Перелік тем самостійних робіт з фізики

ЗМІСТ

Вступ …………………………………………………………… 4

1 Перелік тем для самостійного вивчення……………................ 6

2 Перелік самостійних робіт……………………………..………..7

2.1 Самостійна робота № 1 ………………………………………..7

2.2 Самостійна робота № 2 …………….………………………… 10

2.3 Самостійна робота № 3…………………………………….. …14

2.4 Самостійна робота № 4.………………………………….... …20

2.5 Самостійна робота № 5 ………….…………………………… 24

2.6 Самостійна робота № 6 ………………………………….... ….29

2.7 Самостійна робота № 7 ………………………………………..33

Додаток……………………………………………………….…36

Список посилань…………….…….…...………………….…...37

 

 

ВСТУП

 

Самостійна робота – це робота студентів, яка планується та виконується по завданню і методичному керівництву викладача. Вона необхідна не тільки для оволодіння предметом, але і для формування навичок самостійної роботи взагалі; навчальної, наукової, професійної діяльності, для того щоб самостійно вирішувати проблеми, знаходити конструктивний вихід із кризової ситуації тощо.

Незалежно від характеру спеціалізації, будь-який майбутній молодший спеціаліст повинен мати фундаментальні знання, професійні вміння і навички діяльності, досвід соціально-оціночної роботи. Ці складові освіти формуються в процесі самостійної роботи студентів, починаючи з І курсу.

Згідно до Положення про організацію навчального процесу у вищих навчальних закладах, самостійна робота студентів є основним засобом оволодіння навчальним матеріалом у час, вільний від обов’язкових навчальних занять.

Самостійна робота з фізики – не самоціль, а засіб боротьби за глибокі та міцні знання, засіб формування у студентів умінь і навичок застосовувати знання на практиці, розвивати активність і самостійність.

Одним із важливих пізнавальних вмінь студентів є вміння набувати знання на основі самостійної роботи з друкованим текстом. Аналіз видів діяльності з навчальною та додатковою літературою показав, що на І курсі студентів треба навчити раціональним засобам організації самостійної роботи. У зв’язку з цим самостійні роботи з фізики ставлять за мету розвивати у студентів уміння пояснювати рисунки, аналізувати графіки, працювати з таблицями, користуватись предметними покажчиками тощо.

Одним із найважливіших засобів набуття умінь та навичок практичного застосування наукових знань є розв’язування фізичних задач. Одночасно це засіб розвитку мислення, формування волі і характеру особистості. У набутті умінь та навичок розв’язку задач вирішальне значення має самостійна праця студентів. Для цього у методичних вказівках підібрано по кожній темі самостійних робіт змістовні і навчальні задачі, розроблено систему питань, які перевірили б готовність студентів в теоретичному плані, залучили студентів до самостійного розв’язку задач.

Кожна самостійна робота включає в себе тему, мету, план вивчення, основні теоретичні відомості, завдання для перевірки знань, рекомендовану літературу. Тему, мету, план роботи і виконувані завдання слід записувати в спеціальному зошиті для самостійних робіт.

Основні теоретичні відомості є стислим викладом теми, а іноді доповненням теоретичного матеріалу, що є у підручнику і довідковій літературі. Конспектувати основні теоретичні відомості не обов’язково, але рекомендовано для попереднього читання перед виконанням роботи.

Кожна самостійна робота містить завдання для практичного закріплення вивченого матеріалу. Їх виконання обов’язкове. У тих роботах, що мають тільки теоретичний матеріал, закріплення запропоновано у вигляді криптограми. Структуру кросворду бажано зберегти і ключове слово виділити.

На питання слід дати стислу відповідь, на переписуючи питання.

На основі даних результату роботи зі студентами І курсу коледжу по реалізації оптимальних методів самостійної роботи в даних методичних вказівках враховано:

1) їх доступність для студентів;

2) оптимальний об’єм опрацювання кожної самостійної роботи;

3) використання різноманітних форм та методів виконання самостійних робіт;

4) принцип раціональних засобів організації самостійної роботи.

