии. Хайку (или хокку) – это японская стихотворная форма в три строки.

В классическом хокку в первой и третьей строках – по пять слогов. Во второй – семь слогов. Хокку обычно выражает первое впечатление писателя от окружающего мира или какого-то события.

Студентам можно предложить написать хайку по такой схеме:

Строчка 1: «Я был» кем-то или чем-то или

«Я видел» кого-то или что-то

Я БЫЛ ЛИСТОМ

Строчка 2: Место и действие (где и что делал)

РАСТУЩИМ В ЛЕСУ, ДАВАЯ ПИЩУ

Строчка 3: Определение (как?)

НЕ ЖЕЛАЯ ТОГО

Синквейн

Это стихотворение, которое требует синтеза информации и материала в кратких выражениях. Слово синквейн происходит от французского, которое означает «пять». Таким образом, синквейн – это стихотворение, состоящее из пяти строк.

Правила написания синквейна:

В первой строчке тема называется одним словом (обычно существительным).

Вторая строчка – это описание темы в двух словах (двумя прилагательными).

Третья строчка – это описание действия в рамках этой темы тремя словами (глаголы).

Четвёртая строка – это фраза из четырёх слов, показывающая отношение к теме (чувства одной фразой).

Последняя строка – это синоним из одного слова, который повторяет суть темы.

Закон тяготения

Ньтоновский, всемирный.

Удерживает, притягивает, способствует падению.

Помогает познать строение Вселенной.

Гравитация.

Тема 1. ОСНОВЫ КИНЕМАТИКИ МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Практическая работа № 1

Приборы и материалы: два стакана с горячей и холодной водой, пипетка медицинская, кусочек пластилина, петля проволочная, проволочное кольцо диаметром 3 – 4 см, мыльный раствор, тальк, кусочек мыла, немного сахара, соль.

рис. 1

Ход работы:

1. С пластилиновым шариком.

а) Скатать из кусочка пластилина шарик диаметром 2-3 мм. Осторожно положить его на поверхность воды при помощи проволочной петли. Рассмотреть и зарисовать форму воды около шарика. Какие силы действуют на шарик, находящийся на поверхности воды? Почему шарик удерживается на поверхности воды?

б) Погрузить шарик в воду. Что происходит с шариком? Почему шарик тонет?

в) Положите шарик на поверхность воды при помощи проволочной петли. Капните пипеткой каплю мыльного раствора. Опишите свои наблюдения. Почему шарик тонет?

2. С проволочным кольцом.

а) Опустить проволочное кольцо в стакан с мыльной водой, а затем осторожно вынуть ее из воды. В кольце образовалась пленка.

б) Проткнуть пленку в одной половине кольца, разделенного нитью. Запишите, что вы наблюдаете. Объясните это явление. Почему нить прогнулась в сторону оставшейся пленки?

3. С пипеткой.

а) Набрать в пипетку воды. Держа пипетку над стаканом, слегка нажимать на резиновый баллончик, при этом образуются капли.

б) Пронаблюдайте, как образуются капли. Опишите и зарисуйте поэтапно этот процесс. Почему каплям нужно время, чтобы оторваться и упасть?

4. Выяснение зависимости силы поверхностного натяжения жидкости от температуры и наличия примесей в жидкости.

1. Скатайте из кусочка пластилина шарик диаметром 2-3 мм. Положите его с помощью проволочной петли сначала на поверхность холодной воды, а затем – горячей.

Сравните результаты опытов и объясните их.

Контрольные вопросы:

Зависит ли коэффициент поверхностного натяжения воды от температуры?

По какому признаку об этом можно судить?

2. Посыпьте тальком поверхность холодной воды в стакане. Для этого закройте отверстие в пробирке кусочком марли и просейте тальк над водой.

3. Коснитесь поверхности воды кусочком мыла, а затем посыпьте сначала сахар, потом соль. Что при этом наблюдается?

Ответьте на вопросы:

Как изменился коэффициент поверхностного натяжения воды при растворении мыла?

