МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ обучающимся по выполнению практических работ учебной дисциплины ФИЗИКА

ДЕПАРТАМЕНТ ВНУТРЕННЕЙ И КАДРОВОЙ ПОЛИТИКИ БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«БЕЛГОРОДСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

обучающимся по выполнению практических работ

учебной дисциплины ФИЗИКА

Белгород

2015

Одобрены

предметно - цикловой комиссией математических

и естественно - научных дисциплин

Протокол № 1

от «31» августа 2015 г.

Председатель предметно -

цикловой комиссии

______________________

Разработаны на основе

рабочей программы учебной дисциплины «Физика»

Заместитель директора по учебно-

методической работе

______________________

Составитель:

©Еськова Татьяна Михайловна, преподаватель физики

Содержание

стр

1. Пояснительная записка …………….……………………………………..…4

2. Перечень практических работ по физике……………………………………5

3. Практическая работа по теме «Кинематика».………………………………7

4. Практическая работа по теме «Динамика».………………………………....10

5. Практическая работа по теме «Законы сохранения в механике».………...13

6.Практическая работа по теме «Основы термодинамики»…….……………………..………………………………….…14

7. Практическая работа по теме «Электрическое поле»……………………..16

8. Практическая работа по теме «Законы постоянного тока»……………….18

9. Практическая работа по теме «Магнитное поле»………………………….20

10. Практическая работа по теме «Механические колебания и волны»……..22

11. Практическая работа по теме «Электромагнитные колебания и волны»..23

12. Практическая работа по теме «Геометрическая оптика»…………………25

13. Практическая работа по теме «Волновая оптика»………………………...27

14. Практическая работа по теме «Квантовая оптика»………………………..28

15. Практическая работа по теме «Физика атома и атомного ядра»…………30

16. Литература……………………..…………………………………………….32

Пояснительная записка

Предлагаемые методические рекомендации входят в учебно-методический комплекс по дисциплине «Физика», разработаны для студентов первого курса специальности 23.02.01 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта, 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений, 08.02.03 Производство неметаллических строительных изделий и конструкций, 08.02.09 Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных и гражданских зданий.

Методические рекомендации представляют собой задания по практическим работам по всему курсу дисциплины «Физика».

В каждой работе указаны цель, теоретические сведения, примеры решения задач, задания, которые необходимо выполнить обучающимся.

Основное назначение методических рекомендаций - оказать помощь обучающимся при выполнении практических работ, а также облегчить работу преподавателя по организации и проведению практических занятий.

Целями выполнения практических работ является:

• обобщение, систематизация, углубление, закрепление полученных теоретических знаний по конкретным темам дисциплины;

• формирование умений применять полученные теоретические знания при решении задач;

• выработка при выполнении поставленных задач таких качеств, как самостоятельность, ответственность.

Практические задания выполняются обучающимися самостоятельно, с применением знаний и умений, полученных на уроках, а так же с использованием необходимых пояснений, полученных от преподавателя при выполнении практического задания.

Практические задания разработаны в соответствии с учебной программой. В зависимости от содержания они могут выполняться обучающимися индивидуально или фронтально.

Критерии оценки:

Оценка «отлично» ставится, если количество верных ответов составляет не менее 90% от общего числа данных ответов.

Оценка «хорошо» - от 75 до 90%.

Оценка «удовлетворительно» - от 50 до 74%.

Оценка «неудовлетворительно» - менее 50% правильных ответов.

Перечень практических работ по физике

№

Наименование темы практической работы

Рекомендуемая литература

Количество часов

Кинематика

1. В. Ф. Дмитриева. Задачи по физике. М.; издательский центр «Академия» 2012 г.

2. В.Ф. Дмитриева. Физика. М.; «Высшая школа» 2012 г

1

Законы механики Ньютона

1. В. Ф. Дмитриева. Задачи по физике. М.; издательский центр «Академия» 2012 г.

2. В.Ф. Дмитриева. Физика. М.; «Высшая школа» 2012 г

1

Законы сохранения в механике

1. В. Ф. Дмитриева. Задачи по физике. М.; издательский центр «Академия» 2012 г.

