Методические наработки
методическая разработка по физике (7 класс) по теме

Михаил Васильевич Ломоносов

Краткая хроника жизни:

8(19) ноября 1711 - М. В. Ломоносов родился в деревне Мишанинской Архангельской губернии в семье крестьянина -помора. Рано обучился грамоте и много читал. В 1724 получил книги: "Грамматику" М.Смотрицкого (1721), "Арифметику" Л.Магницкого (1703) и "Псалтирь рифмотворную" Симеона Полоцкого (1680), - которые впоследствии называл вратами своей учености.

Пытался поступить в Холмогорское училище, но его' как крестьянского сына не приняли, поэтому отправился в Москву.                                                                                                                          1730 - М. В. Ломоносов с рыбным обозом ушел учиться в Москву и, скрыв свое происхождение, поступил в Славяно-греко-латинскую академию, где в 1735 дошел до предпоследнего класса - "философии". Основательное овладение латинским и греческим языком открыло перед ним богатства античной и европейской культуры.

В 1734 слушал лекции в Киево-Могилянской академии, познакомился с украинским языком и культурой. После возвращения из Киева был отправлен вместе с другими студентами в Петербург слушателем университета при Академии наук.

В 1736 Ломоносов был послан в Саксонию для изучения горного дела. Здесь он приобрел обширные познания и в области физики, химии, хорошо изучил немецкий, французский, итальянский и английский языки, что дало возможность познакомиться с литературой нового времени.

1736-41 - М. В. Ломоносов находился за границей, где изучал естественные и технические науки.

1742 - М. В. Ломоносов назначен адъюнктом физического класса, а в 1745-м - профессором химии (академиком) Петербургской Академии Наук.

1743 -  создал "Краткое руководство по риторике", переработано в 1748-м, в котором положил начало научному изучению русского языка.

Большое место в жизни Ломоносова занимало поэтическое творчество: "Разговор с Анакреоном" (1759 - 61), "Гимн бороде" (1757), пьесы "Тамира и Селим", "Демофонт", многочисленные оды.

Заботясь о распространении просвещения в России, Ломоносов настаивал на создании русского университета европейского типа, доступного всем слоям населения. Его хлопоты увенчались успехом в 1755 - по его проекту был создан университет в Москве, носящий ныне имя М.Ломоносова. Отдал много сил, чтобы российская наука развивалась, рождала своих ученых, чтобы российские профессора преподавали в университете.

Весной 1765 Ломоносов простудился, заболел воспалением легких и 4 апреля (15 н.с.) скончался. Похоронен на Лазаревском кладбище Александро-Невской лавры в Петербурге.

ЛОМОНОСОВ И ФИЗИКА

”Науки юношей питают,

Отраду старцам подают,

В счастливой жизни украшают,

В несчастный случай берегут”.

М.В. Ломоносов

Оптика и теплота, электричество и тяготение, метеорология и искусство, география и металлургия, история и химия, философия и литература, геология и астрономия - вот те науки, в которых Ломоносов оставил свой след. А.С. Пушкин писал, что ”соединяя необыкновенную силу воли с необыкновенной силой понятия, Ломоносов обнял все отрасли просвещения. Жажда науки была сильнейшей страстью сей души, исполненной страстей”.

”О нечувствительных физических частицах” 

 В феврале 1744года Ломоносов представил новую диссертацию                            ”О нечувствительных физических частицах”. Он считал, что объективно существующий материальный мир познаваем, подчиняется единым законам и причинно обусловлен. Материя тел, считал учёный, дискретна, её можно физически делить, но до определённого предела. Получающиеся в конце такого деления частицы настолько малы, что ”ускользают от чувства зрения”, поэтому Ломоносов называл их ”нечувствительными физическими частицами”. Эти частицы имеют протяжённость, фигуру и инерцию, а следовательно, каждая из них состоит из определённого количества материи. Учёный разделял представление Ньютона о том, что количество материи тела пропорционально силе инерции.

”Размышления о причине теплоты и холода” 

Разработав основания своей ”корпускулярной философии”, Ломоносов стремится найти в совмещение и взаимодействии материальных частиц объяснение всех явлений природы.

Прежде всего заинтересовали его тепловые явления. В ”Размышлениях о причине теплоты и холода”(1744г.) и в ряде последующих работ он отрицает господствовавшую в то время теорию теплорода. В противовес ей Ломоносов создаёт собственную теорию, согласно которой мерой температуры тела является скорость вращения составляющих это тело ”нечувствительных частиц”.