Как изменился коэффициент поверхностного натяжения воды при растворении сахара?

Как изменился коэффициент поверхностного натяжения воды при растворении соли?

Сделайте выводы и приведите примеры, в которых наблюдается явление поверхностного натяжения.

Практическая работа № 2

Приборы и материалы: стакан с водой, полоска промокательной бумаги, полоска ткани, линейка, таблица «Коэффициент поверхностного натяжения жидкости».

Ход работы:

1. На промокательной бумаге и на ткани на расстоянии 0,5 – 1 см от одного из концов сделайте отметку. Одновременно промокательную бумагу и ткань опустите в воду до отметки. Наблюдайте за поднятием воды в обеих полосках.

2. Как только поднятие воды прекратится, выньте обе полоски. В какой полоске диаметр капилляров больше?

3. Выполните необходимые измерения и вычислите средний диаметр капилляров в обеих полосках.

Диаметр капилляров вычисляем по формуле: d =

σ – коэффициент поверхностного натяжения, Н/м,

ρ – плотность воды, кг/м2,

g – ускорение свободного падения, м/с2,

h – высота поднятия жидкости, м

4. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу:

Материал

Высота столба жидкости над отметкой

Диаметр капилляра (в мм)

Промокательная бумага

Ткань

Контрольные вопросы.

1. Почему расплавленный жир плавает на поверхности воды в виде кружков?

2. Почему чернилами нельзя писать на жирной бумаге?

3. Почему мокрое платье становится узко?

4. На каком физическом явлении основано употребление полотенец?

5. На какую высоту поднимется спирт в трубке радиусом 0,5 мм?

Коэффициент поверхностного натяжения некоторых веществ при температуре 20 0 С

Вещество

Поверхностное натяжение 10 -3 Н/м

Азотная кислота 70%

59,4

Анилин

42,9

Ацетон

23,7

Бензол

29,0

Вода

72,8

Глицерин

59,4

Нефть

Ртуть

Серная кислота 85%

57,4

Спирт этиловый

22,8

Уксусная кислота

27,8

Эфир этиловый

16,9

Раствор мыла в воде

Сделайте выводы.

Практическая работа № 3

Приборы и материалы: не большой воздушный шар, нить, емкость с горячей водой (500-600), стакан с холодной водой.

рис.2

Ход работы:

1. Надуйте шарик, завяжите его нитью.

2. Немного подержите над горячей водой воздушный шарик.

3. Полейте сверху

шарик холодной водой. Опишите свои наблюдения.

Контрольные вопросы:

1. Как меняется давление газа в шарике в процессе его надувания? Почему?

2. Почему изменилась форма шарика после контакта с холодной водой?

3. Приведите примеры явлений, связанных с различным давлением и объясните причины этих различий.

Сделайте выводы.

Практическая работа № 4

Приборы и материалы: 1) термометр лабораторный; 2) кусочек марли или ваты; 3) стакан низкий с водой комнатной температуры; 4) таблица психрометрическая.

рис.3

Ход работы:

1. Измерьте температуру воздуха в классе. Результат

измерения запишите в тетрадь.

2. Смочите кусочек марли или ваты водой и оберните им резервуар термометра. Подержите влажный термометр некоторое время в воздухе. Как только понижение температуры прекратится, запишите его показания.

3. Найдите разность температур «сухого» и «влажного» термометров и с помощью психрометрической таблицы определите относительную влажность воздуха в классе.

4. Результаты измерений и вычислений запишите в тетрадь.

Контрольные вопросы:

1. Почему температура «влажного» термометра ниже, чем «сухого»?

2. От чего зависит разность температур обоих термометров?

3. В каком случае температура «влажного» термометра будет равна температуре «сухого»?

4. Как зависит разность температур обоих термометров от давления водяного пара в воздухе? Почему?

5. Какими способами из ненасыщенного пара можно получить насыщенный?

6. Почему давление насыщенного пара быстрее растет при увеличении температуры, чем давление идеального газа?

