Семейство приёмов «Поиск новых связей»

Вопрос №21.

Этот раздел изучается в 9 и 10 классах. Понятие о силе изучается в 7 классе. Основными понятиями являются: масса и сила. Масса - сложное понятие, которое используется для объектов микро- и макромира. Масса характеризует свойство материи: инертные и гравитационные. При рассмотрении МКТ масса пропорциональна количества вещества, а при рассмотрении взаимосвязи массы и | энергии, масса является мерой энергии. Нецелесообразно начинать рассматривать массу с гравитационных свойств, так как плохо I различают массу и всС.^ Введение массы как гравитационых свойств сила пропорциональна массе, g=const для однородного поля. Массу лучше рассматривать с широкого проявления (а пропорциональна F, а пропорциональна l/m). Понятие силы тесна с понятием о фундаментальных взаимодействиях. Существует 4 вида взаимодействия: электромагнитное, гравитационное, сильное и слабое. Они различаются радиусом действия и интенсивностью. В школьном курсе наиболее представлено электромагнитное взаимодействия. Понятие силы раскрывают как величину, является количественной характеристикой взаимодействия, в результате которых меняются вектора скоростей взаимодействия тел.Впервые вводится «инерция». Максвел: первый закон Ньютона ->сила ->зависимость ускорения от силы->масса m=f/a. Другой подход: первый закон Ньютона->масса->сила из рассмотренного взаимодействия->второй и третий законы Ньютона. Первый закон Ньютона в общем общеобразовательном курсе физики сформулирован следующим образом: существую следующие системы отсчета, относительно которых поступательное движение тела сохраняет свою скорость постоянной. Если на него не действуют другие тела (или их влияние компенсируется). Осмыслить первый закон помогает опыт Галелея. Обращают внимание. Что при уменьшении сопротивления движение шарика продолжается дольше. Обязательным явлением рассмотрение и истории, например, Аристотель утверждал, что движение возможно лишь тогда, когда к телу приложена сила. Покой рассматривается как частный случай равномерного и прямолинейного движения. Следует показать роль этого закона, то есть не было бы первого закона, не было бы всех остальных. Также показать что закон инерции выполняется не во всех системах, то есть существуете неирациональные системы. Основные этапы изучения «массы»:

• повторение основных знаний полученных в базовом курсе

• экспериментальное обоснование «массы» как количественной характеристики инерциальных свойств тела введения определения (мера инертных свойств тела) на опяте установлена для двух взаимодействующих тел сокращение модулей ускорений приобретенных в результате взаимодействия-величина const масса -физическая величина характеризующая ее инертность определение единицы массы обсуждение способов измерение массы: по взаимодействию тел; взвешивание на весах.

• сила, второй и третий законы Ньютона повторение 7 класса

• сила - количественная характеристика действия одного тела на другое рассмотрение понятия «действия» и «противодействия»

• рассмотрение взаимодействие видов: тяготения, трения, упругости. -формирование изменений принять эту физическую величину при решении задач.

Основные понятия и правила.

1. Система отсчета, в которой ускорение тела определяется только действием на него других сил называется инерциальной.

Вопрос №22.

Данный раздел изучается в 10 классе.

Теоретические основы темы составляют 1 закон термодинамики и понятие о необратимости тепловых процессов, отражающие нач.своеобразие тепловой формы движения материи значением важность темы:

1 разъяснение 1 закона термодинамики его всеобщность доказывает неуничтожимость и несотворимость материи и энергии, продолжает формирование представлений и фундаментальной принципе сохранения энергии.

2 благоприятная возможность для решения воспитательных задач представляет показ основных преспектив применен тепловой двигатель. А связи с применением теплового важно обратить внимание на вопрос об охране окружающей среды.

3 умение применять знания 1 закона термодинамики к объяненению тепловых явлений. Существуют различные формы энергии. Каждая форма присуща определенному виду движения материи (механическое движение- механическое движение).