”Теплота состоит во внутреннем движении материи. Поскольку тела состоят из неразрушимой материи, то могут вращаться со сколь угодно большой скоростью. Поэтому не существует предельно высокой степени температуры. По необходимости должна существовать наибольшая, и последняя, степень холода. Однако и ”высшей степени холода (т.е. абсолютного нуля температур) на нашем земноводном шаре не существует”.

В ”Размышлениях о причине теплоты и холода” Ломоносов выдвинул принцип, позднее получивший название второго начала термодинамики.

                                                                   Теория газов. 

В работе ”Попытка теории упругости воздуха” Ломоносов разработал свою теорию, отличавшуюся от ньютоновской, основанной на неприемлемых для Ломоносова силах отталкивания.

Ломоносов выстраивает кинетическую теорию газа на основе следующего принципа: частицы взаимодействуют только столкновением, никаких иных сил между ними возникнуть не может. Механизм взаимодействия частиц газа, по Ломоносову, выглядел следующим образом: сферические, абсолютно неупругие частицы воздуха (в этой работе он называет эти частицы атомами) при тепловом вращении касаются друг друга, а поскольку на их поверхности имеются выступы и впадины, они, соприкоснувшись, отбрасываются друг от друга центробежной силой. Под действием силы тяжести частицы газа опускаются книзу, соприкасаются и снова разлетаются в разные стороны.

Акустические явления. 

 Заметное место в Ломоносовской теории газов занимают акустические явления. ”Звук производится, - писал он, - когда какое-либо тело, приведённое колебательное движение, сообщает таковое ближайшим к себе частицам воздуха, которые вместе с последующими передают его непрерывном рядом на расстояние, пропорциональное силе удара. Так как большинство атомов воздуха не находятся в соприкосновении, то для возбуждения в другом звукового движения необходимо, чтобы каждый атом, получивший толчок от колеблющегося звучащего тела, сперва подошёл к другому атому, затратил на это движение время, хотя и бесконечное малое. Эти бесконечно малые промежутки времени при бесконечном числе атомов на более далёких расстояниях последовательной передачи составляют заметный промежуток времени”. Из приведённой цитаты совершенно очевидно, насколько близким к современному было понимание Ломоносовым акустических явлений.

«Слово о происхождении света». 

В 1756 году, в ”Слове о происхождении света” Ломоносов обнародовал результаты своих размышлений и опытов по приложению ”корпускулярной философии” к оптическим явлениям. В этом слове он отвёрг теорию истечения света Ньютона и предпочёл ей ”волновую” гипотезу Декарта и Гюйгенса, но преобразовал её в соответствии со своими представлениями.

 Ломоносов полагал, что мировое пространство заполнено эфиром, который состоит из материальных частиц трёх разных диаметров. Свет передаётся колебательным движением эфирных частиц, а поскольку они находятся в непосредственном контакте друг с другом, то ”распростертие света” - его скорость имеет очень большую величину. От Солнца до Земли свет доходит ”в каждые восемь минут”.

По предположению учёного, белый свет состоит из красного, жёлтого и голубого. Первый из них передаёт частицы эфира, имеющие самый крупный диаметр, жёлтый - средние, а голубой - самого малого диаметра. ”Прочие цвета рождаются от смешивания” этих трёх.

Атмосферное и статистическое электричество

Ломоносову принадлежат несколько работ, посвящённых исследованию атмосферного и статического электричества. Ломоносов писал: "Без всякого чувствительного грому и молнии происходили от громовой машины сильные удары с ясными искрами и с треском, издалека слышным, что ещё нигде не примечено и с моею давнею теориею о теплоте и с нынешнею об электрической силе весьма согласно...”. По существу в этих строках изложено сообщение об открытии электрического поля в атмосфере.  Возникновение атмосферного электричества Ломоносов связывал с восходящими и нисходящими потоками воздуха, происходящими в результате различия давления и температур в верхних и нижних слоях атмосферы. Электрические заряды, вызывающие грозовые процессы, являются следствием трения частиц потоков воздуха. Учёный старался открыть закономерности возникновения электричества в атмосфере, чтобы потом использовать их в практике — "отвратить от храмин наших гром". 