Тільки використання всіх цих засобів у сукупності дає можливість підготувати студента з високим якісним показником знань матеріалу, що винесено на самостійне вивчення з предмета «Фізика».

ПЕРЕЛІК ТЕМ САМОСТІЙНИХ РОБІТ З ФІЗИКИ

Складено відповідно до робочої навчальної програми з предмета «Фізика».

 

Тема № 1 Закон додавання переміщень і швидкостей

Тема № 2 Реактивний рух

Тема № 3 Роль теплових двигунів у техніці і народному господарстві

Тема № 4 Речовина в електричному полі. Вплив електричного поля на живі організми

Тема № 5 Застосування магнітних матеріалів. Вплив магнітного поля на живі організми

Тема № 6 Інтерференція та дифракція світла в природі і техніці Тема № 7 Класифікація та властивості елементарних частинок

 

 

ПЕРЕЛІК САМОСТІЙНИХ РОБІТ

Самостійна робота № 1

Тема: Закон додавання переміщень і швидкостей.

Мета:

Знати - фізичний зміст переміщення і швидкості; закон додавання цих векторних величин.

Вміти - пояснити відносність механічного руху; розв’язувати задачі на визначення кінематичних величин під час різних видів механічного руху.

План вивчення теми:

1. Поняття шляху, переміщення, швидкості, відносності руху.

2. Закон додавання переміщень.

3. Закон додавання швидкостей.

Відносність руху

Поняття руху і спокою не є абсолютними. Приклад: у вагоні потяга, що рухається, пасажир А сидить, пасажири В і С ідуть з однаковими швидкостями, а за ними всіма з перона спостерігає крізь великі вікна проводжаючий Д. Відносно об’єктів B, C і Д рухається вагон; об’єкти B і C рухаються відносно А, а відносно один одного — ні. Нарешті, якби числові значення швидкості вагона і швидкості ходьби пасажирів B і С були однакові, то вони

були б нерухомими відносно спостерігача Д. (Рис.1.2)
Отже, рух будь-якого тіла можна розглядати лише відносно якогось іншого тіла.

Швидкість тіла відносно нерухомої системи відліку дорівнює геометричній сумі швидкості тіла відносно рухомої системи і швидкості рухомої системи відносно нерухомої. Припустімо, що пасажир рухається в вагоні потягу, який теж рухається. Для того, щоб знайти Рис. 1.2 швидкість пасажира відносно землі,

необхідно векторно додати швидкість пасажира відносно вагону і швидкість потягу відносно землі.

Переміщення відносно нерухомої системи відліку дорівнює геометричній сумі переміщення тіла відносно рухомої системи і переміщення рухомої системи відносно нерухомої.

 

 

Рис. 1.3

Якщо точка бере участь у двох незалежних прямолінійних і рівномірних рухах зі швидкостями і (Рис. 1.3), то швидкість результуючого руху визначають за формулою: .

Це закондодавання швидкостей: швидкість руху тіла відносно нерухомої системи відліку дорівнює геометричній сумі швидкості цього тіла відносно рухомої системи відліку і швидкості самої рухомої системи відліку відносно нерухомої системи.

Модуль результуючої швидкості човна (Рис. 1.3) у випадку довільного кута, a між швидкістю течії річки і швидкістю човна відносно течії дорівнює: . Якщо кут прямий, то ; якщо човен рухається за течією: , проти течії .

Самостійна робота № 2

Тема: Реактивний рух.

Мета:

Знати - фізичний зміст реактивного руху.

Вміти - пояснити особливість реактивного руху; розв’язувати задачі на визначення швидкостей і мас тіл, які здійснюють реактивний рух.

План вивчення теми:

1. Поняття реактивного руху.

