Элективный курс по физике 9 класс.

«Согласовано»
Руководитель МО
_______ Худяков А.Н.
Протокол № __
от «__» августа 2015 г.
«Согласовано»
Заместитель директора школы по
УВР МАОУ Кирсановская СОШ
______Доценко Н.Б.
«__» августа 2015 г.
«Утверждаю»
Директор МАОУ Кирсановская СОШ
_________ Емельянова И.Э.
Приказ № __ от «__» августа 2015 г.
Элективный курс по физике. 9а-й класс. "Познай физику в задачах и экспериментах"
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА.
Составлен на основе элективного курса Мосейчук Василий Александрович. Элективный курс по физике 9 класса является продолжением
элективных курсов в 7- 8 классах. Курс рассчитан на один час в неделю для учащихся, проявляющих интерес к предмету физики, позволяет
существенно расширить возможности выстраивания учеником индивидуальной образовательной траектории и преследует следующие цели:
1. Обеспечить углублённое изучение отдельных разделов программы по физике;
2. Создать условия для существенной дифференциации содержания обучения учащихся;
3. Способствовать установлению доступа к полноценному образованию одарённым категориям учащихся в соответствии с их способностями,
индивидуальными склонностями и потребностями;
В своей программе я ставлю задачу не только расширения знаний изученного материала учащимися, а также общего развития школьников.
Для этого 65% всего времени отводится на экспериментальные задания, проводимые школьниками самостоятельно.
В предлагаемом курсе подобраны задачи повышенной степени сложности по основным темам традиционного курса физики 7-9 - го
классов.
Экспериментальные задания содержат рекомендации по методике их использования, представлены образцы их выполнения, даны
пояснения к ним.
Предлагаемый элективный курс по физике для учащихся 9-х классов направлен:
1. На оказание обучающимся квалифицированной помощи в расширении, углублении, систематизации и обобщении их знаний по этому
предмету;
2. На развитие у учащихся интуиции, формально-логического и алгоритмического мышления, навыков моделирования, использования
математических методов для изучения смежных дисциплин;
3. На формирование в процессе обучения познавательной активности, умения приобретать и творчески распоряжаться полученными знаниями,
потребностей научно-исследовательской деятельности в процессе активной самостоятельной работы.
Систематически выполняя экспериментальные задания, учащиеся овладевают физическими методами познания: собирают
экспериментальные установки, измеряют физические величины, представляют результаты измерений в виде таблиц, графиков, делают выводы из
эксперимента, объясняют результаты своих наблюдений и опытов с теоретических позиций.
№
урока
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
кол-во
Тема урока
часов
1
Цели и задачи элективного курса физики
Экспериментальная работа № 1 «Определение удельной теплоёмкости твердого
1
тела»
Экспериментальная работа № 2 «Изучение зависимости пути от времени при
1
прямолинейном равномерном движении. Измерение скорости».
Решение задач на расчет параметров равномерного движения
1
Экспериментальная работа № 3 «Исследование равноускоренного движения без
1
начальной скорости»
1
Экспериментальная работа № 4 «Определение массы жидкости»
1
Работа по карточкам серии 1,2.
1
Экспериментальная работа № 5 «Определение плотности камня»
1
Экспериментальная работа № 6 «Измерение ускорения свободного падения»
Решение задач на расчет параметров равноускоренного движения
1
Решение задач на движение тел, брошенных под углом к горизонту
1
Решение задач на применение законов Ньютона
1
Экспериментальная работа № 7 «Определение скорости вылета снаряда из
1
пружинного пистолета»
Экспериментальная работа № 8 «Определение коэффициента трения
1
скольжения дерева по дереву»
Экспериментальная работа № 9 "Определение коэффициента жесткости
1
пружин"
Экспериментальная работа № 10 «Исследование зависимости силы трения от
1
силы нормального давления»
Экспериментальная работа № 11 «Измерение ускорения свободного падения
1
при помощи математического маятника»
Решение задач на закон сохранения импульса
1
1
Решение задач на движение тел по наклонной плоскости
Экспериментальная работа № 12 «Определение отношений длин
1
математических маятников»
1
Экспериментальная работа № 13 «Определение площади стола»
1
Экспериментальная работа № 14 «Определение архимедовой силы»
1
Экспериментальная работа № 15 «Определение сопротивления при помощи
План
Факт
Номера
задач
№ 4-7
№ 10-12
№ 25-28
№ 29-32
№ 45-49
№ 38-42
2
24.
1
25.
1
26.
1
27.
1
28.
1
29.
1
30.
1
31.
1
32.
33.
34.
1
1
1
вольтметра и амперметра»
Экспериментальная
работа
№
16
«Изучение
закономерностей
последовательного соединения проводников»
Экспериментальная работа № 17 «Изучение закономерностей параллельного
соединения проводников»
Экспериментальная работа № 18 «Изучение закона Ома»
Экспериментальная работа № 19 «Исследование зависимости угла отражения и
преломления от угла падения света»
Экспериментальная работа № 20 «Определение фокусного расстояния линзы»
Экспериментальная работа № 21 «Измерение мощности и работы тока в
резисторе»
Решение задач на расчет энергетического выхода ядерной реакции.