Понятие «внутренняя энергия» возникла в 19 веке. Введение внутренней энергии позволит распространить закон сохранены энергии на тепловые процессы. Изменение внутренней энергии системы при переходе из одной системы в другую не зависит от этого перехода, то есть внутренняя энергия является функцией состояния системы, а не функцией процесса. В современной физике под внутренней энергией понимают сумму энергий хаотического движения и взаимодействия молекул и энергии движение и взаимодействие частиц, составляющих молекул. И может измениться либо при совершении работы, либо в процессе теплопередачи. Следует разъяснить учащимся, что работа и теплопередача не равноценные способы изменения энергии. А изменение энергии упорядоченного движения, который приводит к изменению механической и внутренней энергии. При теплопередачи (меняется энергия хаотического движения) меняется внутренняя энергия. В первые понятие внутренняя энергия вводится в базовом курсу. В старших классах развивается и обобщается. Изучение 1 закона термодинамики продолжает формирование представление старшеклассников о применении, закона сохранения энергии. В школьно курсе физики закон изучается как обобщение большого числа опытных даных, устанавливающих соотношение между количеством теплоты полученным за счет работы и совершенной работой. После изучения закона целесообразно ряд упражнений на его применение конкретной процессом: нагревание при ударе; и применение к изопроцессам в идеальном газе (изохорном Q=дельтаU, изотермический Q=А, изобарном Q=дельтаU+А, адиабатном А=-дельтаU) решение вычислительных задач 1 закон термодинамики к изопроцессам создает основу для понимания принципов работы теплового двигателя. С тепловым двигателем учащиеся впервые знакомятся в базовом курсе, изучают двигатели внутреннего сгорания и паровую турбину, КПД. В старших классах рассматривают энергетические процессы, происходящие при работе тепловых двигателей. Входят понятия необратимости и формируют закон термодинамики. Этапы изучения теплового двигателя:-тепловой двигатель-устройство в котором механическая работа может быть совершена за счет внутренней энергии. -должен иметь нагреватель, рабочее тело и холодильник- для непрерывной работы. Целесообразно рассмотреть принципы работы машины Карно и КПД. В заключении обратить внимание на значение развитие теплоэнергегики. Адиабатное сжатие воздуха - прибор «воздушного огниво» Кипение жидкости при понижении

Вопрос №23 Интерактивные технологии в учебной деятельности. Использование обучающих программ на всех предметах, Компьютерное тестирование и контроль знаний, Пользование каталогами и заказ книг в публичных библиотеках через Internet, Использование учениками Internet для подготовки докладов и рефератов, Издание методических разработок учителей, Пользование электронными текстами художественных книг, Использование электронных энциклопедий Примеры: Использование при изучении нов.матер.инф.с различ. сайтов. просмотр фото, кот. нет в учебн. компенсация недостающих приборов занятие детей поиском ответов назаданный вопрос презентации написание рефератов интерактивные уроки тестирование на комп Дидактические принципы построения аудио-, видео- и компьютерных пособий Попробуем более детально систематизировать активно используемые компьютерные технологии обучения по дидактическим функциям: Повышают и стимулируют интерес учащихся благодаря мультимедийным технологиям, Активизируют мыслительную деятельность и эффективность усвоения материала благодаря интерактивности, Позволяют моделировать и визуализировать процессы, Позволяют индивидуализировать обучение, Позволяют организовывать дистанционное обучение, Предоставляют ученикам возможность самостоятельного исследовательского поиска материалов, опубликованных в Internet для подготовки докладов и рефератов, предоставляют помощь в поисках ответов на проблемные вопросы, Многократно повышают скорость и точность сбора и обработки информации об успешности обучения, благодаря компьютерному тестированию и контролю знаний, позволяют вести экстренную коррекцию (результат - сразу). Дидактич. принципы: принцип активности принцип связи теории с практикой практич .направленности принцип наглядности принцип сочетания инд-х и коллек-х форм обучения принцип эффективности обучения(интерес к предмету, уровень умственного развития уч-ся, мастерство уч-ля) Банк и методика применения аудио-, видео- и компьютерных учебных материалов. Основными компьютерными технологиями на уроках физики и, возможно, астрономии, можно назвать Компьютерное моделирование; Проведение модельных лабораторных работ; Контроль знаний, тестирование; Это деление довольно условно. Большинство программных средств объединяет в себе эти технологии. Среди них можно назвать такие как "Открытая физика", "Физика в картинках" "1С: Репетитор. Физика", "Курс физики для школьников и абитуриентов", "Физика в текстах, решениях и демонстрациях для школьников и абитуриентов". На уроке может быть организован как отдельный этап с использованием компьютерных средств, так и возможно проведение полностью компьютеризированного урока. При обучении физике в средней школе, преподаватель обычно сталкивается со следующими трудностями: учащиеся не могут представить некоторых явлений, таких как явления микромира и мира с астрономическими размерами; незнанием учащимися математического аппарата, с помощью которого материал может быть изучен на высоком теоретическом уровне; для изучения явления в школе не может использоваться какое-либо оборудование по причине его дороговизны, громоздкости или небезопасности; явление вообще нельзя наблюдать. Обычно подобные вещи изучаются либо на низком научном уровне, либо объясняются на "на пальцах", либо вообще не изучаются, что ,безусловно, сказывается на уровне подготовки учеников. Численное моделирование - сравнительно новый научный метод, получивший развитие благодаря