2. Реактивні двигуни, їх типи.

Рекомендована література

Генденштейн Л.Е., Ненашев І.Ю. Фізика для 10 кл. Рівень стандарту. Х.: Гімназія, 2010.- с. 128-130

Реактивний рух

· Рух тіл, який виникає під час відокремлення від тіла частини його маси з певною швидкістю відносно тіла

Наприклад, під час витікання продуктів згоряння з сопла реактивного літального апарата. У цьому випадку тіло набуває імпульсу, напрямленого протилежно струменя витікаючого газу.

або

· Рух тіл, який виникає під час приєднання до тіла рухомих мас

Наприклад, якщо в човен, який стояв нерухомо, кинути камінь, то човен почне рухатися в напрямі польоту каменя. Кидаючи камені один за одним, ми надамо човну пульсуючого імпульсу, напрямленого в бік руху каменів.

Тіло набуває імпульсу в результаті того, що маса тіла постійно змінюється (зменшується або збільшується)

Головна особливість реактивного руху

полягає в тому, що тіло (ракета) може як прискорюватися, так і гальмуватися без будь-якої взаємодії з іншими (зовнішніми) тілами.

Нехай маса газу, в який перетворюється в ракеті пальне, дорівнює , а швидкість його витікання . Масу оболонки та її швидкість позначимо через і . Згідно закону збереження імпульсу:

в проекції на напрям руху оболонки

(2.1)

Рівняння (2.1) застосовується для обчислення модуля швидкості ракети за умови незначної зміни маси ракети в результаті роботи її двигунів. З рівняння (2.1) видно, що швидкість ракети тим більша, чим більша швидкість витікання газу і чим більшим є відношення маси пального до маси оболонки.

Реактивні двигуни.

Теплові двигуни, які використовують реактивну тягу витікаючих газів, називають реактивними. Паливо в них згоряє в спеціальних камерах, і тому їх відносять до ДВЗ.

Коротко розглянемо кілька типів реактивних двигунів.

Один з найпростіших за конструкцією — прямоточний повітряно-реактивний двигун (Рис. 2.1).

Він є трубою, в яку зустрічний потік нагнітає повітря, а рідке паливо впорскується в неї і підпалюється. Розжарені гази вилітають із труби з Рис. 2.1 великою швидкістю, надаючи

їй (за законом збереження імпульсу) реактивної тяги. Недоліком цього двигуна є те, що для створення тяги він має рухатися відносно повітря, тобто самостійно злетіти він не може, його треба спочатку розігнати за допомогою двигуна іншого типу. Прямоточний повітряно-реактивний двигун ефективно працює на швидкостях порядку 2000— 3000 км/год, а найбільшу силу тяги розвиває за швидкості 6000— 7000км/год.

Якщо в реактивному двигуні є турбіна, яка працює за рахунок енергії витікаючої струмини газів, і компресор, який всмоктує повітря і нагнітає його в камеру згоряння, то такий двигун називають турбокомпресорним. (Рис.2.2). Під час запуску двигуна стартер починає обертати вал, на якому розміщені турбокомпресор 2 і газова турбіна 4. Через забірник 1 стискуване

 

Рис. 2.2

 

турбокомпресором повітря потрапляє в камеру згоряння 3, куди вбризкується паливо. Тут воно підпалюється, продукти згоряння, пройшовши через газову турбіну 4, яка обертає компресор, витікають через сопло 5, створюючи реактивну тягу.

Залежно від розподілу потужності ці двигуни поділяють на турбореактивні і турбогвинтові.

Використовувати ракети для освоєння космосу запропонували К.Е. Ціолковський та М.І. Кибальчич. Великий внесок в освоєння космічного простору зробив Ю.В. Кондратюк: його ім’ям названо розраховану ним траєкторію польоту до інших планет.

Перший штучний супутник Землі запущено в 1957 р. під керівництвом С.П. Корольова. Першим космонавтом незалежної України став Леонід Каденюк.