Экспериментальная работа № 22 «Исследование зависимости периода и
частоты свободных колебаний нитяного маятника от длины нити»
Решение задач на применение законов Ньютона
Решение задач на применение законов Ньютона
Обобщающий урок
№ 35-37
№ 53-57
ЗАДАЧИ.
1. Определите скорость течения (км/ч), если скорость теплохода вниз по реке равна 22 км/ч, а вверх 18 км/ч. (2 км/ч)
2. Пассажир поезда, движущегося равномерно со скоростью 54 км/ч, видит в течение 60 с другой поезд длиной 300 м, который движется по
соседнему пути в том же направлении с большей скоростью. Найдите скорость (км/ч) второго поезда. (72 км/ч)
3. Сколько секунд пассажир, стоящий у окна поезда, идущего со скоростью 54 км/ч, будет видеть проходящий мимо него встречный поезд,
скорость которого 36 км/ч, а длина 150 м? (6 с)
4. Со станции вышел товарный поезд, идущей со скоростью 20 м/с. Через 10 минут по тому же направлению вышел экспресс, скорость
которого 30 м/с. На каком расстоянии (в км) от станции экспресс нагонит товарный поезд? (36 км)
5. Спортсмены бегут колонной длиной 20 м с одинаковой скоростью 3 м/с. Навстречу бежит тренер со скоростью 1 м/с. Каждый спортсмен,
поравнявшись с тренером, бежит назад с прежней скоростью. Какова будет длина колонны, когда все спортсмены развернутся? (10 м)
6. Автомобиль проехал первую половину пути со скоростью 60 км/ч. оставшуюся часть пути он половину времени ехал со скоростью 35 км/ч,
а последний участок – со скоростью 45 км/ч. найдите среднюю скорость (в км/ч) автомобиля на всём пути. (48 км/ч)
7. Велосипедист проехал 3 км со скоростью 12 км/ч, затем повернул и проехал некоторое расстояние в перпендикулярном направлении со
скоростью 16 км/ч. чему равен модуль перемещения (в км) тела, если средняя скорость пути за всё время движения равна 14 км/ч? (5 км)
8. Эскалатор метро поднимает неподвижно стоящего на нём пассажира в течение 1 минуты. По неподвижному эскалатору пассажир
поднимается за 3 минуты. Сколько времени будет подниматься идущий вверх пассажир по движущемуся эскалатору? (45 с)
9. Легковой автомобиль движется со скоростью 20 м/с за грузовым, скорость которого 16,5 м/с. В момент начала обгона водитель легкового
автомобиля увидел встречный междугородный автобус, движущийся со скоростью 25 м/с. При каком наименьшем расстоянии до автобуса
3
можно начинать обгон, если в начале обгона легковая машина была в 15 м от грузовой, а к концу обгона она должна быть впереди грузовой
на 20 м? (450 м)
10. Мальчик съехал на санках с горы длиной 40 м за 10 с, а затем проехал по горизонтальному участку ещё 20 м до остановки. Найти скорость
в конце горы, ускорения на каждом из участков, общее время движения и среднюю скорость на всём пути. Начертить график скорости. (8
м/с; 0,8 м/с2; - 1,6 м/с2; 15 с; 4 м/с;)
11. Велосипедист начал своё движение из состояния покоя и в течение первых 4 с двигался с ускорением 1 м/с 2; затем в течение 0,1 мин он
двигался равномерно и последние 20 м – равнозамедленно до остановки. Найти среднюю скорость за всё время движения. (2,6 м/с)
12. Расстояние между двумя станциями поезд прошёл со средней скоростью vср = 72 км/ч за t = 20 мин. Разгон и торможение вместе длились t1
= 4 мин, а остальное время поезд двигался равномерно. Какова была скорость v поезда при равномерном движении? (80 км/ч)
13. Камень брошен с высоты h = 28 м над поверхностью земли вертикально вверх с начальной скоростью v 0 = 8 м/с. Найти скорость v падения
камня на землю. Сопротивлением воздуха пренебречь. (24,8 м/с)
14. Камень, подброшенный вертикально вверх с поверхности земли упал на землю через i = 3 с. На каком расстоянии l от точки бросания (по
горизонтали) упадёт камень на землю, если его бросить с такой же начальной скоростью, но под углом
= 450 к горизонту?
Сопротивлением воздуха пренебречь. (l = 22 м)
15. Тело брошено с поверхности земли под углом = 300 к горизонту со скоростью v0 = 20 м/с. Пренебрегая сопротивлением воздуха,
определите скорость (модуль и направление) и координаты тела через t = 1,5 с после начала движения. (x = 26 м; y = 4 м; v = 18 м/с; tg = 0,3; = 170)
16. Тело бросили вертикально вверх с поверхности земли со скоростью v0 = 30 м/с. Некоторую точку А тело прошло дважды с разницей во
времени 2с. Определите высоту, на которой находится точка А. Сопротивлением воздуха пренебречь. (h = 40 м)
17. Дальность полёта тела, брошенного горизонтально с начальной скоростью v0 = 4,9 м/с, равна высоте, с которой его бросили. Чему равна эта
высота, и под каким углом к горизонту тело упало на землю? Сопротивлением воздуха пренебречь. (Н = 4,9 м;tg = -2; | | = 640)
18. Камень, брошенный с поверхности земли под углом к горизонту, упал на землю через t = 4 с. Чему равны высота и дальность полёта камня,
если известно, что во время движения его максимальная скорость была вдвое больше минимальной. Сопротивлением воздуха пренебречь.