2. В.Ф. Дмитриева. Физика. М.; «Высшая школа» 2012 г

2

Основы термодинамики

1. В. Ф. Дмитриева. Задачи по физике. М.; издательский центр «Академия» 2012 г.

2. В.Ф. Дмитриева. Физика. М.; «Высшая школа» 2012 г

1

Электрическое поле

1. В. Ф. Дмитриева. Задачи по физике. М.; издательский центр «Академия» 2012 г.

2. В.Ф. Дмитриева. Физика. М.; «Высшая школа» 2012 г

1

Законы постоянного тока

1. В. Ф. Дмитриева. Задачи по физике. М.; издательский центр «Академия» 2012 г.

2. В.Ф. Дмитриева. Физика. М.; «Высшая школа» 2012 г

1

Магнитное поле

1. В. Ф. Дмитриева. Задачи по физике. М.; издательский центр «Академия» 2012 г.

2. В.Ф. Дмитриева. Физика. М.; «Высшая школа» 2012 г

2

Механические колебания

1. В. Ф. Дмитриева. Задачи по физике. М.; издательский центр «Академия» 2012 г.

2. В.Ф. Дмитриева. Физика. М.; «Высшая школа» 2012 г

2

Электромагнитные колебания

1. В. Ф. Дмитриева. Задачи по физике. М.; издательский центр «Академия» 2012 г.

2. В.Ф. Дмитриева. Физика. М.; «Высшая школа» 2012 г

2

Природа света

1. В. Ф. Дмитриева. Задачи по физике. М.; издательский центр «Академия» 2012 г.

2. В.Ф. Дмитриева. Физика. М.; «Высшая школа» 2012 г

1

Волновые свойства света

1. В. Ф. Дмитриева. Задачи по физике. М.; издательский центр «Академия» 2012 г.

2. В.Ф. Дмитриева. Физика. М.; «Высшая школа» 2012 г

1

Квантовая оптика

1. В. Ф. Дмитриева. Задачи по физике. М.; издательский центр «Академия» 2012 г.

2. В.Ф. Дмитриева. Физика. М.; «Высшая школа» 2012 г

2

Физика атомного ядра

1. В. Ф. Дмитриева. Задачи по физике. М.; издательский центр «Академия» 2012 г.

2. В.Ф. Дмитриева. Физика. М.; «Высшая школа» 2012 г

1

Практическая работа по теме «Кинематика».

Цель работы:

1. Повторить основные термины и формулы раздела «Кинематика».

2. Сформировать умение применять формулы при решении задач.

3. Развивать логическое мышление, память, внимание; умение рассуждать и выделять главное.

4. Развивать навыки самоконтроля и взаимоконтроля.

Теоретические сведения.

Материальной точкой называется тело, размерами которого в данной задаче можно пренебречь.

Система отсчета - это совокупность тела отсчета, системы координат и способа измерения времени.

Тело отсчета - это тело, условно принятое за неподвижное.

Траектория - это линия, вдоль которой движется тело.

Поступательным называется движение, при котором все точки тела движутся по одинаковым траекториям.

Пройденный путь l - это скалярная величина, численно равная длине траектории, пройденной телом за данный промежуток времени.

Перемещение - вектор, соединяющий начало и конец движения.

Скорость - векторная величина, характеризующая направление и быстроту перемещения материальной точки:

.

Ускорение - векторная величина, характеризующая направление и быстроту изменения скорости:

.

Равномерное прямолинейное движение - это движение с постоянной по модулю и направлению скоростью:

Равноускоренное прямолинейное движение - движение с постоянным по модулю и направлению ускорением:

.

Равномерное движение по окружности.

Частота и период:

.

Угловая скорость:

.

Линейная скорость:

.

Центростремительное ускорение:

.

Равноускоренное движение:

.

Свободное падение - это движение в безвоздушном пространстве под действием силы тяжести с ускорением свободного падения , направленным к земле.

.

Практические задания.

Вариант 1

Вариант 2

1. Можно ли принять Землю за материальную точку при расчете:

1. расстояния от Земли до Солнца;

2. пути, пройденного Землей по орбите вокруг Солнца за месяц;

3. длины экватора Земли?

