Презентация, доклад к уроку физики в 11 классе Решение качественных задач на уроках физики в рамках подготовки к ЕГЭ

физики
МБОУ «Школа № 60»
Тыквинская О.В.

появились в русской методической литературе свыше 180 лет назад. Предлагались самые различные названия:
«практические вопросы», «вопросы на соображение», «логические задачи», «устные задачи», «качественные вопросы», «проверочные вопросы» и др.
Такое разнообразие наименований свидетельствует о разносторонности методических достоинств данного
типа задач.
Термин «качественная задача» подчеркивает главную особенность всех задач такого типа – внимание учащегося в них акцентируется на качественной стороне рассматриваемого физического явления.
Решаются такие задачи путем логических умозаключений,
базирующихся на законах физики, графически или экспериментально. Математические вычисления при этом не применяются.

явление, – особенно если это что-то новое, – вы должны задать себе вопрос: – в чём здесь причина? Почему так происходит?» и рано или поздно вы эту причину поймёте. Майкл Фарадей

осложнённых в отличие от решения, традиционных задач, достаточно громоздкими вычислениями, позволяет сосредоточиться на главном: формировании у учащихся физического мышления, ясного и чёткого понимания физических законов, понятий и представлений.

ими образуемые, иначе такое бросание будет пустою забавою». Козьма Прутков

Камень, брошенный в стоячую воду, порождает волны, разбегающиеся кругами. Какой формы получаются волны от камня, брошенного в текущую воду реки?

приведёт нас к выводу, что волны от брошенного камня должны быть круговые и в стоячей, и в текущей воде. Будем рассматривать движение частиц волнующейся воды как составное из двух движений:
радиального – от центра колебаний и переносного,
направленного по течению реки. Тело, участвующее в нескольких движениях, в конечном итоге перемещается туда, где очутилось бы оно, если бы совершало все составляющие движения последовательно, одно за другим. Поэтому допустим сначала, что камень брошен в неподвижную воду. В таком случае волны, конечно, получатся круговые.
Представим себе теперь, что вода движется – безразлично, с какой скоростью, равномерно или неравномерно, лишь бы движение это было поступательное. Что произойдёт с круговыми волнами? Они передвинутся параллельным перемещением, не претерпевая никакого искажения формы, то есть останутся круговыми.

Николай Николаевич Носов. «…Мишка взял бутылку с подсолнечным маслом. Налил масло на сковородку и сунул в печь прямо на горячие угли, чтоб поскорей зажарились. Масло зашипело и вдруг вспыхнуло на сковородке пламенем. Мишка вытащил сковородку из печки, – масло на ней пылает. Я хотел водой залить, а воды у нас в доме ни капли нет. Так оно и горело, пока всё масло не выгорело. В комнате дым и смрад, а от пескарей одни угольки остались». Правильно ли было тушить горящее масло водой, и как правильно нужно было тушить?

масла, и поэтому она сразу уйдет на дно. (Масло не растворяется в воде.) Там вода быстро нагреется и начнет сильно испаряться, от чего масло начнет брызгать во все стороны, распространяя огонь. Нужно накрыть сковороду крышкой. С накрытой крышкой пламя вскоре израсходует весь кислород и потушится.

задачка по физике от Ханса Кристиана Андерсена.

«В деревне стояла настоящая зима и было, пожалуй, ещё холоднее, чем в городе. Резкий ветер носился над заснеженными полями, крестьянин в больших тёплых рукавицах ехал на санях, похлопывая руками, чтобы выколотить из них мороз; кнут лежал у него на коленях, но исхудалые лошади бежали рысью; пар так и валил от них. Снег скрипел под полозьями, а воробьи прыгали по санным колеям и мёрзли».

городе теплее, чем в его окрестностях?
2. Поясните, почему при потирании и похлопывании рук друг об друга, можно «выколотить из них мороз»?
3. Почему «снег скрипел под полозьями»? Что является причиной этого скрипа? Почему чем крепче мороз, тем сильнее скрипит под ногами снег?

высокая температура в центре города по сравнению с его окраинами и пригородами объясняется несколькими причинами:  1) в городе меньше испарение (а оно сопро-вождается поглощением значительного коли-чества тепла, см. задачу);  2) мостовые и здания накапливают больше тепла, чем почва;  3) из-за большой высоты строений и их специ-фического расположения ветер в городе слабее. К менее существенным факторам следует отнести уборку снега зимой и выделение тепла различными механизмами (в том числе автомобилями).

этого скрипа? Почему чем крепче мороз, тем сильнее скрипит под ногами снег?