Для міжнародного космічного проекту «Морський старт» в Україні створено одну з найдосконаліших ракет у світі «Зенит».

Реактивний рух використовується й у природі: наприклад, медуза, кальмар, наутілус, восьминіг рухаються завдяки тому, що викидають струмінь води.

 

Самостійна робота № 3

Тема: Роль теплових двигунів у техніці і народному господарстві.

Мета:

Знати - характеристики теплових машин, фізичний зміст ККД.

Вміти - пояснити роль двигунів у техніці та народному господарстві та їх вплив на оточуюче середовище.

План вивчення теми:

1. Характеристики теплових двигунів

2. Застосування теплових двигунів у техніці та народному господарстві.

3. Перспективні шляхи покращення екології.

Рекомендована література

Генденштейн Л.Е., Ненашев І.Ю. Фізика для 10 кл. Рівень стандарту. Х.: Гімназія, 2010.- с. 247 - 250

Каталітичні конвертери

Вчені спробували зменшити кількість шкідливих газів у автомобільних вихлопах, створивши вставку у вихлопну трубу, що допалює більшість шкідливих газів. Цей прилад назвали каталітичним конвертером. Забруднення атмосфери автомобілем скорочується на 90%. В США всі нові автомобілі випускаються тільки з каталітичними конвертерами. Каталітичний конвертер не має рухомих частин і не потребує технічного обслуговування. Він схожий на бджолині соти, загальна поверхня котрих дорівнює площі двох футбольних полів. Він розміщений у ящику з нержавіючої сталі розміром 30 см* 23 см. Вихлопні гази проходячи через комірки конвертера, вступають в хімічні реакції з його "начинкою", що робить більшість отруйних речовин менш шкідливими. Але хімічні речовини, що містяться в конвертері руйнуються свинцем. Через це всі автомобілі, які обладнані цим приладом, не можна заправляти етилованим бензином.

Неетилований бензин

В етилований бензин додають сполуки свинцю, щоб двигун працював більш злагоджено. Але із двигуна свинець потрапляє у вихлоп і разом з ним викидається у повітря, яким ми дихаємо. Свинець отруйний, він може негативно впливати на мозок, тому це небезпечний забруднювач. Найбільше від нього страждають мешканці великих міст, особливо діти.

5. "Cанрейсер"

В майбутньому автомобілі, можливо, перейдуть на сонячну енергію і зовсім перестануть забруднювати атмосферу шкідливими газами. "Санрейсер" ("Сонячний автомобіль") фірми "Дженерал Моторс" має на даху сонячні панелі, які дають електричну енергію. В електродвигуні машини знаходиться спеціальний магніт. "Сонцемобіль" має дуже незвичайну форму. Вона дозволяє максимально покращити його аеродинамічні властивості. Перехід на електромобілі затримується внаслідок малої ємності і великої маси акумуляторів, "сонячні" ж автомобілі ще занадто дорогі, ще довго вдосконалюватимуться.

Самостійна робота № 4

Тема: Речовина в електричному полі. Вплив електричного поля на живі організми.

Мета:

Знати - фізичний зміст явищ електростатичної індукції, поляризації діелектриків.

Вміти - пояснити можливість електростатичного захисту та впливу електричного поля на живі організми..

План вивчення теми:

1. Електростатична індукція та електростатичний захист.

2. Види діелектриків та поляризація діелектриків.

3. Діелектрична проникненість речовини та поверхнева густина заряду

Рекомендована література

Засєкіна Т.М., Засєкін Д.О. Фізика для 11 кл. Академічний рівень. Х.: Сиция, 2011.- с. 247 - 250

Самостійна робота № 5

Тема: Застосування магнітних матеріалів. Вплив магнітного поля на живі організми.

Мета:

Знати - будову двигуна постійного струму та гучномовця; принцип дії електровимірювальних приладів.