1. Можно ли принять Землю за материальную точку при расчете:

1. скорости движения точки экватора при суточном вращении Земли вокруг оси;

2. скорости движения Земли по орбите вокруг Солнца;

3. расстояния от экватора до полюса Земли?

2. Велосипедист движется под уклон с ускорением 0,3 м/с². Какую скорость приобретет велосипедист через 20 с, если его начальная скорость рана 4 м/с?

2. За какое время автомобиль двигаясь с ускорением 0,4 м/с², увеличит свою скорость с 12 до 20 м/с?

3. Период вращения барабана диаметром 300 мм равен 0, 023 с. Найдите скорость точек, лежащих на ободе барабана, и их центростремительное ускорение.

3. Колесо диаметром 7,5 м вращается с частотой 93,8 об/мин. Каковы скорость и центростремительное ускорение точек лежащих на ободе?

Практическая работа по теме «Динамика».

Цель работы:

1. Повторить основные термины и формулы раздела «Динамика».

2. Сформировать умение применять формулы при решении задач.

3. Развивать логическое мышление, память, внимание; умение рассуждать и выделять главное.

4. Развивать навыки самоконтроля и взаимоконтроля.

Теоретические сведения.

Масса тела - это мера его инертности и гравитации.

Инертность (бездействие) характеризует способность тел сохранять свое предыдущее состояние.

Первый закон Ньютона:

.

Второй закон Ньютона:

.

Основное уравнение динамики:

.

Третий закон Ньютона:

.

Наклонная плоскость:

В вектором виде ,.

Движение тела в лифте:

Движение по выпуклому и вогнутому мостам:

.

.

Закон всемирного тяготения:

.

Вес тела на высоте:

.

Закон Гука:

.

Напряжение материала:

.

Относительная деформация:

.

Виды деформации:

• продольного растяжения;

• продольного сжатия;

• всестороннего сжатия;

• поперечного изгиба

• продольного изгиба;

• сдвига;

• кручения.

Первая космическая скорость:

.

Вторая космическая скорость:

.

Практические задания.

Вариант 1

Вариант 2

1. Тело массой 5 кг лежит на полу лифта, поднимающегося вверх. Ускорение лифта 2 м/с². Определите силу давления тела на пол лифта (вес тела).

1. Тело массой 15 кг лежит на полу лифта, опускающегося вниз. Ускорение лифта 4 м/с². Определите силу давления тела на пол лифта (вес тела).

2. Пружина, жесткостью 200 Н/м под действием деформирующей силы, удлинилась на 5 см. Какова жесткость другой пружины, которая под действием такой же деформирующей силы удлинилась на 1 см?

2. Пружина, жесткостью 200 Н/м под действием деформирующей силы, сжалась на 10 см. Какова жесткость другой пружины, которая под действием такой же деформирующей силы сжалась на 4 см?

3. Каково ускорение свободного падения на высоте, равной половине радиуса Земли?

3. Каково ускорение свободного падения на высоте, равной радиусу Земли?

4. О ветровое стекло движущегося автомобиля ударился комар. Сравните силы, действующие на комара и автомобиль во время удара. ответ подтвердите физическими законами.

4. Барон Мюнхаузен утверждал, что вытащил сам себя из болота за волосы. Обосновать невозможность этого с точки зрения физических законов.

Практическая работа по теме «Законы сохранения в механике».

Цель работы:

1. Повторить законы сохранения импульса и энергии, а также основные формулы раздела «Законы сохранения в механике».

2. Сформировать умение применять формулы при решении задач.

3. Развивать логическое мышление, память, внимание; умение рассуждать и выделять главное.

4. Развивать навыки самоконтроля и взаимоконтроля.

Теоретические сведения.

Сила и импульс: .

Закон сохранения импульса: .

Абсолютно упругим ударом называется такое кратковременное взаимодействие тел, после которого тела полностью восстанавливают свою форму, а их суммарная кинетическая энергия не изменяется. При абсолютно упругом ударе выполняются закон сохранения импульса и закон сохранения механической энергии.

Абсолютно неупругим ударом называется такое кратковременное взаимодействие тел, после которого соударяющиеся тела образуют единое тело, движущееся с определенной скоростью, а суммарная кинетическая энергия тел уменьшается. При абсолютно неупругом ударе выполняется закон сохранения импульса, а механическая энергия не сохраняется, часть ее превращается во внутреннюю энергию тел.

