Експериментальні задачі

ОСОБЛИВОСТІ ВИКОРИСТАННЯ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ЗАДАЧ НА СУЧАСНОМУ УРОЦІ ФІЗИКИ

Вступ: Актуальність : “ Використання дослідницьких задач та експерименту на уроках фізики “ дозволяє досягати мети: по-перше, зацікавити учнів вивченням одного з найскладніших предметів, по-друге, виховувати творчу особистість, по-третє, навчити кожного учня знаходити ефективні рішення, продумуючи шлях вирішення та результат на декілька кроків вперед

Ідея: удосконалення знань, умінь та навичок, отриманих під час уроку, в повсякденному житті, вміння вірно орієнтуватися в потоці наукової інформації.

Мета: навчити учнів самостійно за допомогою розв’язання дослідницьких задач та експерименту отримувати знання на уроках фізики.

Пройшовши тривалий шлях розвитку, шкільний фізичний експеримент перетворився з окремих дослідів на струнку систему навчального експерименту, яка охоплює така його види:

1)Демонстраційні досліди, виконувані  викладачем;

2)Фронтальні лабораторні роботи;

3)Роботи фізичного практикуму;

4)Експериментальні задачі;

5)Позакласні досліди.

Задача 1

Визначити внутрішній опір то ЕРС джерела струму (Лабараторна робота №2 10 клас)

Варіант 1:

Обладнання: джерело постійного струму, лабораторний реостат, амперметр, вольтметр.

Розвязання: склавши ел.коло за схемою і замкнувши ключ, визначаємо напругу U1, на реостаті, за допомогою реостата змінюємо силу струму в колі, дістаємо силу струму I1 і напругу  U1.

Тепер за законом Ома для повного кола визначаємо внутрішній опір джерела r та його електрорушійну силу ЕРС.

Маємо систему:

Варіант 2

Обладнання: джерело постійного струму, два резистори з відомими опорами (1, 2 чи 4 Ом), амперметр.

Розвязання:

З’єднавши послідовно батарею, амперметр, один з резисторів і, замкнувши ключ, дістанемо струм I2 при опорі резистора R1. Так само знаходимо силу струму I2 в колі при опорі резистора R2. За цими данними визначаємо внутрішній опір джерела струму r та його ЕРС

Варіант 3

Обладнання: джерело постійного струму, два резистори з відомими опорами, вольтметр.

Розвязання:

Приєднаємо до батареї паралельно резистор R1 і вольтметр, який покаже значення напруги U1. Потім так само приєднаємо резистор R1, напруга на резисторі становить U2. За добутими даними визначаємо внутрішній опір джерела струму r та його ЕРС.

Задача 2

Маючи воду та пластмасову літрову пляшку переконатись, що поверхність стола є горизонтальна.

Розв’язок.

Наливають воду в пляшку, щоб 2-3 см до отвору вона була не заповнена. Закручують корок і розташовують пляшку горизонтально на поверхні столу. Якщо бульбашка розміститься посередині, то поверхня столу є горизонтальною.

Задача 3

Маючи вату, ебонітову паличку та хутряний шматок примусити вату літати.

Розв’язок.

Електризують паличку хутром. Від палички заряджають клаптик вати. Останній відштовхуючись підніметься над паличкою. Вчасно підставляючи паличку під клаптик вати, можна примусити його «літати».

Задача 4

Маючи дерев’яну лінійку, електричну лампу на підставці, ебонітову паличку і хутряну шматку примусити лінійку рухатись.

Розв’язок.

Кладуть лінійку на лампу так, щоб вона була зрівноважена. До лінійки підносять наелектризовану паличку (не торкаючись) і спостерігають, що лінійка рухається.

Задача 5

Маючи дві гумові кульки та трубку довести, що повітря займає увесь наданий йому об’єм.

Розв’язок

Наповнюють одну з кульок повітрям і з’єднують її  трубкою з порожньою. Спостерігають, що друга кулька наповниться повітрям, при зменшенні об’єму першої.

Задача 6

Маючи механічний годинник та лінійку, визначити швидкість руху кінця її стрілки.

Розв’язок

З допомогою лінійки шукають радіус циферблата. Шлях, який проходить хвилинна стрілка шукають як 2пR. Так як час тече рівномірно, то знайдений шлях ділять на час руху хвилинної стрілки, тобто 3600 секунд, що відповідає 1 годині.

Задача 7

Маючи моток мідного дроту, штангенциркуль та терези з тягарцями, визначити довжину дроту в мотку.

Розв’зок

Масу дроту шукають зважуванням. Її можна представити як добуток маси на об’єм, тобто:

m=p*v=p*s*l

Переріз дроту шукають так:

S=пd²/4

Густину міді шукають із таблиці густин.

ЦІКАВІ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ЗАВДАННЯ

На уроках фізики у школі вчителі завжди говорять, що фізичні явища оточують нас всюди. Однак потім ми частенько про це забуваємо. Дивовижне поруч! Не думайте, що для проведення фізичних дослідів вдома вам знадобиться щось надприродне. Ось вам кілька доказів ;)

Магнітний олівець

Що необхідно приготувати?

• Батарейку.
• Товстий олівець.
• Мідний ізольований дріт діаметром 0,2–0,3 мм і довжиною кілька метрів (чим більше, тим краще).
• Скотч.

Проведення досліду

Намотайте дріт впритул виток до витка на олівець, не доходячи до його країв по 1 см. Закінчився один ряд — намотуйте другий зверху у зворотній бік. І так, поки не закінчиться увесь дріт. Не забудьте залишити два кінці дроту по 8–10 см. Щоб витки після намотування не розмотувались, закріпіть їх скотчем. Зачистіть вільні кінці дроту та приєднайте їх до контактів батарейки.

Що відбулося?

Ми отримали магніт! Піднесіть до нього маленькі залізні предмети — скріпку, шпильку. Притягуються!

Дзиґа

Що необхідно приготувати?

• Папір, голку і гумку.
• Паличку і суху вовняну ганчірку з попереднього експерименту.

Проведення досліду

Керувати можна не тільки водою! Виріжте смужку паперу шириною 1–2 см і довжиною 10–15 см, зігніть по краях і посередині. Застроміть голку гострим кінцем у гумку. Врівноважте заготовку-дзигу на голці. Підготуйте «чарівну паличку» (з попереднього досліду), потріть сухою ганчіркою і піднесіть до одного з кінців паперової смужки збоку або зверху, не торкаючись її.

Що відбудеться?

Смужка стане розгойдуватися вгору вниз, як гойдалка, або буде крутитися, як карусель. А якщо ви зможете вирізати з тонкого паперу метелика, то експеримент буде ще цікавішим.

Лід і полум'я

(експеримент проводиться в сонячний день)

Що необхідно приготувати?

• Невелику чашку з круглим дном (можна піалу).
• Шматочок сухого паперу.

Проведення досліду

Налийте в чашку воду і поставте в морозильну камеру. Коли вода перетвориться на лід, вийміть чашку і поставте в ємність з гарячою водою. Через деякий час лід відокремиться від чашки. Тепер вийдіть на балкон, покладіть шматочок паперу на кам'яну підлогу балкона. Шматком льоду сфокусуйте сонце на папірці.

Що відбудеться?

Папір має обвуглитися, адже в руках уже не просто лід... Ви здогадалися, що зробили лупу?

Неправильне дзеркало

Що необхідно приготувати?

• Прозору банку з кришкою, яка щільно закривається.
• Дзеркало.

Проведення досліду

Налийте в банку води з надлишком і закрийте кришкою, щоб всередину не потрапили бульбашки повітря. Приставте банку до дзеркала кришкою вгору. Тепер можна дивитися в «дзеркало».

Подивіться всередину. Там буде зменшене зображення. Починайте нахиляти банку вбік, не відриваючи від дзеркала.

Що відбудеться?

Відображення вашої голови у банці, звісно ж, теж буде нахилятися, поки не стане перевернутим униз, при цьому ніг так і не буде видно. Підніміть банку, і відображення знову перевернеться.

Коктейль з бульбашками

Що необхідно приготувати?

• Склянку з міцним розчином кухонної солі.
• Батарейку від кишенькового ліхтарика.
• Два шматочки мідного дроту довжиною приблизно по 10 см.
• Дрібний наждачний папір.

Проведення досліду

Зачистить кінці дроту шматочком наждачного паперу. Підключіть до кожного полюсу батарейки по одному кінцю дротів. Вільні кінці дротиків опустіть у склянку з розчином.

Що відбудеться?

Біля опущених кінців дроту будуть підніматися бульбашки.

Батарейка з лимона

Що необхідно приготувати?

• Лимон, ретельно вимитий і насухо витертий.
• Два шматочки мідного ізольованого дроту приблизно 0,2–0,5 мм завтовшки і довжиною 10 см.
• Сталеву скріпку для паперу.
• Лампочку від кишенькового ліхтарика.

Проведення досліду

Зачистіть протилежні кінці обох дротів на відстані 2–3 см. Вставте в лимон скріпку, прикрутіть до неї кінець одного з дротиків. Застроміть в лимон в 1–1,5 см від скріпки кінець другого дротика. Для цього спочатку проткніть лимон у цьому місці голкою. Візьміть два вільних кінці дротів і прикладіть до контактів лампочки.

Що відбудеться?

Лампочка зажевріє!

Висновок

Як і будь-який експеримент, я використовую експериментальні задачі, які значною мірою сприяють підвищенню активності навчання на уроках, розвитку логічного мислення, навчають аналізувати явища використовуючи всі теоритичні знання і практичні навички, отримані на уроках фізики.