Природа электричества

В 1753 году пишет сочинения о природе электричества и вызываемых им явлениях. Значительное внимание Ломоносов уделил исследованиям атмосферного электричества, проводившимся им совместно с Г.В. Рихманом, который погиб от удара молнии во время эксперимента. Ломоносов и Рихман придали своим экспериментам количественный характер, разработав для этой цели специальную аппаратуру — "громовую машину”. Гибель Г. В. Рихмана привела к почти повсеместному прекращению исследований грозового разряда.

Оптика.

Одним из важных изобретений Ломоносова в области оптики была "ночезрительная труба” (1756-58), позволявшая в сумерки более отчетливо различать предметы. Кроме того, задолго до В. Гершеля Ломоносов сконструировал отражательный (зеркальный) телескоп для дополнительного плоского зеркала. Ломоносова интересовали также астрономия и геофизика. 26 мая 1761 во время прохождения Венеры по диску Солнца Ломоносов открыл существование у нее атмосферы, впервые правильно истолковав размытие солнечного края при двукратном прохождении Венеры через край диска Солнца. С помощью разработанной им конструкции маятника, позволявшей обнаруживать крайне малые изменения направления и амплитуды его качаний, Ломоносов осуществил длительные исследования земного тяготения.

Мозаика.

М. В. Ломоносов был первым в России человеком, который начал на собственном опыте и своими руками осваивать технику мозаичного набора, в кратчайший срок становится руководителем группы художников, прославившихся созданием первоклассных мозаичных картин, по качествам своим сравнимых с лучшими живописными произведениями. В течение ряда лет разрабатывал технологию получения цветного стекла. В сентябре 1752 закончил свою первую мозаику «Мадонна» с картины итальянского живописца Ф. Солимены (1657-1747). За этот удачный опыт он заслужил честь всемилостивейшего одобрения Ея императорского величества и большое вознаграждение.

А также создал ряд других мозаичных изображений. В 1752 подал в Сенат предложение «Об учреждении в России «мозаичного дела». В том же году занимался строительством фабрики цветного стекла в Усть-Рудице (в 75 км от Санкт-Петербурга).

Заключение.

Ломоносов впервые предсказал существование абсолютного нуля температуры, объяснил из кинетических соображений закон Бойля. Введя в химию весы, он доказал неправильность мнения об увеличении веса металлов при их обжигании в ”заплавленных накрепко стеклянных сосудах”.

Он впервые высказал мысль о связи электрических и световых явлений, об электрической природе северного сияния, о вертикальных течениях как источнике атмосферного электричества. Защищая волновую теорию света, Ломоносов в оптике проделал большую работу по конструированию оптических приборов, по цветам и красителям, по преломлению света.

Ломоносов был первым учёным нового времени, заложившим в России основы ряда наук: физики, физической химии, минералогии, кристаллографии, языкознания, филологии и многих, многих других. Он первым в России сделал успешную попытку создать научную физическую картину мира, что ставит его выше тех европейских учёных-энциклопедистов, с которыми его сравнивает обычно историческая традиция.

Ломоносов ввел в русский язык слово «физика». Издал в переводе с немецкого первый в России учебник физики.

Много сил отдавал Ломоносов созданию Московского университета; он сам составил проект университета. В апреле 1755 г. Московский университет был открыт. И сегодня, являясь ведущим вузом страны, он по праву носит имя великого ученого.

Муниципальное образовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 5»

Программа

дополнительного образования

 «Физика для всех»

для 7 -8  классов 

Пояснительная записка

          Значение физики в школьном образовании определяется ролью физической науки в жизни современного общества, ее влиянием на темпы развития научно-технического прогресса.

Социальные и экономические условия в быстро меняющемся современном мире требуют, чтобы нынешние выпускники получили целостное компетентностное образование. Успешное формирование компетенций может происходить только в личностно-ориентированном образовательном процессе на основе личностно-деятельностного подхода, когда ребёнок выступает как субъект деятельности, субъект развития.

Приобретение компетенций базируется на опыте деятельности обучающихся и зависит от их активности. Самый высокий уровень активности - творческая активность - предполагает стремление ученика к творческому осмыслению знаний, самостоятельному поиску решения проблем. Именно компетентностно-деятельностный подход может подготовить человека умелого, мобильного, владеющего не набором фактов, а способами и технологиями их получения, легко адаптирующегося к различным жизненным ситуациям.

Программа дополнительного образования  рассчитана на учащихся  8 класса, обладающим определенным багажом знаний, умений и навыков, полученных на уроках физики. Занятия кружкового объединения способствуют развитию и поддержке интереса учащихся к деятельности определенного направления, дает возможность расширить и углубить знания и умения, полученные в процессе учебы, и создает условия для всестороннего развития личности. Занятия кружка являются источником мотивации учебной деятельности учащихся, дают им глубокий эмоциональный заряд.

Воспитание творческой активности учащихся в процессе изучения ими физики является одной из актуальных задач, стоящих перед учителями физики в современной школе. Основными средствами такого воспитания и развития способностей учащихся являются экспериментальные исследования и задачи. Умением решать задачи характеризуется в первую очередь состояние подготовки учащихся, глубина усвоения учебного материала. Решение нестандартных задач и проведение занимательных экспериментальных заданий способствует пробуждению и развитию у них устойчивого интереса к физике.

Планирование работы кружка рассчитано на 1 час в неделю.

Цели и задачи  кружка  «Физика для всех»

Цели:

1. Создание условий для развития личности ребенка.
2. Формирование целостного представления о мире, основанного на приобретенных знаниях, умениях, навыках и способах практической деятельности.
3. Приобретение опыта индивидуальной и коллективной деятельности при проведении исследовательских работ.
4.  Развитие мотивации личности к  познанию и творчеству.
5. Подготовка к осуществлению осознанного выбора профессиональной ориентации.

Задачи:

1. Образовательные: способствовать самореализации кружковцев в изучении конкретных тем физики, развивать и поддерживать познавательный интерес к изучению физики как науки,

знакомить учащихся с последними достижениями науки и техники, научить
решать задачи нестандартными методами, развитие познавательных интересов при выполнении экспериментальных исследований с использованием информационных технологий.

2. Воспитательные: воспитание убежденности в возможности познания законов природы, в необходимости разумного использования достижений науки и техники, воспитание уважения к творцам науки и техники, отношения к физике как к элементу
   общечеловеческой культуры.
3. Развивающие: развитие умений и навыков учащихся самостоятельно работать с научно-популярной литературой, умений практически применять физические знания в жизни,
   развитие творческих способностей, формирование у учащихся активности и самостоятельности, инициативы. Повышение культуры общения и поведения.

Виды деятельности:

• Решение разных типов задач
• Занимательные опыты по разным разделам физики
• Конструирование и ремонт простейших приборов, используемых в учебном процессе
• Применение ИКТ
• Занимательные экскурсии в область истории физики
• Применение физики в практической жизни
• Наблюдения за звездным небом и явлениями природы

Форма проведения занятий кружка:

• Беседа
• Практикум
• Вечера физики
• Экскурсии
• Выпуск стенгазет
• Проектная работа

Ожидаемый результат:

• Навыки к выполнению работ исследовательского характера
• Навыки решения разных типов задач
• Навыки постановки эксперимента
• Навыки работы с дополнительными источниками информации, в том числе электронными, а также умениями пользоваться ресурсами Интернет
• Профессиональное самоопределение.

Учебно-тематическое планирование:

Литература:

1. Журнал «Физика в школе»
2. Приложение к газете «Первое сентября» - «Физика»
3. О.Ф.Кабардин  «Тестовые задания по физике» (7 – 11 класс), м., Просв-е, 1994
4. Я.И Перельман «Занимательная физика», Чебоксары, 1994
5. Я.И Перельман «Занимательная механика. Знаете ли вы физику?», М, АСТ, 1999
6. Ландау Л.Д., Китайгородский AM. Физика для всех. - М.: Наука, 1974.
7. Блудов М.М. Беседы по физике. - М.: Просвещение, 1992.
8. Компьютерные программы и энциклопедии на CD-ROM: Физика 7-11
9. Библиотека наглядных пособий; Физика 7-11 кл. Практикум; Открытая физика 1.1 (Долгопрудный, ФИЗИКОН).
10. Лукашик В.И. Сборник задач по физике-7-9. - М.: Просвещение, 2002

Алгоритм распознавания типов соединения проводников

На предложенной схеме:

А) Обозначить точки соединения проводников.

Б) Обозначить цветными карандашами направление токов после точки разветвления и точки соединения токов.

В) Последовательно соединены те проводники, через которые проходит ток "одного цвета" , параллельно - проводники, через которые проходит ток "разного цвета".

Г) Используя законы последовательного и параллельного соединения, решите задачу.

Алгоритмы решения задач по физике

В предлагаемом материале собраны схемы (алгоритмы, предписания алгоритмического типа) предложенные разными авторами.

Как искать решение?

1. Понять предложенную задачу.
2. Найти путь от неизвестного к данным, если нужно, рассмотрев промежуточные задачи (“анализ”).
3. Реализовать найденную идею решения (“синтез”).
4. Решение проверить и оценить критически.

Кинематика материальной точки.

1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
2. Анализ (построить математическую модель явления):

1. Выбрать систему отсчета (это предполагает выбор тела отсчета, начала системы координат, положительного направления осей, момента времени, принимаемого за начальный).
2. Определить вид движения вдоль каждой из осей и написать кинематические уравнения движения вдоль каждой оси – уравнения для координат и для скорости (если тел несколько, уравнения пишутся для каждого тела).
3. Определить начальные условия (координаты и проекции скоростей в начальный момент времени), а также проекции ускорения на оси и подставить эти величины в уравнения движения.
4. Определить дополнительные условия, т.е. координаты или скорости для каких-либо моментов времени (для каких-либо точек траектории), и написать кинематические уравнения движения для выбранных моментов времени (т.е. подставить эти значения координат и скорости).

3. Полученную систему уравнений решить относительно искомой величины.
4. Решение проверить и оценить критически.

Динамика материальной точки.

1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
2. Анализ (построить математическую модель явления):

1. Выбрать систему отсчета.
2. Найти все силы, действующие на тело, и изобразить их на чертеже. Определить (или предположить) направление ускорения и изобразить его на чертеже.
3. Записать уравнение второго закона Ньютона в векторной форме и перейти к скалярной записи, заменив все векторы их проекциями на оси координат.
4. Исходя из физической природы сил, выразить силы через величины, от которых они зависят.
5. Если в задаче требуется определить положение или скорость точки, то к полученным уравнениям динамики добавить кинетические уравнения.

3. Полученную систему уравнений решить относительно искомой величины.
4. Решение проверить и оценить критически.

Статика.

1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
2. Анализ (построить математическую модель явления):

1. Выбрать систему отсчета.
2. Найти все силы, приложенные к находящемуся в равновесии телу.
3. Написать уравнение, выражающее первое условие равновесия (Fi = 0), в векторной форме и перейти к скалярной его записи.
4. Выбрать ось, относительно которой целесообразно определять момент сил.
5. Определить плечи сил и написать уравнение, выражающее второе условие равновесия (Mi = 0).
6. Исходя из природы сил, выразить силы через величины, от которых они зависят.

3. Полученную систему уравнений решить относительно искомой величины.
4. Решение проверить и оценить критически.

Закон сохранения импульса.

1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
2. Анализ (построить математическую модель явления):

1. Выбрать систему отсчета.
2. Выделить систему взаимодействующих тел и выяснить, какие силы для нее являются внутренними, а какие – внешними.
3. Определить импульсы всех тел системы до и после взаимодействия.
4. Если в целом система незамкнутая, сумма проекций сил на одну из осей равна нулю, то следует написать закон сохранения лишь в проекциях на эту ось.
5. Если внешние силы пренебрежительно малы в сравнении с внутренними (как в случае удара тел), то следует написать закон сохранения суммарного импульса (p = 0) в векторной форме и перейти к скалярной.
6. Если на тела системы действуют внешние силы и ими нельзя пренебречь, то следует написать закон изменения импульса
   (p = Ft) в векторной форме и перейти к скалярной.
7. Записать математически все вспомогательные условия.

3. Полученную систему уравнений решить относительно искомой величины.
4. Решение проверить и оценить критически.

Закон сохранения механической энергии.

1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
2. Анализ (построить математическую модель явления):

1. Выбрать систему отсчета.
2. Выделить два или более таких состояний тел системы, чтобы в число их параметров входили как известные, так и искомые величины.
3. Выбрать нулевой уровень отсчета потенциальной энергии.
4. Определить, какие силы действуют на тела системы – потенциальные или непотенциальные.
5. Если на тела системы действуют только потенциальные силы, написать закон сохранения механической энергии в виде: Е1 = Е2.
6. Раскрыть значение энергии в каждом состоянии и, подставить их в уравнение закона сохранения энергии.

3. Полученную систему уравнений решить относительно искомой величины.
4. Решение проверить и оценить критически.

Теплота (первое начало термодинамики Q = U + A).

Задачи об изменении внутренней энергии тел можно разделить на три группы.

В задачах первой группы рассматривают такие явления, где в изолированной системе при взаимодействии тел изменяется лишь их внутренняя энергия без совершения работы над внешней средой.

1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
2. Анализ (построить математическую модель явления):

1. Определить изолированную систему.
2. Установить у каких тел внутренняя энергия уменьшается, а у каких – возрастает.
3. Составить уравнение теплового баланса (U = 0), при записи которого в выражении cm(t2 – t1), для изменения внутренней энергии, нужно вычитать из конечной температуры тела начальную и суммировать члены с учетом получающегося знака.

3. Полученное уравнение решить относительно искомой величины.
4. Решение проверить и оценить критически.

В задачах второй группы рассматриваются явления, связанные с превращением одного вида энергии в другой при взаимодействии двух тел. Результат такого взаимодействия – изменение внутренней энергии одного тела в следствие совершенной им или над ним работы.

1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
2. Анализ (построить математическую модель явления):

1. Следует убедиться, что в процессе взаимодействия тел теплота извне к ним не подводится, т.е. действительно ли Q = 0.
2. Установить у какого из двух взаимодействующих тел изменяется внутренняя энергия и что является причиной этого изменения – работа, совершенная самим телом, или работа, совершенная над телом.
3. Записать уравнение 0 = U +  A для тела, у которого изменяется внутренняя энергия, учитывая знак перед А и к.п.д. рассматриваемого процесса.
4. Если работа совершается за счет уменьшения внутренней энергии одного из тел, то А=U, а если внутренняя энергия тела увеличивается за счет работы, совершенной над телом, то А = U.
5. Найти выражения для U и A.
6. Подставляя в исходное уравнение вместо U и A их выражения, получим окончательное соотношение для определения искомой величины.

3. Полученное уравнение решить относительно искомой величины.
4. Решение проверить и оценить критически.

Задачи третьей группы объединяют в себе две предыдущие.

Тепловое расширение твердых и жидких тел.

1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
2. Анализ (построить математическую модель явления):

1. Для каждого теплового состояния каждого тела записать соответствующую формулу теплового расширения.
2. Если в задаче наряду с расширением тел рассматриваются другие процессы, сопутствующие расширению, – теплообмен, изменение гидростатического давления жидкости или выталкивающей силы, то к уравнениям теплового расширения надо добавить формулы калориметрии и гидростатики.

3. Синтез (получить результат).

3. Решить полученную систему уравнений относительно искомой величины.

4. Решение проверить и оценить критически.

Газы.

По условию задачи даны два или несколько состояний газа и при переходе газа из одного состояния в другое его масса не меняется.

1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
2. Анализ (построить математическую модель явления):

1. Представить какой газ участвует в том или ином процессе.
2. Определить параметры p,V и T, характеризующие каждое состояние газа.
3. Записать уравнение объединенного газового закона Клапейрона для данных состояний.
4. Если один из трех параметров остается неизменным, уравнение Клапейрона автоматически переходит в одно из трех уравнений: закон Бойля – Мариотта, Гей-Люссака или Шарля.
5. Записать математически все вспомогательные условия.

3. Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.
4. Решение проверить и оценить критически.

По условию задачи дано только одно состояние газа, и требуется определить какой либо параметр этого состояния или же даны два состояния с разной массой газа.

1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
2. Анализ (построить математическую модель явления):

1. Установить, какие газы участвуют в рассматриваемых процессах.
2. Определить параметры p,V и T, характеризующие каждое состояние газа.
3. Для каждого состояния каждого газа (если их несколько) составить уравнение Менделеева – Клапейрона. Если дана смесь газов, то это уравнение записывается для каждого компонента. Связь между значениями давлений отдельных газов и результирующим давлением смеси устанавливается законом Дальтона.
4. Записать математически дополнительные условия задачи

3. Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.
4. Решение проверить и оценить критически.

Насыщающие и ненасыщающие пары. Влажность.

1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
2. Анализ (построить математическую модель явления):

1. Установить число состояний газа, рассматриваемых в условии задачи, обратить особое внимание на то, дается ли чистый пар жидкости или смесь пара с сухим воздухом.
2. Для каждого состояния пара записать уравнение Менделеева – Клапейрона и формулу относительной влажности, если о последней что-либо сказано в условии. Составить уравнение Менделеева – Клапейрона для каждого состояния сухого воздуха (если дана смесь пара с воздухом). В тех случаях, когда при переходах из одного состояния в другое масса пара не меняется, вместо уравнения Менделеева – Клапейрона можно использовать сразу объединенный газовый закон.
3. Записать математически все вспомогательные условия

3. Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.
4. Решение проверить и оценить критически.