Механическая работа: .

Мощность:

.

Кинетическая энергия: .

Теорема о кинетической энергии: A = E_k2 - E_k1.

Потенциальная энергия: .

Закон сохранения энергии в механических процессах:

E_k1 + E_p1 = E_k2 + E_p2.

Практические задания.

Вариант 1

Вариант 2

1. В цистерне поливочной машины массой 4 т находится вода массой 4 т. Чему равен импульс машины, когда она движется к месту полива со скоростью 18 км/ч?

1. В цистерне поливочной машины массой 4 т находится вода массой 4 т. Чему равен импульс машины, когда она движется со скоростью 54 км/ч, израсходовав всю воду?

2. Рассчитайте кинетическую энергию поезда массой 1000 т, движущегося со скоростью 108 км/ч.

2. При движении со скоростью 72 км/ч тело имеет кинетическую энергию 600 Дж. Чему равна масса тела?

3. Пружина жесткостью 2500 Н/м сжата на 10 см. Определите работу силы упругости.

3. Определите работу сил упругости, если пружина жесткостью 500 Н/м растянута на 20 мм.

4. Мальчик тянет санки с силой 50 Н, направленной под углом 30⁰ к горизонту. При этом сани движутся равномерно и за минуту совершают перемещение 30 м. Какую мощность развивает мальчик?

4. Мальчик тянет санки с силой 50 Н, направленной под углом 30⁰ к горизонту, развивая при этом мощность 20 Вт. Какое перемещение совершает мальчик за минуту?

5. Тело массой 800 г свободно падает с высоты 4 м. Найдите кинетическую энергию тела в момент удара о землю.

5. Найдите потенциальную энергию тела массой 900 г, брошенного вертикально вверх со скоростью 10 м/с, в высшей точке подъема.

Практическая работа по теме «Основы термодинамики»

Цель работы:

1. Повторить основные термины и формулы раздела «Основы термодинамики».

2. Сформировать умение применять формулы при решении задач.

3. Развивать логическое мышление, память, внимание; умение рассуждать и выделять главное.

4. Развивать навыки самоконтроля и взаимоконтроля.

Теоретические сведения.

Внутренняя энергия одного моля одноатомного идеального газа:

.

Изменение внутренней энергии идеального одноатомного газа:

.

Работа газа: A = pV.

Работа А численно равна площади под графиком зависимости давления от объема.

Первый закон термодинамики:

,

А - работа, совершаемая системой над внешними телами; А' - работа совершаемая внешними телами над системой.

I закон термодинамики, адиабатный процесс: U = - A.

Адиабатным называется процесс, происходящий без теплообмена с окружающей средой (Q = 0).

I закон термодинамики, изохорный процесс:

.

I закон термодинамики, изотермический процесс:

.

I закон термодинамики, изобарный процесс (p = const):

Q = U + U + pV.

Второй закон термодинамики:

невозможен процесс, при котором теплота переходила бы произвольно от тел более холодных к более нагретым:

При адиабатном процессе система может выполнять работу над внешними телами (расширение газа) только за счет своей внутренней энергии.

Если при адиабатном процессе внешние тела совершают работу над системой, то ее внутренняя энергия увеличивается.

КПД теплового двигателя:

КПД идеальной тепловой машины, работающей по циклу Карно:

Практические задания.

Вариант 1

Вариант 2

1. Какова внутренняя энергия водорода, заполняющего сосуд объемом 160 м³ при давлении 100кПа?

1. Насколько изменится внутренняя энергия 15 моль одноатомного газа при увеличении температуры на 50 ⁰с?

2. Какую работу совершил воздух массой 580 г при его изобарном нагревании на 40 К?

2. Какое количество теплоты сообщили воздуху массой 200 г при его изобарном нагревании на 20 К?

3. Температура нагревателя идеальной тепловой машины 217 ⁰с, а холодильника 17 ⁰с. Количество теплоты получаемое за 1 с, равно 80 кДж. Вычислите КПД машины и количество теплоты, отдаваемое холодильнику за 1 с.