(прод23)появлению ЭВМ. Суть метода заключается в следующем: на основе известных законов уже изученных явлений создается математическая модель - абстрактный объект, подчиняющийся тем же законам. Изменяя некоторые входные параметры, экспериментатор может проследить за изменениями, происходящими с моделью. Основное преимущество метода заключается в том, что он позволяет не только пронаблюдать, но и предсказать результат эксперимента при каких-то особых условиях. Метод численного моделирования имеет следующие преимущества перед другими традиционными методами: дает возможность смоделировать эффекты, изучение которых в реальных условиях невозможно, либо очень затруднительно по технологическим причинам является экологически чистым и не представляет опасности для природы и человека; обеспечивает наглядность; доступен в использовании. Как было уже отмечено, кроме демонстраций, возможно применение компьютерного моделирования для проведения лабораторных работ, экспериментальная установка в которых представлена компьютерной моделью явления. Практикум организуется как совокупность занятий по изучению основ физических теорий, математических методов, выполнить и в ходе теоретических занятий должны уяснить, как модели практикума могут быть реализованы, какие эффекты существенны в данном явлении, какие- не очень, и ими можно будет пренебречь, для каждой модели необходимо записать соответствующие законы физики. Все это способствует закреплению у учеников знаний законов и более глубокому их пониманию, совершенствует навыки работы с математическим аппаратом. Помимо этого могут быть достигнуты и побочные, не имеющие к физике прямого отношения цели,- практикум по физическому моделированию не возможен без изучения методов вычислительной математики, и, конечно, основ программирования ЭВМ. В методическом плане практикум по компьютерному моделированию преследует следующие цели: изучение физических законов; изучение математических методов физики; развитие теоретического мышления у учащихся; развитие представлений о макро- и микромирах и явлениях в них; воспитания у учащихся чувства рационального. Такие практикумы имеют тесные межпредметные связи с курсами алгебры и начал математического анализа и основ информатики и вычислительной техники.

(прод22)давления насосом откачивают воздух из плотно закрытой колбы и горячей водой. Основные понятия и правила.

1. Теория тепловых процессов, в которой не учитывается молекулярное строение тел, называется термодинамикой.

2. Внутренняя энергия макроскопического тела равна сумме кинетических энергий беспорядочного движения всех молекул (или атомов) тела и потенциальных энергий взаимодействия всех молекул друг с другом. 3. Внутренняя энергия идеального одноатомного газа прямо пропорциональна его абсолютной температуре. 4. Работа внешней силы, изменяющей объем газа на V, равна А = - р V. Работа самого газа А´ = -А = р V, где р - давление газа. 5. Процесс передачи энергии от одного тела к другому без совершения работы называется теплообменом или теплопередачей. Количественную меру изменения внутренней энергии при теплообмене называют количеством теплоты.

6. Удельная теплоемкость - это количество теплоты, которое получает или отдает 1 кг вещества при изменении его температуры на 1 К.

7. Количество теплоты, необходимое для превращения при постоянной температуре 1 кг жидкости в пар, называется удельной теплотой парообразования.

8. Количество теплоты, необходимое для превращения 1 кг кристаллического вещества при температуре плавления в жидкость той же температуры, называют удельной теплотой плавления л.

9. Коэффициентом полезного действия теплового двигателя называют отношение работы А´ , совершаемой двигателем, к количеству теплоты, полученному от нагревателя:

10. Вероятность макроскопического состояния равна отношению числа микросостояний, реализующих макросостояние, к полному числу возможных микросостояний.

Основные законы.