(Нmax = 20м; l = 46 м)
19. Камень, брошенный вертикально вверх, дважды был на одной и той же высоте – спустя 0,8 и 1,5 с после начала движения. Чему равна эта
высота? g = 10 м/с2 (h = 6 м)
20. С какой высоты падает тело без начальной скорости, если путь, пройденный им за последнюю секунду движения, в пять раз больше пути,
пройденного за первую секунду? g = 10 м/с2 (h = 45м)
21. Когда пассажиру осталось дойти до двери вагона 15 м, поезд тронулся с места и стал разгоняться с ускорением 0,5 м/с2. пассажир побежал
со скоростью 4 м/с. Через сколько времени он достигнет двери вагона? (t = 6 с)
22. С высоты 3,2 м начинает падать без начальной скорости маленький шарик. Одновременно другой шарик брошен вверх с поверхности
земли с начальной скоростью в 1,5 раза меньшей, чем имел бы первый шар при падении на землю. На какой высоте (в см) шары
столкнутся? (140 см)
23. Два тела начинают одновременно двигаться по прямой навстречу друг другу с начальными скоростями 10 и 20 м/с и с постоянными
ускорениями 2 и 1 м/с2, направленными противоположно соответствующим начальным скоростям. Определите, при каком максимальном
начальном расстоянии между телами они встретятся в процессе движения. (225 м)
4
24. Из одной точки одновременно бросают два тела: одно горизонтально со скоростью 6 м/с, другое – вертикально со скоростью 8 м/с. На
каком расстоянии друг от друга будут находиться тела через 2 с? (20 м)
25. Из точки, расположенной на высоте 15 м, бросают камень со скоростью 20 м/с под углом 30 0 к горизонту. Через какое время камень упадёт
на землю? g = 10 м/с2 (3 с)
26. Из точки, расположенной на высоте 30 м над землёй, бросают камень со скоростью 20 м/с под углом 45 0 к горизонту. На каком расстоянии
(по горизонтали) от точки броска упадёт камень? g = 10 м/с2 (60 м)
27. Из окна, находящегося на высоте 7,5 м, бросают камень под углом 450 к горизонту. Камень упал на расстоянии 15 м от стены дома. С какой
скоростью был брошен камень? g = 10 м/с2 (10 м/с)
28. Под каким углом к горизонту нужно направить струю воды, чтобы высота её подъёма была равна дальности? (760)
29. В лифте, опускающемся с ускорением 3 м/с2, на пружине жесткостью 595 Н/м висит груз. Найдите массу (в г) груза, если удлинение
пружины равно 1 см. g = 9,8 м/с2 . (700 г)
30. Чтобы тело массой 5 кг не соскальзывало с вертикальной стены, его следует придавить к ней с минимальной силой 500 Н, направленной
перпендикулярно плоскости стены. Чему равен коэффициент трения тела о стену? (0,1)
31. На гладкой доске лежат два тела массами 2 и 3 кг, соединённые лёгкой нерастяжимой нитью. К первому телу приложили горизонтальную
силу 5 Н, ко второму – 10 Н, направленной противоположно первой. Определите силу натяжения нити, соединяющей тела. (7 Н)
32. Велосипедист движется со скоростью 54 км/ч по кругу радиусом 45 м. Найти угол наклона велосипедиста к горизонту. (630)
33. Автомобиль движется со скоростью 72 км/ч. Какой наименьший радиус поворота автомобиля, если коэффициент трения скольжения колёс
о полотно дороги равен 0,5? (80 м)
34. Шар массой 4 кг, подвешенный на нерастяжимой и невесомой нити длиной 1 м, совершает колебания в вертикальной плоскости. Найдите
силу натяжения нити в тот момент, когда она образует с вертикалью угол 600, а скорость шара равна 1,5 м/с. (29 Н)
35. Человек тянет за собой с постоянной скоростью санки массой 6 кг с помощью верёвки, составляющей с горизонтом угол, тангенс которого
0,75. коэффициент трения между санками и горизонтальной поверхностью 0,3. определите силу натяжения верёвки. g = 9,8 м/с 2. (18 Н)
36. Какое ускорение приобретут санки массой 6 кг, если потянуть за верёвку с силой 20 Н, направленной под углом 300 к горизонту?
Коэффициент трения 0,1.