7. Почему жару значительно труднее переносить при высокой влажности воздуха?

8. Начертите рисунок, объясните устройство и принцип работы волосяного и конденсационного гигрометров и психрометра.

Сделайте выводы.

Практическая работа № 5

«С ОПИЛКАМИ И ПЕСКОМ»

Приборы и материалы: две пробирки, стакан с горячей водой (ОСТОРОЖНО!), песок, древесные опилки, термометр, секундомер.

рис.4

Ход работы:

1. Насыпьте в одну пробирку песок, а в другую древесные опилки в рыхлом состоянии.

2. Опустите обе пробирки в стакан с горячей водой.

3. Используя секундомер и термометр, сравните теплопроводность песка и древесных опилок.

4. Сравните теплопроводность песка и древесных опилок в уплотненном состоянии.

«С ЛОЖКАМИ И ЛЬДОМ»

Приборы и материалы: лед, бумага, фольга, вата, ложки, кружка с горячей водой, секундомер.

рис. 5 рис. 6

Ход работы:

1 опыт. Приготовьте три одинаковых кусочка льда. Один кусочек заверните в фольгу, второй – в бумагу, третий – в вату. Определите время полного таяния. Объясните разницу.

2 опыт. Подберите ложки из разных материалов (алюминиевую, мельхиоровую, стальную, деревянную и т.д.). Опустите их наполовину в сосуд с горячей водой. Через 1–2 мин проверьте, одинаково ли нагрелись их ручки. Проанализируйте и объясните результат.

Запишите полученные результаты.

Контрольные вопросы:

1. Что такое теплопроводность вещества?

2. Почему теплопроводность одного вещества больше (меньше) теплопроводности другого вещества?

3. Как зависит теплопроводность опилок в рыхлом состоянии от теплопроводности опилок в уплотненном состоянии?

Сделайте вывод.

«ВОЛШЕБНАЯ БУМАГА»

Приборы и материалы: толстый гвоздь, две полоски бумаги, спиртовка или свеча.

рис. 7

Ход работы:

1. Толстый гвоздь плотно обернуть полоской бумаги и внести его в пламя спиртовки.

2. Скатать подобную трубочку из бумаги и

также внести ее в пламя. (Соблюдайте осторожность! Как только трубочка загорелась, положите ее в банку с водой у вас на столе)

Контрольные вопросы:

1. Почему бумага, которой обернут гвоздь не горит?

2. Почему простая трубочка из бумаги легко загорается?

Сделайте вывод.

«ВЕРТУШКА»

Приборы и материалы: резинка стирательная (кусок дерева, кусочек пробки), игла, квадрат из легкой бумаги (кальки или папиросной бумаги).

рис. 8 рис. 9

Ход работы:

1. Воткните иголку в резинку (деревяшку, пробку) острым концом вверх, под прямым углом (перпендикулярно) к плоскости резинки.

2. Сложите бумажный квадрат по диагонали (угол к углу). Разверните, и сложи по другой диагонали.

3. Снова разверните бумагу.

4. Там, где пересекаются линии сгиба, находится центр листа. Лист бумаги должен выглядеть как низкая, уплощённая пирамида (зонтик).

5. Наденьте получившийся зонтик на

острие иголки, воткнутой в пробку. У вас получится квадратный зонт, устойчиво сидящий на острие иголки, подпирающей его в центре тяжести.

6. Потрите ладони 5-10 раз, потом сложите их вокруг пирамиды на расстоянии около 2,5 см от краёв бумаги. Запишите, что вы наблюдаете. Объясните происходящее.

Сделайте вывод.

ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ

Практическая работа № 6

Приборы и материалы: две пластмассовые линейки, пенопласт размером примерно 0,5 х 0,5 см на нитке, держатель, игла, кусок поролона, теннисный шарик, фольга, лист бумаги.

рис. 10

Ход работы

1. Изготовьте индикаторы электрического поля трех видов.