Электростатика.

Решение задачи о точечных зарядах и системах, сводящихся к ним, основано на применении законов механики с учетом закона Кулона и вытекающих из него следствий.

1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
2. Анализ (построить математическую модель явления):

1. Расставить силы, действующие на точечный заряд, помещенный в электрическое поле, и записать для него уравнение равновесия или основное уравнение динамики материальной точки.
2. Выразить силы электрического взаимодействия через заряды и поля и подставить эти выражения в исходное уравнение.
3. Если при взаимодействии заряженных тел между ними происходит перераспределение зарядов, к составленному уравнению добавляют уравнение закона сохранения зарядов.
4. Записать математически все вспомогательные условия

3. Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.
4. Решение проверить и оценить критически.

Постоянный ток. [

Задачи на определение силы тока, напряжения или сопротивления на участке цепи.

1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
2. Анализ (построить математическую модель явления):

1. Начертить схему и указать на ней все элементы.
2. Установить, какие элементы цепи включены последовательно, какие – параллельно.
3. Расставить токи и напряжения на каждом участке цепи и записать для каждой точки разветвления (если они есть) уравнения токов и уравнения, связывающие напряжения на участках цепи.
4. Используя закон Ома, установить связь между токами, напряжениями и э.д.с.
5. Если в схеме делают какие-либо переключения сопротивлений или источников, уравнения составляют для каждого режима работы цепи.

3. Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.
4. Решение проверить и оценить критически.

Электромагнетизм.

Задачи о силовом действии магнитного поля на проводники с током.

1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
2. Анализ (построить математическую модель явления):

1. Сделать схематический чертеж, на котором указать контур с током и направление силовых линий поля. Отметить углы между направлением поля и отдельными элементами контура.
2. Используя правило левой руки, определить направление сил поля (сила Ампера), действующих на каждый элемент контура, и проставить векторы этих сил на чертеже.
3. Указать все остальные силы, действующие на контур.
4. Исходя из физической природы сил, выразить силы через величины, от которых они зависят.

3. Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.
4. Решение проверить и оценить критически.

Задачи о силовом действии магнитного поля на заряженные частицы.

1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
2. Анализ (построить математическую модель явления):

1. Нужно сделать чертеж, указать на нем силовые линии магнитного и электрического полей, проставить вектор начальной скорости частицы и отметить знак ее заряда.
2. Изобразить силы, действующие на заряженную частицу.
3. Определить вид траектории частицы.
4. Разложить силы, действующие на заряженную частицу, вдоль направления магнитного поля и по направлению, ему перпендикулярному.
5. Составить основное уравнение динамики материальной точки по каждому из направлений разложения сил.
6. Исходя из физической природы сил, выразить силы через величины, от которых они зависят.

3. Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.
4. Решение проверить и оценить критически.

Задачи на закон электромагнитной индукции.

1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
2. Анализ (построить математическую модель явления):

1. Установить причины изменения магнитного потока, связанного с контуром, и определить какая из величин В, S или , входящих в выражение для Ф, изменяется с течением времени.
2. Записать формулу закона электромагнитной индукции.
3. Выражение для Ф представить в развернутом виде (Ф) и подставить в исходную формулу закона электромагнитной индукции.
4. Записать математически все вспомогательные условия.

3. Полученную систему уравнений решить относительно искомой величины.
4. Решение проверить и оценить критически.

Преломление света.

Задачи о преломлении света на плоской границе раздела двух сред.

1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
2. Анализ (построить математическую модель явления):

1. Установить переходит ли луч из оптически менее плотной среды в более плотную или наоборот.
2. Сделать чертеж, где указать ход лучей, идущих из одной среды в другую.
3. В точке падения луча на границу раздела сред провести нормаль и отметить углы падения и преломления.
4. Записать формулу закона преломления для каждого перехода луча из одной среды в другую.
5. Составить вспомогательные уравнения, связывающие углы и расстояния, используемые в задаче.

3. Полученную систему уравнений решить относительно искомой величины.
4. Решение проверить и оценить критически.