= 1,7 g = 10 м/с2. (2 м/с2)
37. Брусок массой 2,8 кг перемещают вверх вдоль вертикальной стены с помощью силы, равной 70 Н и направленной под углом
к
вертикали. Найдите ускорение бруска, если известно, что sin = 0,6, а коэффициент трения между стеной и бруском 0,4. g = 10 м/с2. (4
м/с2)
38. Вверх по наклонной плоскости с углом наклона к горизонту 450 пущена шайба со скоростью 12 м/с. Через некоторое время она
останавливается и соскальзывает вниз. С какой скоростью она вернётся в исходную точку? Коэффициент трения шайбы о плоскость 0,8. (4
м/с)
39. На гладком столе лежат два бруска с массами m1= 400 и m2=600 г. К одному из них приложена горизонтальная сила F = 2H. Определите
силу Т натяжения нити, если сила приложена: а) к первому бруску; б) ко второму бруску. (1,2 Н; 0,8 Н)
40. На столе лежит деревянный брусок массой 2 кг, к которому привязана нить, перекинутая через блок. К другому концу нити подвешен груз
массой 0,85 кг. Коэффициент трения бруска о стол 0,4. Определите силу натяжения нити. (8,17 Н)
41. Определите коэффициент трения при движении стального бруска по деревянному столу, если он движется под действием груза массой 150
г, связанного с ним нитью, перекинутой через блок. Масса бруска 300 г, ускорение при движении тел равно 1 м/с2. (0,34)
5
42. Небольшой шарик массой 250 г, прикреплённый к концу нити, равномерно вращают в вертикальной плоскости. На сколько сила натяжении
нити в нижней точке траектории больше, чем в верхней? g = 10 м/с2. (5)
43. Математический маятник массой 1 кг и длиной 20 см совершает колебания в вертикальной плоскости. В момент, когда нить маятника
образует угол 600 с вертикалью, скорость груза маятника равна 1 м/с. Какова в этот момент сила натяжения нити? g = 10 м/с2. (10 Н)
44. Во сколько раз период обращения спутника, движущегося на расстоянии 21600 км от поверхности Земли, больше периода обращения
спутника, движущегося на расстоянии 600 км от её поверхности? Радиус Земли 6400 км. (8)
45. Снаряд массой 20 кг, летящий горизонтально со скоростью 500 м/с, попадает в платформу с песком массой 10 т и застревает в песке. С
какой скоростью стала двигаться платформа? (1 м/с)
46. С неподвижной лодки, масса которой вместе с человеком 255 кг, бросают на берег весло массой 5 кг с горизонтальной скоростью
относительно Земли 10 м/с. Какую скорость приобретает лодка? (0,2 м/с)
47. Охотник стреляет из ружья с движущейся лодки по направлению её движения. Какую скорость имела лодка, если она остановилась после
трёх, быстро следующих друг за другом выстрелов? Масса охотника с лодкой 100 кг, масса заряда 20 г, средняя скорость дроби и
пороховых газов 500 м/с. (0,3 м/с)
48. Стоящий на льду человек массой 60 кг ловит мяч массой 0,5 кг, который летит горизонтально со скоростью 20 м/с. На какое расстояние
откатится человек с мячом по горизонтальной поверхности льда, если коэффициент трения 0,05? (2,8 см)
49. Граната, летевшая в горизонтальном направлении со скоростью 10 м/с, разорвалась на 2 части массами 1 и 1,5 кг. Скорость большего
осколка осталась после взрыва горизонтальной и возросла до 25 м/с. Определите величину и направление скорости меньшего осколка. (12,5 м/с)
50. Ракета, масса которой без заряда 400 г, при сгорании топлива 50 г. Определить скорость выхода газов из ракеты, считая, что сгорание
топлива происходит мгновенно. (400 м/с)
51. Человек, стоящий на коньках на гладком льду реки, бросает камень массы 0, 5 кг. Спустя время 2 с камень достигает берега, пройдя
расстояние 20 м. с какой скоростью начинает скользить конькобежец, если его масса 60 кг? Трением пренебречь. (0.083 м/с)
52. Тело массой 990 г лежит на горизонтальной поверхности. В него попадает пуля массой 10 г и застревает в нём. Скорость пули 700 м/с и
направлена горизонтально. Какой путь пройдёт тело до остановки? Коэффициент трения между телом и поверхностью 0,05. (50м)
53. Человек массой 60 кг переходит с носа на корму лодки. На какое расстояние переместится лодка длиной 3 м, если её масса 120 кг? (-1 м)
54. Тележка, масса которой 120 кг, движется по рельсам без трения со скоростью 6 м/с. С тележки соскакивает человек массой 80 кг под углом
300 к направлению её движения в горизонтальной плоскости. Скорость тележки уменьшается при этом до 5 м/с. Какой была скорость
человека во время прыжка относительно земли? (8,6 м/с)
55. Лодка неподвижно стоит в озере. На корме и на носу лодки на расстоянии 5 м друг от друга сидят рыболовы. Масса лодки 150 кг, массы
рыболовов 90 кг и 60 кг. Рыболовы меняются местами. На сколько переместится при этом лодка? Сопротивлением воды пренебречь. (0,5
м)
56. Конькобежец массой 60 кг бросает в горизонтальном направлении камень массой 2 кг со скоростью 15 м/с. На какое расстояние откатится
при этом конькобежец, если известно, что коэффициент трения полозьев о лёд равен 0,02? (0,625 м)
57. Шар массой 4 кг, имевший скорость 5 м/с, сталкивается с покоящимся шаром такой же массы. Считая удар абсолютно неупругим, найдите
выделившееся количество теплоты. (25 Дж)
58. Во сколько раз изменится полная механическая энергия колеблющегося маятника при уменьшении его длины в три раза и увеличении
амплитуды колебаний в 2 раза? (12)
6
59. Висящий на пружине груз массой 0,10 кг совершает вертикальные колебания. Определить период гармонических колебаний груза, если
для упругого удлинения пружины на 1 см требуется сила 0,1 Н. (0,628 с)
60. Алюминиевый шар, подвешенный к пружине, совершает колебания с периодом 4 с. Каков период колебаний медного шара того же
радиуса, подвешенного на этой пружине? (7,3 с)
61. Один из двух математических маятников совершил 10 колебаний, другой за то же время – 6 колебаний. Разность длин маятников
составляет 16 см. определите длины маятников и периоды их колебаний. (0,09 м; 0,25 м; 0,6 с; 1 с)
62. Груз, подвешенный на длинном резиновом жгуте, совершил колебания с периодом Т. Во сколько раз изменится период колебаний, если
отрезать 1\2 длины жгута и подвесить на оставшуюся часть тот же груз? (0,5)
63. Найти период и частоту колебаний математического маятника, длина нити которого равна 0,634м. (1,72 с; 0,582 Гц)
64. Ускорение свободного падения на поверхности Луны 1,6 м/с2. Какой длины должен быть математический маятник, чтобы его период
колебания на Луне был равен 1 с? (4 см)
Экспериментальная работа № 1
«Измерение удельной теплоёмкости твердого тела»
Оборудование: тело на нити, калориметр, стакан с холодной водой, термометр, весы, разновес, измерительный цилиндр(мензурка), сосуд с
горячей водой.
Методические указания.
1.Налейте во внутренний стакан калориметра 100 мл воды комнатной температуры.
2.Измерьте температуру воды в калориметре t1.
3.Нагрейте цилиндр в сосуде с горячей водой. Измерьте её температуру (эта температура и будет начальной температурой цилиндра t2).
4.Измерьте температуру воды t в калориметре после опускания цилиндра.
5.С помощью весов определите массу m2 металлического цилиндра, предварительно осушив его салфеткой.
6.Результаты измерений занесите в таблицу.
Масса воды в
калориметре,
m1, кг
Начальная
температура воды,
t1, ºC
Масса
цилиндра,
m2, кг
Начальная температура
цилиндра
t2, ºC
Общая температура воды и
цилиндра
t, ºC
7.Рассчитайте количество теплоты Q1, которое получила вода при нагревании: Q1 = с1 m1 (t - t1)
4
8. Количество теплоты Q2 , отданное металлическим цилиндром при
охлаждении: Q2 = с2 m2 (t2 - t)
9. Так как Q1 = Q2 , то с1 m1 (t - t1)= с2 m2 (t2 - t) => c2=
10.Сравните полученное значение удельной теплоемкости цилиндра с таблицей и определите, из какого материала сделан цилиндр.
11.Найдите абсолютную и относительную ошибку измерений.
7
Отсюда абсолютная погрешность измерения удельной теплоемкости равна:
12.Окончательный результат запишется следующим образом: с=с2±Δс2.
13.Сделайте соответствующие выводы.
Экспериментальная работа № 2
«Изучение зависимости пути от времени при прямолинейном равномерном движении. Измерение скорости».
Оборудование: металлический шарик, желоб, секундомер, линейка, цветной скотч.
Методические указания.
1.Установите желоб горизонтально. Учитывая, что движение не будет идеальным из-за трения между шариком и поверхностью желоба,
подложите под один его конец какой-либо предмет высотой 1-2 см.
2.Снебольшим усилием толкните металлический шарик с более высокого конца желоба. Если шарик движется неравномерно, повторите
опыт несколько раз и добейтесь его равномерного движения. Для этой цели слегка приподнимайте или опускайте более высокий конец
желоба.
3.Убедитесь в том, что движение шарика равномерное, воспользовавшись цветным скотчем. С его помощью отметьте путь, пройденный
шариком за каждую секунду. (Время отсчитывает секундомер) Измерьте с помощью линейки расстояния между флажками. Если они
одинаковы, то движение шарика можно считать равномерным.
4.Определите скорость равномерного движения шарика. Для этого измерьте любой участок пути, пройденный шариком за 1 с, 2 с или 3 с.
Рассчитайте скорость равномерного движения шарика.
5.Постройте график зависимости пути от времени.
Экспериментальная работа №3.
«Исследование равноускоренного прямолинейного движения без начальной скорости»
Оборудование: желоб, штатив с муфтой и лапкой, металлический шарик, металлический цилиндр, секундомер, измерительная лента (линейка).
Методические указания.
1.Укрепите в лапке штатива один конец желоба так, чтобы он составлял небольшой угол с поверхностью стола. (Наклон желоба должен быть
таким, чтобы шарик проходил всю длину не менее чем за 3-4 с.) У другого конца положите в желоб металлический цилиндр.
2.Измерьте пути, проходимые шариком за три последовательных промежутка времени, равных 1 с каждый. Сделайте это двумя способами.
Поставьте мелом на желобе метки, фиксирующие положения шарика в моменты времени, равные 1с, 2 с, 3 с, и измерьте расстояния между этими
метками. Затем, опуская каждый раз шарик с одной и той же высоты, измерьте путь, пройденный им сначала за 1 с, затем за 2 с и за 3с.
Результаты измерений запишите в таблицу.
№ опыта
1
2
3
Время τ, с
Путь s, м
Время t, с
Путь S, м
Ускорение а, м/с2
Скорость υ, м/с
8
3.Найти отношение пути, пройденного за вторую секунду, к пути, пройденному за первую секунду, и пути, пройденного за третью секунду, к
пути, пройденному за первую секунду. Сделайте вывод.
4.Из табличных данных, вычислите ускорение движения шарика, используя формулу S=аt 2/2. Полученный результат занесите в таблицу.
5. Используя формулу υ=аt, определите значения мгновенной скорости шарика через 1,2 и 3 секунд после начала движения. Данные расчетов
занесите в таблицу.
6. По данным таблицы построить графики зависимости пройденного пути и мгновенной скорости шарика от времени.
Экспериментальная работа № 4
«Определение массы жидкости»
Оборудование: весы с разновесами, стакан пустой, стакан с водой
Методические указания.
1. Определить массу пустого стакана с помощью рычажных весов.
2. Не убирая гирь добавить 100 или 150 г, доливать в стакан воды до тех пор, пока весы не уравновесятся.
Экспериментальная работа № 5
«Определение плотности камня»
Оборудование: камень неправильной формы, весы с разновесами, мензурка, отливной стакан.
Методические указания.
1. Взвесить камень на рычажных весах.
2. Определить объем камня с помощью отливного стакана и мензурки.
3. Определить плотность пластилина ρ=m/V
Экспериментальная работа № 6
“Определение ускорения свободного падения”
Оборудование: неподвижный блок, два груза, весы, набор гирь, секундомер, нить, измерительная лента.
Методические рекомендации.
1. Перекинуть через неподвижный блок нить, прикрепить к ее концам два груза равной массы М (массу грузов определяем взвешиванием).
2. Измерить расстояние от одного груза до поверхности стола h.
3. Положить на груз перегрузок массой m.
4. С помощью секундомера определить время t, за которое груз с перегрузком достигнет поверхности стола.
5. Ускорение грузов определяется по формуле: a=mg/(2M+m)
6. Учитывая, что а =2h/t2, получаем формулу для определения ускорения свободного
падения: g=2h(2M+m)/mt2
Экспериментальная работа № 7.
“Определение скорости вылета снаряда из пружинного пистолета”
9
Оборудование: пружинный пистолет, измерительная лента, шарики- снаряды к пистолету.
Методические рекомендации.
1. Скорость v0 вылета снаряда из пружинного пистолета определяют по дальности его полета l в горизонтальном направлении с высоты h.
Не учитывая сопротивления воздуха, скорость в горизонтальном направлении постоянная: V0=L/t
2.Время падения снаряда определяют по формуле: H =gt2 /2, откуда t = √2H/g
3. Вычислить начальную скорость по формуле: V0=L/√2H/g
Экспериментальная работа № 8
“Определение коэффициента трения скольжения дерева по дереву”
Оборудование: доска, деревянный брусок, линейка.
Методические рекомендации.
1. Положить на доску брусок, которую наклонить до такого угла , при котором брусок начинает равномерно скользить вниз при легком
постукивании по доске.
2. Из уравнения движения: Fтр – mg sin = 0 μm g cos - m g si n = 0
μcos - sin = 0
μ= tg
tgα=h/(√l-h)
h – высота наклонной плоскости
l – длина наклонной плоскости
– угол между наклонной плоскостью и основанием
Экспериментальная работа № 9
"Определение коэффициента жесткости пружин"
Оборудование: набор пружин, линейка, штатив с муфтой, набор грузов, динамометр
Методические указания.
1. Закрепить пружину в штативе.
2. Найти вес тела F
3. Подвесить груз к пружине
4. Определить удлинение пружины l
5. Определить коэффициент жесткости пружины k=F/l
Экспериментальная работа № 10
«Исследование зависимости силы трения от силы нормального давления»
Оборудование: поверхность деревянная, динамометр, набор тел.
Методические указания.
1. Взвесить тело (N)
2. Равномерно протянуть тело по поверхности
3. Измерить силу тяги (она же сила трения). (F)
4. Добавить на тело груз и повторить эксперимент
10
5. Добавить на тело еще один груз и опять повторить эксперимент
6. Построить график зависимости F от N
Экспериментальная работа №11.
«Измерение ускорения свободного падения с помощью математического маятника»
Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, шарик, прилепленный к нему нитью, секундомер, измерительная лента
Методические рекомендации.
1.Подвесьте к штативу шарик на нити. Измерьте длину математического маятника.
2.Отклоните маятник на 3-4 см от положения равновесия и отпустите его. Измерьте время 20 полных колебаний маятника.
3.Измерьте время 3 раза. Найдите среднее значение времени как среднее арифметического. Результаты измерений и вычислений с учетом
погрешности измерений занести в таблицу. Считайте, что погрешность измерения равна половине цены деления.
4.Определите период колебаний по формуле: Т= tср/N.
5.Из формулы периода колебаний математического маятника выразите ускорение свободного падения и вычислите его по вашим данным.
6.Повторите измерения (п.1-5) изменив длину нити маятника.
7.Вычислите относительную и абсолютную погрешности измерения ускорения свободного падения для каждого случая по формулам:
8.Запишите значение ускорения свободного падения в таблицу с учетом погрешности измерений.
№
опыта
Длина
маятника,
ℓ±Δℓ, м
Число
колебаний,
N
Время
колебаний,
t±Δt, с
Среднее
значение
времени,
tср±Δt, с
Период
колебаний,
Т±ΔТ, с
Ускорение
Абсолютная
своб. падения, погрешность
g, м/с2
измерений,
м/с2
Ускорение свободного
падения с учетом
Δg, погрешности, g±Δg,
м/с2
1
9.Все расчеты делаются под таблицей.
10 Сделайте соответствующие выводы.
Экспериментальная работа № 12
«Определение отношений длин математических маятников»
Оборудование: штатив, два шарика с отверстием, катушка ниток, секундомер.
Методические рекомендации:
1.
Изготовить два маятника разной длины.
11
2.
3.
4.
5.
6.
Прикрепить сначала один маятник к штативу, отклонить маятник на угол 300 и замерить время, за которое маятник совершит 30 – 40
колебаний.
Прикрепить второй маятник другой длины к штативу, отклонить маятник на угол 30 0 и замерить время, за которое маятник совершит 30 –
40 колебаний.
По формуле периода: T1=2π√l1/g , где T1=t1/N, Откуда l1= g 2t1/4 π2N1
По аналогии запишем формулу для второго маятника.
Откуда: l1/l2=( 2t1N2)/( 2t2N1)
Экспериментальная работа № 13.
“Определение площади стола”
Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, шарик с отверстием, катушка ниток, секундомер.
Методические рекомендации.
1. Изготовить маятник, длина которого равна половине длины стола.
2. Прикрепить маятник к штативу, отклонить маятник от вертикали на 300 и отпустить. При этом подсчитать 30 – 40 колебаний за
определенное время.
3. По формуле периода математического маятника определить его длину: l=gt2/4 π2N, откуда lc = a = 2l – длина стола
4. Аналогично измерить ширину стола.
5. По формуле S = a b определить площадь стола.
Экспериментальная работа № 14
«Определение архимедовой силы»
Оборудование: динамометр, твердое тело, емкость с водой, емкость с концентрированным раствором кухонной соли, нитка.
Методические указания.
1. Определить цену деления динамометра.
2. Измерьте вес тела Рвозд. в воздухе. Запишите в таблицу.
3.Измерьте вес тела в воде Рвод., для этого опустите тело в воду до его полного погружения, но не опускайте его на дно сосуда,
придерживайте погруженное тело за нить. Запишите показания динамометра в таблицу.
4. Определите выталкивающую силу по формуле: Fа = Рвозд. – Рвод.
Запишите результат вычислений в таблицу.
5. Опустите тело на дно сосуда, определите вес тела в воде и вычислите выталкивающую силу. Результаты измерений и вычислений
запишите в таблицу.
6. Погрузите в воду лишь половину тела, снова определите вес тела в воде и вычислите выталкивающую силу и результаты измерений и
вычислений запишите в таблицу.
7. Погрузите тело в раствор кухонной (поваренной) соли. Определите вес тела в соленой воде, вычислите выталкивающую силу и
результаты измерений и вычислений запишите в таблицу.
№
Условия опыта
Рвозд., Н
Ржид., Н
Fа, Н
12
опыта
1
2
3
4
Тело полностью погружено в воду (у её поверхности)
Тело полностью погружено в воду (у дна сосуда)
Половина тела погружена в воду
Тело полностью погружено в раствор кухонной соли.
8. Сделайте соответствующий вывод.
Экспериментальная работа № 15
«Определение сопротивления при помощи вольтметра и амперметра»
Оборудование: амперметр, вольтметр, ключ, источник питания 4 В, резистор, соединительные проводники.
Методические указания.
1. Соберите цепь, замерьте силу тока в цепи и напряжение на резисторе.
2. Определите сопротивление резистора R=U/I
3. Определить погрешности измерений и расчетов
Сопротивление
№ опыта Сила тока I, A Напряжение U, B
R, Oм
1
2
Экспериментальная работа № 16
«Изучение закономерностей последовательного соединения проводников»
Оборудование: амперметр, вольтметр, ключ, источник питания, резисторы, соединительные проводники.
Методические указания.
1. Соберите цепь, замерьте силу тока в резисторе 1 и резисторе 2, напряжение на резисторах и на источнике питания.
2. Проверить, что I0=I1=I2, U0=U1+U2
Экспериментальная работа № 17
«Изучение закономерностей параллельного соединения проводников»
Оборудование: амперметр, вольтметр, источник питания, резисторы, соединительные проводники.
Методические указания.
1. Соберите цепь, замерьте силу тока в резисторе 1, резисторе 2, общий ток в цепи, напряжение на резисторах и на источнике питания.
2. Проверить, что I0=I1+I2, U0=U1=U2
Экспериментальная работа № 18
13
«Изучение закона Ома»
Оборудование: амперметр, вольтметр, источник питания 4-12 В, резисторы сопротивлением 2 Ом, соединительные проводники.
Методические указания.
1. Соберите цепь, замерьте силу тока в цепи и напряжение на резисторах 6 Ом. Напряжение подавать 4,6,8,10,12 В.