… (показание прибора, физическая величина)»; «объясните …, указав, какими физическими явлениями и закономерностями оно вызвано»

(изобразить схему электрической цепи, рисунок с ходом лучей в оптической системе и др.). В этом случае в описание полного правильного решения вводится еще один пункт (верный рисунок или схема). Отсутствие рисунка (или схемы) или наличие ошибки в них приводит  к снижению на 1 балл. С другой стороны, наличие правильного рисунка (схемы) при отсутствии других элементов ответа дает возможность учащемуся получить 1 балл.

В цилиндрическом сосуде под поршнем длительное время нахо-дятся вода и ее пар. Поршень начинают выдвигать из сосуда. При этом температура воды и пара остается неизменной. Как будет меняться при этом масса жидкости в сосуде? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности вы использовали для объяснения.

сосуде под поршнем длительное время находятся вода и ее пар. Поршень начинают выдвигать из сосуда. При этом температура воды и пара остается неизменной. Как будет меняться при этом масса жидкости в сосуде? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности вы использовали для объяснения.

пар находятся в закрытом сосуде длительное время, поэтому водяной пар является насыщенным. При выдвигании поршня происходит изотермическое расширение пара, давление и плотность насыщенного пара в этом процессе не меняются. Следовательно, будет происходить испарение жидкости. Значит, масса жидкости в сосуде будет уменьшаться.

резистора, реостата, ключа, цифровых вольтметра, подключенного к батарее, и амперметра. Составьте принципиальную электрическую схему этой цепи. Используя законы постоянного тока, объясните, как изменятся (уменьшится или увеличится) сила тока в цепи и напряжение на батарее при перемещении движка реостата в крайнее правое положение.

ри­сун­ке, где I — сила тока в цепи. Ток через вольт­метр прак­ти­че­ски не течет, а со­про­тив­ле­ние ам­пер­мет­ра пре­не­бре­жи­мо мало.

(пол­ной) цепи:
 

В со­от­вет­ствии с за­ко­ном Ома для участ­ка цепи на­пря­же­ние, из­ме­ря­е­мое вольт­мет­ром:
 
При пе­ре­ме­ще­нии движ­ка рео­ста­та впра­во его со­про­тив­ле­ние умень­ша­ет­ся, что при­во­дит к умень­ше­нию пол­но­го со­про­тив­ле­ния цепи. Сила тока в цепи при этом рас­тет, а на­пря­же­ние на ба­та­рее умень­ша­ет­ся.

со­про­тив­ле­ние рео­ста­та равны R, ЭДС ба­та­рей­ки равна Е, её внут­рен­нее со­про­тив­ле­ние ни­чтож­но .

оста­ют­ся по­сто­ян­ны­ми) по­ка­за­ния иде­аль­но­го вольт­мет­ра при пе­ре­ме­ще­нии движка реостата из крайнего верхнего в край­нее ниж­нее по­ло­же­ние?
Ответ по­яс­ни­те, ука­зав, какие фи­зи­че­ские за­ко­но­мер­но­сти Вы ис­поль­зо­ва­ли для объ­яс­не­ния.

рео­ста­та, транс­фор­ма­то­ра, ам­пер­мет­ра и вольт­мет­ра.

край­нем пра­вом по­ло­же­нии и не­по­дви­жен. Опи­ра­ясь на за­ко­ны элек­тро­ди­на­ми­ки, объ­яс­ни­те, как будут из­ме­нять­ся по­ка­за­ния при­бо­ров в про­цес­се пе­ре­ме­ще­ния пол­зун­ка рео­ста­та влево. ЭДС са­мо­ин­дук­ции пре­не­бречь по срав­не­нию с  .

отрицательный заряд, и стрел­ка элек­тро­мет­ра при под­не­се­нии палки к его шару от­кло­ня­ет­ся, а при уда­ле­нии палки — воз­вра­ща­ет­ся к не­от­клонённому со­сто­я­нию. Если же в мо­мент под­не­се­ния на­элек­три­зо­ван­ной палки к элек­тро­мет­ру кос­нуть­ся рукой его ме­тал­ли­че­ско­го кор­пу­са и сразу же убрать руку, то после уда­ле­ния палки от­кло­не­ние стрел­ки со­хра­ня­ет­ся, хотя и мень­шее по ве­ли­чи­не. Объ­яс­ни­те, ос­но­вы­ва­ясь на из­вест­ных фи­зи­че­ских за­ко­нах и за­ко­но­мер­но­стях, по­че­му это про­ис­хо­дит.