1. Закон сохранения энергии: энергия в природе не возникает из ничего и не исчезает: количество энергии неизменно, она только переходит из одной формы в другую.

2. Первый закон термодинамики. Изменение внутренней энергии системы при переходе ее из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе:

3. Второй закон термодинамики. Невозможно перевести теплоту от более холодной системы к более горячей при отсутствии других одновременных изменений в обеих системах или в окружающих телах.

(прод21)2. Если относительно какой-нибудь системы отсчета тело движется с ускорением, не вызванным действием на него других тел, то такую систему называют неинерциальной.

3. Количественную меру действия тел друг на друга, в результате которого тела получают ускорения, называют силой.

4. Две силы независимо от их природы считаются равными и противоположно направленными, если их одновременное действие на тело не меняет его скорости.

Основные законы.

1. Первый закон Ньютона. Существуют системы отсчета, называемые инерциальными, относительно которых свободные тела движутся равномерно и прямолинейно.

2. Второй закон Ньютона. Произведение массы на ускорение равно сумме действующих на тело сил:

mа = + + + ... . 3. Третий закон Ньютона. Силы, с которыми тела действуют друг на друга, равны по модулям и направлены по одной прямой в противоположные стороны.

4. Принцип относительности. Все механические процессы протекают одинаково во всех инерциальных системах отсчета.

В первом законе динамики говорится о том, что существуют такие системы отсчета относительно которых поступательно движущееся тело сохраняет свою скорость постоянной, если на него не влияют другие тела. Непосредственно на опыте на Земле проверить это трудно, так как нельзя изолировать движущееся тело от воздействия на него других тел. В этом смысле закон является идеализацией, так же как и понятие системы отсчета. Следовательно, одна из задач, которая стоит перед учителем при рассмотрении этого закона, - разъяснить школьникам, что ни один опыт не может абсолютно точно подтвердить закон инерции, так как не существует в природе абсолютно свободных, ни с чем не взаимодействующих тел. Эту методическую сложность можно решить, рассматривая мысленные опыты (рассматривая движение тел без сопротивления), т. е. приближаясь в реальных опытах к идеальным условиям. Можно показать следующий опыт 1: в опыте по желобу скатывается шарик: 1) в кучу песка, находящуюся у основания наклонной плоскости, 2) на гладкую поверхность (например, стекло). Обращают внимание школьников на то, что по мере уменьшения сопротивления движение шарика продолжается в течение большого промежутка времени. Дальше продолжая рассуждение о том, что если бы на движущееся тело не действовали никакие другие тела, подводим учащихся к выводу о сохранении в этих случаях скорости неизменной, как по модулю, так и по направлению.Опыт 2. показать, что масса есть мера инертности тела.

На тонкую нить подвешивают груз. Снизу к нему прикрепляют другую такую же нить. Если резко дернуть за нижнюю нить, то она обрывается, а груз остается висеть на верхней нити. Но если нижнюю нить не дергать, а медленно тянуть, то оборвется верхняя нить и груз упадет. Это объясняется тем, что когда нижнюю нить резко дергают, то время взаимодействия руки и нити настолько мало, что груз не успевает изменить свою скорость и верхняя нить не обрывается: у груза велика инертность. В то же время у нижней нити, много менее инертной, скорость изменяется на большее значение, и она обрывается.

Когда же нижнюю нить тянут медленно, взаимодействие тянущей руки с грузом длится большее время и груз успевает приобрести такую скорость, что его перемещение оказывается достаточным для разрыва и без того растянутой верхней нити.

(прод20)5. По степени трудности выделяют задачи повышенной сложности, к ним относят нестандартные задачи и задачи, путь решения которых может быть известен решателю, но для получения ответа требуется выполнения целого комплекса различной степени сложности операций.

Методы и способы решения задачи по физике

Основные методы познания, используемые в физике, предопределяют наличие трёх основных методов решения физических задач: теоретического, экспериментального и вычистительного (предполагающего математическое моделирование процессов на компьютере). Метод решения – Определяет стратегию процесса решения, задает основную идею к планированию этого процесса, определяет путь установления связи между требованиями и условием задачи.

Способ решения – аппарат, осуществляющий получение связи между требованиями и условием задачи и сближающий их. Для теоретического метода решения физических задач характерны логический и математический способы решения.