2. Соберите цепь, замерьте силу тока в цепи и напряжение на резисторах 2,4,6 Ом. Напряжение подать 4 В.
3. Заполнить таблицу.
4. Построить график I=I(U), I=I(R)
Экспериментальная работа № 19
«Исследование зависимости угла отражения и преломления от угла падения света»
Оборудование: зеркало, призма с плоскопараллельными гранями, лазерная указка.
Методические указания.
На листе бумаги поставьте на ребро зеркало, отметьте положение зеркала. Расположите лазерную указку под некоторым углом к зеркалу.
Сделайте отметки карандашом на бумаге по направлению хода падающего и отражённого лучей.
Начертите по сделанным вами отметкам ход падающего и отражённого лучей. Восстановите перпендикуляр в точке падения луча. Измерьте
углы падения и отражения.
Выполните все действия указанные в п.1, изменив направление хода луча на некоторый угол.
Сделайте вывод. (Как зависит угол отражения от угла падения).
Установите призму.
1. Подготовьте таблицу для записи результатов измерений.
№ опыта α, град β, град sin α sin β
sin α/sin β
1.
2.
3.
Расположите лазерную указку под некоторым углом к призме. Сделайте отметки карандашом на бумаге по направлению хода падающего и
преломленного лучей.
Начертите по сделанным вами отметкам ход падающего и преломленного лучей. Восстановите перпендикуляр в точке падения луча.
Измерьте углы падения и преломления.
Выполните все действия указанные в п.1, изменив направление хода луча на некоторый угол.
Экспериментальная работа № 20
«Определение фокусного расстояния линзы»
Оборудование: собирающая линза, экран, лампа с колпачком, в котором сделана прорезь, измерительная лента.
Методические указания.
14
1. При помощи линзы получите изображение окна на экране. Измерьте расстояние от линзы до изображения - это будет приблизительно фокусное
расстояние линзы F. Оно будет измерено тем точнее, чем дальше находится экран от окна.
2. Дополнительное задание. Поместите лампу примерно на двойном фокусном расстоянии от линзы. Перемещая экран, получите на нем
изображение, равное прорези лампы (оно будет в действительным и перевернутым). Слегка передвигая лампу и экран, добейтесь наиболее
четкого изображения прорези. В этом случае и лампа и экран будут находиться в двойном фокусе линзы. Вычислите фокусное расстояние и
оптическую силу линзы.
Экспериментальная работа № 21
«Измерение мощности и работы тока в резисторе»
Оборудование: источник питания, резистор, вольтметр, амперметр, ключ, соединительные провода, часы с секундной стрелкой.
Методические указания.
Рабочие формулы: P=U*I A= P*t.
Выполнение работы
1.Собирают цепь по схеме
2. Измеряют вольтметром напряжение на лампе: U= B
3. Измеряют амперметром силу тока: I = A
4. Вычисляют мощность тока в лампе: Р = Вт.
5. Засекают время включения и выключения лампы: t = 60 c. По времени ее горения и мощности определите работу тока в лампе: А= Дж.
Экспериментальная работа № 22
«Исследование зависимости периода и частоты свободных колебаний нитяного маятника от его длины»
Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, шарик, прилепленный к нему нитью, секундомер, измерительная лента.
Методические указания.
1.Установите на краю стола штатив.
2.Закрепите нить маятника длиной 16 см в лапке штатива.
3.Отклоните шарик от положения равновесия на небольшую амплитуду (1-2 см) и отпустите. Измерьте промежуток времени, за который маятник
совершит 30 полных колебаний.
4.Проведите еще 4 опыта так же как и в п.2-3 изменяя длину маятника.
5.Для каждого опыта вычислите период колебаний по формулам Т=t/N и Т=2π√ℓ/g
6.Определите частоту колебаний математического маятника по формуле ν=N/t.
7.Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу.
Физическая № опыта
величина
1
2
3
4
5
15
ℓ, м
0,16
0,25
0,49
0,64
N
30
t, с
T, с
ν, Гц
8.Постройте график зависимости периода колебаний от длины маятника.
9.Сделайте соответствующие выводы.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
1
УЧЕБНО – МЕТОДИЧЕСКАЯ ЛИТЕРАТУРА
Л.К. Белопухов, Л.А. Володина и др. Задачи по физике для учащихся подшефных школ и лицеев, слушателей подготовительных
курсов и региональных подготовительных отделений. Москва. 2002.
Л.А. Кирик. Самостоятельные и контрольные работы по физике. Разноуровневые дидактические материалы. 9 класс. Механика.
“Илекса” “Гимназия”. Москва – Харьков. 1998.
С.М. Козела. Всероссийские олимпиады по физике. ЦентрКом. Москва. 1997.
А.П. Рымкевич. Задачник по физике. Дрофа. Москва. 2004.
И.Ш. Слободецкий, В.А. Орлов. Всесоюзные олимпиады по физике. Пособие для учащихся 8-10 классов средней школы. Москва.
Просвещение. 1982.
Г.Н. Степанова. Сборник задач по физике для учащихся 9-11 классов общеобразовательных учреждений. Москва. Просвещение.
1995.
О.С. Хакимова, Е.М. Пестряев, Л.К. Маненкова. Физика, задачи, билеты, решения. Уфа. 1999.
16