3. В идеальной тепловой машине за счет каждого килоджоуля энергии, получаемой от нагревателя, совершается работа 600 ДЖ. Определите КПД машины и температуру нагревателя, если температура холодильника 17 ⁰с.

Практическая работа по теме «Электрическое поле»

Цель работы:

1. Повторить основные термины и формулы раздела «Электрическое поле».

2. Сформировать умение применять формулы при решении задач.

3. Развивать логическое мышление, память, внимание; умение рассуждать и выделять главное.

4. Развивать навыки самоконтроля и взаимоконтроля.

Теоретические сведения.

Закон Кулона в вакууме:

.

Закон Кулона в среде:

.

Напряженность электрического поля:

.

Напряженность электрического поля точечного заряда:

.

Закон сохранения электрического заряда:

g = g₁ + g₂ + ... + g_n.

Разность потенциалов:

.

Потенциал точечного заряда:

.

Связь потенциала и напряженности:

.

Электроемкость конденсатора:

.

Энергия заряженного конденсатора:

.

Практические задания.

Вариант 1

Вариант 2

1. Напряжение между полюсами батареи аккумуляторов 40 В. какой заряд получит конденсатор емкостью 500 мкФ, если его соединить с полюсами этой батареи?

1. Два одинаковых маленьких шарика, обладающих зарядами 6*10^-6 Кл и -12*10^-6 Кл, находятся на расстоянии 60 см друг от друга. Определите силу взаимодействия между ними.

2. При перемещении заряда 2 Кл в электрическом поле силы, действующие со стороны этого поля, совершили работу 8 Дж. Чему равна разность потенциалов между начальной и конечной точками пути?

2. При перемещении электрического заряда между с точками с разностью потенциалов 8 В силы, действующие на заряд со стороны электрического поля, совершили работу 4 Дж. Чему равен заряд?

3. Напряжение между двумя горизонтально расположенными пластинами 600 В. В поле этих пластин находится в равновесии заряженная пылинка массой 3*10^-8 г. Расстояние между пластинами 10 см. Определите заряд пылинки.

3. Конденсатор емкостью 0,02 мкФ соединили с источником тока, в результате чего он приобрел заряд 10^-6 Кл. Определите значение напряженности поля между пластинками конденсатора, если расстояние между ними 5 мм.

Практическая работа по теме «Законы постоянного тока»

Цель работы:

1. Повторить основные термины и формулы раздела «Законы постоянного тока».

2. Сформировать умение применять формулы при решении задач.

3. Развивать логическое мышление, память, внимание; умение рассуждать и выделять главное.

4. Развивать навыки самоконтроля и взаимоконтроля.

Теоретические сведения.

Сила тока:

.

Сопротивление проводника:

.

Зависимость от температуры:

.

ЭДС:

Закон Ома для участка цепи:

.

Закон Ома для замкнутого контура:

.

Последовательное соединение проводников:

.

Параллельное соединение проводников:

.

Последовательное соединение ЭДС:

.

Параллельное соединение ЭДС:

.

Ток короткого замыкания:

.

Работа постоянного тока:

.

Мощность электрического тока:

.

Закон Джоуля-Ленца: Q = I²Rt.

Практические задания.

Вариант 1

Вариант 2

1. ЭДС источника тока 5 В. К источнику присоединили лампу сопротивлением 12 Ом. Найдите напряжение на лампе, если внутреннее сопротивление источника 0,5 Ом.

1. ЭДС аккумулятора 2 в. при силе тока в цепи 2 А напряжение на зажимах аккумулятора 1,8 В. Найдите внутреннее сопротивление аккумулятора и сопротивление внешней цепи.

2. Чему равно общее сопротивление четырех резисторов по 4 Ом, если два из них соединены параллельно, а остальные последовательно.

2. Чему равно общее сопротивление четырех резисторов по 4 Ом, если они по парно соединены последовательно, а затем параллельно.

3. Цепь состоит из источника тока, ЭДС которого 7,5 В, а внутреннее сопротивление 1,5 Ом, и двух, последовательно соединенных проводников 4.5 Ом и 3 Ом. Определите напряжение на втором проводнике. