Приклад екзаменаційного білету.

1. Механічний рух та його види. Матеріальна точка. Траєкторія. Шлях і переміщення. Система відліку. Відносність руху. Швидкість руху. Рівномірний прямолінійний рух. Графіки залежностей кінематичних величин при рівномірному русі.

2. Характеристика освітньої галузі «Природознавство». Системи побудови шкільного курсу фізики. Структура курсу фізики СЗОНЗ.

3. Методика вивчення розділу «Будова речовини»: формування понять «маса», «густина», «дифузія».

Методичні рекомендації до відповіді.

1. Механічний рух та його види. Матеріальна точка. Траєкторія. Шлях і переміщення. Система відліку. Відносність руху. Швидкість руху.

Механічним рухом називають зміну положення тіла відносно інших тіл в просторі з часом.

Залежно від того, за якими ознаками розглядають рухи їх поділяють на:

поступальний, обертальний, коливальний - за характером руху;

прямолінійний і криволінійний – за видом траєкторії;

рівномірний і нерівномірний – за характером зміни швидкості.

Поступальний рух – це рух, при якому всі точки тіла описують паралельні траєкторії однакової довжини.

Обертальний рух – це рух, при якому всі точки тіла описують концентричні кола відносно якоїсь точки.

Прямолінійний рух – рух, при якому траєкторія тіла є прямою лінією.

Криволінійний рух – рух, при якому траєкторія тіла є кривою лінією.

Рівномірний рух – рух, при якому тіло за будь-які рівні інтервали часу проходить однакові шляхи.

Нерівномірний рух - рух, при якому тіло за рівні інтервали часу проходить неоднакові шляхи.

Матеріальною точкою називають тіло, відносними розмірами якого в умовах даної задачі можна нехтувати.

Тіло відліку, пов’язану з ним систему координат і вибраний спосіб вимірювання часу називають системою відліку.

Скорочено записуємо так: СВ = ТВ + СК + ЗВЧ.

Для розв’язання основної задачі механіки необхідно вибрати систему відліку, яка включає тіло відліку, систему координат та прилад для вимірювання часу.

Тіло відліку – тіло, відносно якого ми визначаємо положення інших тіл. Систему координат залежно від виду руху вибирають одновимірну, двовимірну, трьохвимірну. Приладом для вимірювання часу може бути годинник чи секундомір.

1. Шлях - це довжина траєкторії. Як і будь-яка довжина - шлях - скалярна величина.

2. Позначається літерою l (від англ. length – довжина, відстань).

Довжина характеризує об’єкт, вказує на протяжність, віддаленість і переміщення обۥєкта або його частин вздовж заданої лінії.

3. Розмірність шляху записують так dim l = L.

Шлях вимірюють в одиницях довжини.

4.1. В Міжнародній системі одиниць (SI) за одиницю довжини вибрали 1 метр.

4. 2. Скорочено це записують так:

S = 1 м, читають: одиниця шляху в SI – один метр.

4.3. Метр – це відстань, яку проходить електромагнітне випромінювання в вакуумі за 1/299792458 частку секунди.

1. На практиці використовують такі одиниці довжини як миля, морська миля, дюйм, фут.

В астрономії застосовують:

• астрономічну одиницю - а.о. - середня відстань від Землі до Сонця 1 а.о.=1,496 м;

• світловий рік – св. рік – дорівнює відстані, яку проходить світло у вакуумі протягом одного тропічного року 1 св.рік = 9, 4605 м

• парсек – пк 1пк = 3,26 св.рік=206265 а.о.= 3,0857 км;

5. Шлях як фізична величина має такі властивості: адитивності; може залишатись незмінним або лише зростати.

6. Довжину можемо вимірювати лінійкою, рулеткою, штангенциркулем, мікрометром. Для вимірювання довжин дуг кривих ліній на географічних картах і планах використовують курвіметр. Шлях, який проїжджає авто чи мотоцикл визначають за лічильником, який встановлюють на транспортному засобі спільно із спідометром.

1. Переміщення – напрямлений відрізок, який з’єднує початкове і кінцеве положення тіла. Переміщення - векторна величина.

2. На рисунках і схемах зображається у вигляді відрізка із стрілкою, яка показує напрям вектора у просторі. Позначається літерою, над якою зображають стрілку. Це записують так - .

Як векторна величина переміщення характеризується двома рівноправними параметрами:

• напрямом та числовим значенням (модулем).

Формула для визначення записується в залежності від виду руху:

• для поступального прямолінійного рівномірного

• для поступального прямолінійного рівнозмінного

3. Модуль переміщення – це довжина відрізка. Тому значення переміщення визначають в одиницях довжини. В символах це має вигляд

dim = dim = L.

4. В одиницях SI модуль переміщення вимірюють в метрах, що записують так: S = 1 м.

5. Як фізична величина переміщення може збільшуватись, зменшуватись та залишатись незмінним.

1. Швидкість - це фізична величина, яка чисельно рівна шляху, який матеріальна точка проходить за одиницю часу

2. Позначається літерою (від англ. - швидкість).

Визначальна формула ,

3. Розмірність швидкості визначають як відношення розмірності шляху до розмірності часу

dim =

і записують так dim = LT^-1 .

4. Швидкість вимірюють в одиницях швидкості.

За одиницю швидкості приймають швидкість такого руху, при якому тіло за одиницю часу проходить одиницю шляху.

Одиниця швидкості =

4.1. В SI одиниця швидкості - метр за секунду.

4.2. Символьний запис має такий вигляд:   = 1 .

4.3. Метр за секунду – це швидкість такого руху матеріальної точки (тіла), при якій вона (воно) за одну секунду проходить шлях один метр.

4. 5. На практиці використовують такі одиниці швидкості як км/год, миля/год, вузол тощо.

1 вузол = 0,541 , , .

5. Розрізняють середню і миттєву швидкості.

Середня швидкість шляхова - фізична величина, яка чисельно рівна шляху, який матеріальна точка проходить за одиницю часу Середня швидкість переміщення – це фізична величина, яка визначається відношенням переміщення до інтервалу часу , за який було здійснено це переміщення і співпадає за напрямом з вектором

Миттєва швидкість – це векторна фізична величина, що визначається границею відношення нескінченно малого відрізку до інтервалу часу , за умови, що

6. Прилад для вимірювання швидкості руху мотоциклів, автомобілів, поїздів називають спідометром (від англ. speed - швидкість та латин. metreo - вимірювати).

Прилад, який вимірює швидкість судна відносно води, називають лагом, а прилад, що вимірює швидкість вітру, - анемометром.

2. Характеристика освітньої галузі «Природознавство». Системи побудови шкільного курсу фізики. Структура і зміст курсу фізики СЗОНЗ.

Згідно державного стандарту фізика відноситься до освітньої галузі «Природознавство»

Мета освітньої галузі “Природознавство”

- формування системи знань з основ природничих наук, необхідної для адекватного світосприймання та уявлення про сучасну природничонаукову картину світу;

- опанування учнями наукового стилю мислення;

- вироблення умінь застосовувати набуті знання, розуміння наукових основ сучасного виробництва, техніки і технологій і приймати виважені рішення в природокористуванні

Загальними змістовими лініями освітньої галузі є:

рівні і форми організації живої і неживої природи, які структурно представлені в кожній компоненті освітньої галузі специфічними для неї об'єктами і моделями;

закони і закономірності природи;

методи наукового пізнання, специфічні для кожної з природничих наук;

значення природничо-наукових знань у житті людини та їхня роль у суспільному розвитку.

Зміст освітньої галузі може реалізовуватися як окремими навчальними предметами (астрономія, біологія, географія, фізіка, хімія та інші галузі природознавства), що відображають основи відповідних фундаментальних наук, так і завдяки інтегрованим курсам.

Зміст фізичної компоненти створює передумови для:

• забезпечення усвідомлення учнями наукових фактів,

• знайомлення з історією розвитку фізичної науки,

• формування в учнів знання основних фізичних понять і законів, що дають змогу пояснити природні явища і процеси,

• розвитку експериментальних умінь і дослідницьких навичок, умінь застосовування набутих знань для розв'язування фізичних задач і пояснення фізичних явищ і процесів,

• формування наукового світогляду і стилю мислення учнів, уявлення про фізичну картину світу,

• розкриття ролі знання з фізики в житті людини та суспільному розвитку.

Системи побудови шкільного курсу фізики

назва	ознаки	недоліки
радіальна (лінійна)	навчальний матеріал вивчають в такій послідовності, що тема, розділ вивчається в курсі один раз. Розпочинається курс механікою і завершується сучасною фізикою	нерівномірне зростання труднощів при вивченні матеріалу, невідповідність віковому розвитку учнів
концентрична	в першому концентрі вся фізика вивчається на спрощеному рівні із врахуванням попередньої підготовки учнів; в другому концентрі фізика вивчається повторно, але на вищому науковому рівні	непродуктивна витрата часу внаслідок повторного вивчення матеріалу, зниження інтересу учнів, оскільки вивчається вже знайомий матеріал
ступінчаста	передбачає поділ матеріалу за складністю на два ступені. При цьому деякі розділи (теми) курсу внесені тільки до першого, не повторюючись на другому ступені; - інші вивчають лише на ІІ ступені, а матеріал деяких розділів розподілених між обома ступенями	елементи концентризму

3. Методика вивчення розділу «Будова речовини»: формування понять «маса», «густина», «дифузія».

Завдання вивчення розділу:

• сформувати в учнiв базовi фiзичнi знання про будову речовини, явище дифузії, розкрити iсторичний шлях розвитку знань про будову речовини, ознайомити їх з внеском вiдомих зарубiжних i вiтчизняних фізиків у дослідження будови речовини;

• розкрити суть фундаментальних наукових фактів – наявність броунівського руху, основних понять – густина, маса.

• формувати в учнiв експериментальнi умiння, умiння описувати i систематизувати результати спостережень, проводити вимiрювання фiзичних величин, робити узагальнення й висновки;

• розкрити роль фiзичного знання (явища дифузії, рідких кристалів) в життi людини, су­спiльному виробництвi й технiцi, сприяти розвитку iнтересу школярiв до фізики.

Базою для формування основних понять розділу є знання учнів з природознавства та життєвий досвід.

Поняття і закономірності, які вивчаються вперше:

• поняття – кристалічні та аморфні тіла, температурний коефіцієнт лінійного розширення.

- закономірності: основнi положення атомно-молекулярного вчення про будову речовини,, залежнiсть лiнiйних розмiрiв твердих тiл вiд температури

Поняття, які поглиблюються: речовина, тіло, атом, молекула, маса, густина, дифузія.

Методичні труднощі вивчення даної теми обумовлені її абстрактністю, малою наочністю деяких явищ, неможливістю спостерігати процеси, що відбуваються в середині речовини, тому необхідно використовувати різноманітні засоби навчання( малюнки, моделі, комп’ютерні моделі.

З елементами розділу “Будова речовини” учні ознайомленні ще в курсі природознавства. Ключовими поняттями цього розділу є поняття речовина. Це поняття вводиться ще в третьому класі і розвивається в п’ятому (речовина - це те, що входить до складу тіл). На уроках природознавства учні розглядали, що речовини можуть перебувати у різних станах, що називаються агрегатними.

Демонстраційні експерименти

1. Моделі молекул, стисливість газів (наявність проміжків, експеримент з насосом), розширення газу при нагріванні (експеримент з колбою, при нагріванні виходять бульбашки у воді), розширення рідин, об’ємне розширення твердих тіл (металева кулька з кільцем).

2. Розчинення фарби у воді (дифузія рідин), дифузія газів (використання парфумів для того, щоб переконатися що запах пошириться по всій аудиторії).

3. Зчеплення свинцевих циліндрів (взаємодія молекул і атомів між собою).

Уміння і навички, якими мають оволодіти учні:

- користуватися терезами, дотримуватись правил зважування тiл на терезах;

розв’язувати задачi, застосовуючи формулу густини, залежнiсть лiнiйних розмiрiв твердих тiл вiд температури.

Основні лабораторні роботи:

1. Вимірювання маси тіл: сформувати навички користування терезами;

2. Дослідження явища дифузії в рідинах і газах: формувати уміння спостерігати і аналізувати спостережуване явище.

3. Визначення густини твердих тіл і рідин: закріпити навички користування важільними терезами, мензуркою, лінійкою.