на­ка­ла имеют до­воль­но огра­ни­чен­ный срок служ­бы, обыч­но не пре­вы­ша­ю­щий 1000 часов. В про­цес­се дли­тель­ной ра­бо­ты на внут­рен­ней по­верх­но­сти стек­лян­ной колбы лампы по­яв­ля­ет­ся чёрный налёт. Лампы, про­ра­бо­тав­шие до­воль­но долго, обыч­но пе­ре­го­ра­ют в мо­мент вклю­че­ния, когда на них подаётся на­пря­же­ние.

Объ­яс­ни­те, ос­но­вы­ва­ясь на из­вест­ных фи­зи­че­ских за­ко­нах и за­ко­но­мер­но­стях, при­чи­ну об­ра­зо­ва­ния на­ле­та на стен­ках колбы и пе­ре­го­ра­ние ламп в мо­мент их вклю­че­ния.

на­блю­де­ние за далёким ис­точ­ни­ком света. Для этого он ночью уста­но­вил на шта­ти­ве фо­то­ап­па­рат, навёл его на далёкий фо­нарь, сфо­то­гра­фи­ро­вал его, а потом по­ста­вил перед объ­ек­ти­вом фо­то­ап­па­ра­та по­лу­про­зрач­ное пре­пят­ствие и сде­лал ещё один сни­мок (см. фо­то­гра­фии — один фо­нарь и его же изоб­ра­же­ние после фо­то­гра­фи­ро­ва­ния через пре­пят­ствие).

за­ко­нах и яв­ле­ни­ях фи­зи­ки, по­лу­чен­ную во вто­ром слу­чае кар­ти­ну.

то­чеч­но­го ис­точ­ни­ка S, прой­дя через со­би­ра­ю­щую линзу, па­да­ет на фо­то­ка­тод па­рал­лель­ным пуч­ком. В схему внес­ли из­ме­не­ние: на место пер­во­на­чаль­ной линзы по­ста­ви­ли дру­гую того же диа­мет­ра, но с боль­шим фо­кус­ным рас­сто­я­ни­ем. Ис­точ­ник света пе­ре­ме­сти­ли вдоль глав­ной оп­ти­че­ской оси линзы так, что на фо­то­ка­тод свет снова стал па­дать па­рал­лель­ным пуч­ком. Как из­ме­нил­ся при этом (умень­шил­ся или уве­ли­чил­ся) фо­то­ток на­сы­ще­ния? Объ­яс­ни­те, по­че­му из­ме­ня­ет­ся фо­то­ток на­сы­ще­ния, и ука­жи­те, какие фи­зи­че­ские за­ко­но­мер­но­сти Вы ис­поль­зо­ва­ли для объ­яс­не­ния.

По пер­во­му за­ко­ну Сто­ле­то­ва фо­то­ток на­сы­ще­ния за­ви­сит от ин­тен­сив­но­сти па­да­ю­ще­го света, то есть от ко­ли­че­ства фо­то­нов, па­да­ю­щих на фо­то­ка­тод в еди­ни­цу вре­ме­ни. При ис­поль­зо­ва­нии линзы та­ко­го же диа­мет­ра, но с боль­шим фо­кус­ным рас­сто­я­ни­ем, те­лес­ный угол, под ко­то­рым из ис­точ­ни­ка видно линзу, умень­ша­ет­ся. Фо­то­ны летят от ис­точ­ни­ка во все сто­ро­ны рав­но­мер­но, по­это­му ре­зуль­ти­ру­ю­щий поток фо­то­нов, по­па­да­ю­щих на фо­то­ка­тод в ре­зуль­та­те за­ме­ны линзы, умень­ша­ет­ся. А зна­чит, умень­ша­ет­ся и ток на­сы­ще­ния.

физике для средней школы (любое издание).
Марон А.Е., Марон Е.А. Качественные задачи по физике: 7-9 классы. – М.: просвещение, 2006.
Новиков С.М. Электромагнитная индукция: Качественные (логические) задачи. – М.: Чистые пруды, 2007.
Меледин Г.В.  Физика в задачах – М.: Наука, 1994. - Гл. VI. Задачи-демонстрации.
Фурсов В.К. Задачи-вопросы по физике.- М.: Просвещение, 1977.
Гельфгат И.М., Генденштейн Л.Э., Кирик Л.А. 1001 задача по физике (любое издание).
Единый государственный экзамен: Контрольно-измерительные материалы; Федеральный банк тестовых заданий (открытый сегмент) [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.fipi.ru/view/sections/91/docs/
Обучающая система Дмитрия Гущина [Электронный ресурс] Режим доступа: http://phys.reshuege.ru/test?theme=196&ttest=true

Я.И.Перельман, П.Л.Капица, В.Н.Ланге, Дж. Уокер, К.Суорц
Журналы «Квант», «Физика для школьников»
…и многое-многое другое…