Первый – из кусочка пенопласта, подвешенного на нити.

Второй индикатор можно изготовить, вырезав из фольги небольшую стрелку и аккуратно положив ее на тупой конец иглы, воткнутой вертикально в поролон. Для устойчивости концы стрелки нужно слегка опустить, а в центре, у кончика иглы, пальцами сделать небольшое углубление. Убедитесь, что стрелка легко вращается вокруг своей оси. Действие этого индикатора основано на поляризации металла вблизи заряженного тела. Стрелка приобретает заряд, противоположного заряду тела знака, и притягивается к телу.

Третий индикатор можно выполнить из сухой легкой бумаги аналогично второму, поскольку диэлектрики тоже могут поляризоваться под действием внешнего поля.

2. Изготовьте заряженный металлический шар. Для этого оберните шарик от пинг-понга фольгой. Можно также покрыть его графитом (грифелем мягкого простого карандаша). Положите его на кусок поролона или другого изолятора, чтобы он не мог перемещаться. Зарядите его, потерев пластиковый корпус ручки о шерсть и перенеся заряд с ручки на «металлизированный» шар.

3. Обнося первый индикатор вокруг заряженного шара на равном расстоянии от его «экватора» зарисуйте направление иглы, действующей на рис. 11

положительный пробный заряд, находившийся на пенопластовом индикаторе, подвешенном на нити.

рис. 12

4. Перемещайте индикатор вокруг шара на большем удалении от его центра, оставаясь в плоскости «экватора». Изобразите векторы сил, показывающие их соотношение при первом и втором обходе. Проведите несколько силовых линий электрического поля.

5. С помощью второго и третьего индикаторов убедитесь, что

они поворачиваются при перемещении их вокруг шара вдоль направления силовых линий электрического поля.

6. Повернув шар на поролоне, с помощью индикатора убедитесь, что картина расположения векторов напряженности поля остается симметричной в «экваториальной» плоскости.

7. Снимите фольгу с пластмассового шарика, зарядите только одну «точку» шарика в «экваториальной» плоскости. Исследуйте картину электрического поля в этом случае. Зарисуйте ее в тетрадь.

8. Оберните фольгой линейку, положите ее на изолятор, как показано на рисунке и зарядите, после чего исследуйте картину поля вдоль линейки. Зарисуйте силовые линии электрического поля.

9. С помощью второго или третьего индикатора проследите, как стрелка реагирует на пронесение мимо нее заряженной пластмассовой ручки. Запишите наблюдения. Как меняется поведение стрелки, если между индикатором и заряженной ручкой поместить лист бумаги, кусок целлулоида, плоский лист фольги, зеркальце? Опишите наблюдения.

10. Попросите кого-нибудь подержать заряженную ручку за непрозрачным экраном из бумаги или ткани и с помощью индикатора обнаружьте, в какой точке пространства по другую сторону экрана электрическое поле имеет максимальную напряженность.

Сделайте выводы.

Практическая работа № 7

Приборы и материалы: два полосовых магнита, сито с железными опилками, бумага, железные скрепки, разные металлические предметы (например, ключи).

Ход работы:

1. Положите на стол разные железные ключи, карандаш, резинку, бумагу и другие предметы. Поднося по очереди к ним магнит, установите, какие из них являются магнитными материалами.

2. Удерживая магнит горизонтально, поднесите скрепку к одному из полюсов, к концу скрепки поднесите следующую и повторите действия до образования «цепи» максимальной длины.

3. Подвесьте к полюсу горизонтально расположенного магнита одну скрепку и рис. 13

поднесите к ней до соприкосновения разноименный полюс второго магнита. Объясните наблюдаемый эффект.

4. Убедитесь, что магнитное действие магнита сильнее всего проявляется на полюсах.

5. Положите на стол полосовой магнит, а поверх магнита бумагу. Насыпьте на бумагу опилки. Рассмотрите и зарисуйте полученное изображение магнитного поля.

6. Получите изображение магнитного поля двух одноименных полюсов. Зарисуйте полученное изображение магнитного поля.

7. Получите изображение магнитного поля двух разноименных полюсов. Зарисуйте полученное изображение магнитного поля.

Контрольные вопросы

1. Чем объяснить, что магнитная стрелка устанавливается в данном месте Земли в определенном направлении?

2. Почему два гвоздя, притянувшиеся к магниту, расходятся противоположными свободными концами?

3. Какой полюс появится у заостренного конца железного гвоздя, если к его шляпке приблизить южный полюс стального магнита?

4. Почему корпус компаса делают из меди, алюминия, пластмассы и других материалов, но не из железа?

Сделайте выводы.

КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ

Практическая работа № 8

Приборы и материалы: расчески, лист картона, будильник механический, кусок ваты, кусок ткани, блюдце, 4 стеклянных бутылки разного размера, капроновая леска (2 м), металлическая ложка, две спички, шерстяная нить (2 м), два бумажных стаканчика, пластмассовая бутылка (2 л), воздушный шарик с d=dбутылки , свеча.

рис. 14

1. Поющие расчески

Проведи по зубцам расчески листок картона или толстой бумаги сначала быстро, а затем медленно. Проделайте то же самое с разными расческами. Когда звук выше? От чего зависит высота звука? Почему вообще возникает звук?

Сделайте вывод.

2. Бой курантов

Положите будильник на стол. Слышно ли его тиканье, если вы находитесь на расстоянии 1 м? Приложите ухо к столу примерно на таком же расстоянии от будильника. Сравните слышимость в этом случае. Повторите опыт, положив будильник на бумагу, вату, кусок ткани, блюдце. Запишите свои наблюдения и сделайте вывод о передаче звука различными телами.

Сделайте вывод.

3. Бутылочный оркестр

Возьмите несколько пустых стеклянных бутылок разного размера. Ударьте по ним карандашом. Какие бутылки издают более высокий звук? Более низкий? Как вы можете это объяснить.

Возьмите несколько одинаковых бутылок и наполните водой до разного уровня. Постучите по ним карандашом. Когда звук выше?

Какой вывод можно сделать из проведенных опытов? Попробуйте что-нибудь сыграть.

Сделайте вывод.

4. Колокольный звон из …ложки!

Возьмите два метра капроновой лески. Прочно привяжите леску серединой к столовой (не алюминиевой) ложке, а концы ее прижмите пальцами к закрытым ушам. Наклонитесь немного, чтобы ложка могла свободно раскачиваться, и ударьте ею о ножку стола.

Почему слышим звук? Почему он становится таким громким? Как передается звук в этом опыте?

Сделайте вывод.

рис. 15

5. Самый простой телефон

Дешевый телефон, хотя и не электрический, но передающий звуки на расстоянии и, заслуживающий поэтому название телефона, можно сделать и самим. Склейте из нетолстой папки два небольших стакана (Подойдут бумажные стаканчики). Сделайте дырочки в их днах, чтобы можно было продеть шнур, как указано на рисунке. На дне стакана закрепите шнур деревянной палочкой. Длина шнура может быть 20 и даже более метров. Каждый из двух участников разговора получает по стакану, и они расходятся, насколько позволяет шнур. Если один из участвующих будет говорить в стакан, а другой приставит свой стакан к уху, то даже тихо произносимые слова будут слышны на расстоянии. Почему хорошо будет слышен звук?

Сделайте вывод.

6. Звуковая ударная волна

Звуковые кольца. При некоторых условиях, короткие вспышки звука образуют специфические колебания в воздухе, известные как "звуковые кольца". Эти кольца несут в себе значительную мощь. Некоторые могут сбивать относительно большие объекты на расстоянии в несколько метров (а то и больше, как, например, звуковая волна от взрыва)!