Вміти - пояснити роль магнітного поля і його вплив на живі організми планети.

План вивчення теми:

1. Застосування двигуна постійного струму.

2. Застосування магнітоелектричних приладів.

3. Електродинамічна система в техніці та гучномовець.

3. Вплив магнітного поля на живі організми.

Рекомендована література

Гончаренко С.У. Фізика для 11 кл. К.: Освіта, 2011.- с. 215 - 218

 

Самостійна робота № 6

Тема: Інтерференція світла в природі і техніці.

Мета:

Знати - в чому полягає явище інтерференції світла.

Вміти - пояснити прояви явища інтерференції у природі та пріоритети у застосуванні цього явища у техніці.

План вивчення теми:

1. Інтерференції світла у природі.

2. Інтерференції світла у техніці.

 

Рекомендована література

Засєкіна Т.М., Засєкін Д.О. Фізика для 11 кл. Академічний рівень. Х.: Сиция, 2011.- с. 202-208

Самостійна робота № 7

Тема: Класифікація та властивості елементарних частинок.

Мета:

Знати - класифікацію елементарних частинок за характером взаємодії частинок.

Вміти - пояснити властивості елементарних частинок.

План вивчення теми:

1. Класифікація елементарних частинок.

2. Властивості елементарних частинок.

 

Рекомендована література

Засєкіна Т.М., Засєкін Д.О. Фізика для 11 кл. Академічний рівень. Х.: Сиция, 2011.- с. 327-329

ДОДАТОК

 

Таблиця «Елементарні частинки»

СПИСОК ПОСИЛАНЬ

Рекомендована література

1. Гандзій Р.Я. Конспекти з фізики.Т.:Астон, 2006.-163с.

2. Генденштейн Л.Е., Ненашев І.Ю. Фізика для 10 кл. Рівень стандарту. Х.: Гімназія, 2010.-269с.

3. Гончаренко С.У. Фізика для 11 кл. К.: Освіта, 2011.-256с.

4. Засєкіна Т.М., Засєкін Д.О. Фізика для 11 кл. Академічний рівень. Х.: Сиция, 2011.-335с.

 

Електронний ресурс

1. http://www.fxyz.ru

2. http://nrc.edu.ru/est/r2/

3. http://www.omsknet.ru/acad/fr_elect.htm

 

 

ДЛЯ НОТАТОК

 

ЗМІСТ

Вступ …………………………………………………………… 4

1 Перелік тем для самостійного вивчення……………................ 6

2 Перелік самостійних робіт……………………………..………..7

2.1 Самостійна робота № 1 ………………………………………..7

2.2 Самостійна робота № 2 …………….………………………… 10

2.3 Самостійна робота № 3…………………………………….. …14

2.4 Самостійна робота № 4.………………………………….... …20

2.5 Самостійна робота № 5 ………….…………………………… 24

2.6 Самостійна робота № 6 ………………………………….... ….29

2.7 Самостійна робота № 7 ………………………………………..33

Додаток……………………………………………………….…36

Список посилань…………….…….…...………………….…...37

 

 

ВСТУП

 

Самостійна робота – це робота студентів, яка планується та виконується по завданню і методичному керівництву викладача. Вона необхідна не тільки для оволодіння предметом, але і для формування навичок самостійної роботи взагалі; навчальної, наукової, професійної діяльності, для того щоб самостійно вирішувати проблеми, знаходити конструктивний вихід із кризової ситуації тощо.

Незалежно від характеру спеціалізації, будь-який майбутній молодший спеціаліст повинен мати фундаментальні знання, професійні вміння і навички діяльності, досвід соціально-оціночної роботи. Ці складові освіти формуються в процесі самостійної роботи студентів, починаючи з І курсу.

Згідно до Положення про організацію навчального процесу у вищих навчальних закладах, самостійна робота студентів є основним засобом оволодіння навчальним матеріалом у час, вільний від обов’язкових навчальних занять.

Самостійна робота з фізики – не самоціль, а засіб боротьби за глибокі та міцні знання, засіб формування у студентів умінь і навичок застосовувати знання на практиці, розвивати активність і самостійність.

Одним із важливих пізнавальних вмінь студентів є вміння набувати знання на основі самостійної роботи з друкованим текстом. Аналіз видів діяльності з навчальною та додатковою літературою показав, що на І курсі студентів треба навчити раціональним засобам організації самостійної роботи. У зв’язку з цим самостійні роботи з фізики ставлять за мету розвивати у студентів уміння пояснювати рисунки, аналізувати графіки, працювати з таблицями, користуватись предметними покажчиками тощо.

Одним із найважливіших засобів набуття умінь та навичок практичного застосування наукових знань є розв’язування фізичних задач. Одночасно це засіб розвитку мислення, формування волі і характеру особистості. У набутті умінь та навичок розв’язку задач вирішальне значення має самостійна праця студентів. Для цього у методичних вказівках підібрано по кожній темі самостійних робіт змістовні і навчальні задачі, розроблено систему питань, які перевірили б готовність студентів в теоретичному плані, залучили студентів до самостійного розв’язку задач.

Кожна самостійна робота включає в себе тему, мету, план вивчення, основні теоретичні відомості, завдання для перевірки знань, рекомендовану літературу. Тему, мету, план роботи і виконувані завдання слід записувати в спеціальному зошиті для самостійних робіт.

Основні теоретичні відомості є стислим викладом теми, а іноді доповненням теоретичного матеріалу, що є у підручнику і довідковій літературі. Конспектувати основні теоретичні відомості не обов’язково, але рекомендовано для попереднього читання перед виконанням роботи.

Кожна самостійна робота містить завдання для практичного закріплення вивченого матеріалу. Їх виконання обов’язкове. У тих роботах, що мають тільки теоретичний матеріал, закріплення запропоновано у вигляді криптограми. Структуру кросворду бажано зберегти і ключове слово виділити.

На питання слід дати стислу відповідь, на переписуючи питання.

На основі даних результату роботи зі студентами І курсу коледжу по реалізації оптимальних методів самостійної роботи в даних методичних вказівках враховано:

1) їх доступність для студентів;

2) оптимальний об’єм опрацювання кожної самостійної роботи;

3) використання різноманітних форм та методів виконання самостійних робіт;

4) принцип раціональних засобів організації самостійної роботи.

Тільки використання всіх цих засобів у сукупності дає можливість підготувати студента з високим якісним показником знань матеріалу, що винесено на самостійне вивчення з предмета «Фізика».

ПЕРЕЛІК ТЕМ САМОСТІЙНИХ РОБІТ З ФІЗИКИ

Складено відповідно до робочої навчальної програми з предмета «Фізика».

 

Тема № 1 Закон додавання переміщень і швидкостей

Тема № 2 Реактивний рух

Тема № 3 Роль теплових двигунів у техніці і народному господарстві

Тема № 4 Речовина в електричному полі. Вплив електричного поля на живі організми

Тема № 5 Застосування магнітних матеріалів. Вплив магнітного поля на живі організми

Тема № 6 Інтерференція та дифракція світла в природі і техніці Тема № 7 Класифікація та властивості елементарних частинок

 

 

ПЕРЕЛІК САМОСТІЙНИХ РОБІТ

Самостійна робота № 1

Тема: Закон додавання переміщень і швидкостей.

Мета:

Знати - фізичний зміст переміщення і швидкості; закон додавання цих векторних величин.

Вміти - пояснити відносність механічного руху; розв’язувати задачі на визначення кінематичних величин під час різних видів механічного руху.

План вивчення теми:

1. Поняття шляху, переміщення, швидкості, відносності руху.

2. Закон додавання переміщень.

3. Закон додавання швидкостей.