Вы можете создать уменьшенные их версии, которые будут гасить свечу. Изготовить звуковой генератор из пластмассовой бутылкой и воздушного шара. Отрежьте основание пустой бутылки настолько гладко, насколько это возможно. Сгладьте края (например, поводите горящей спичкой или зажигалкой по периметру разреза, пока края не окажутся гладкими). Отрежьте от воздушного шарика столько, чтобы вам хватило резины, для того чтобы полностью закрыть "дно" бутылки, и осталось про запас сантиметра два. Натяните и прочно закрепите липкой лентой полученный от шарика каучуковый круг к бутылке. Должно получиться что-то вроде барабана. Теперь захватите пальцами (как-бы ущипните) в центре натянутое "дно". Оттащите (натяните) резину и отпустите. Это даст довольно сильный небольшой взрыв. Попробуйте задуть свечу, направив на нее изготовленное устройство. Оттяните мембрану и отпустите. Можно увидеть звуковые кольца, задымив бутылку. Объясните наблюдаемый эффект.

Сделайте вывод.

ОПТИКА

Практическая работа № 9

Приборы и материалы: источник света, расческа с редкими зубьями, зеркало.

Ход работы:

1. Расположите на расстоянии двух метров от настольной лампы, на одинаковом с ней уровне лист плотной белой бумаги.

рис. 16

2. Установите на пути светового потока расческу с редкими

большими зубьями. От ее зубьев будут падать длинные параллельные тени.

3. Возьмите маленькое четырехугольное зеркало и расположите его на листе бумаги на пути световых лучей.

4. На бумаге появятся полоски отраженных лучей. Как бы вы ни поворачивали зеркало, всегда угол между падающими на зеркало лучами перпендикуляром, опущенным на зеркало, будет равен углу между, этим перпендикуляром и отраженными лучами.

Контрольные вопросы:

1. Какой закон подтверждает проведенный эксперимент?

2. Приведите примеры применения этого закона.

3. Где среди окружающих вас явлений можно пронаблюдать этот закон.

Сделайте выводы.

Практическая работа № 10

Приборы и материалы: белый картон, ножницы, карандаш, циркуль, кисть, краски или цветные карандаши (фломастеры).

Ход работы:

1. Нарисуйте циркулем на картоне окружность.

2. Разделите круг на семь равных секторов.

3. Раскрасьте сектора красным, оранжевым, жёлтым, зелёным, голубым, синим,

фиолетовым цветом.

рис. 17

4. С помощью ножниц вырежьте круг.

5. Проткните центр круга карандашом, чтобы получился волчок.

6. Раскрутите волчок.

7. Опишите наблюдения.

8. Объясните наблюдаемое явление.

Контрольные вопросы:

1. Почему, если смешать акварельные краски семи цветов, то не получится белый цвет?

2. Кем были открыты законы оптического смешения цветов?

Сделайте вывод.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Андрус Дж., Найтон К. 100 занимательных экспериментов /пер. с англ. С.Э. Шафрановского. - М.: ЗАО «Росмен-Пресс, 2008. – 88 с.;

2. Волков, В.А. Поурочные разработки по физике. 10 класс. /В.А. Волков – М.: ВАКО, 2007. – 400 с.;

3. Волков, В.А. Поурочные разработки по физике. 11 класс. /В.А. Волков – М.: ВАКО, 2009. – 464 с.;

4. Рабиза, Ф. Опыты с расческой //Наука и жизнь, 1965, № 3. – С. 152-154;

5. Скрипко, З.А. Лабораторные работы по курсу «Естествознание» для учащихся классов гуманитарного профиля. /З.А. Скрипко – Томск: Изд-во ТГПУ, 2006. – 96 с.;

6. Тульчинский, М. Е. Качественные задачи по физике в средней школе. /М.Е. Тульчинский – М.: «Просвещение», 1972. – 240 с.

ЭЛЕКТРОННЫЕ ИСТОЧНИКИ

1. http://canegor.urc.ac.ru/bezpriborov - Опыты без приборов.

2. http://physics-la physics-lab.ucoz.ru. Физика . Лабораторные работы.

4 . http://учительский.сайт/Уткина-Елена-Викторовна.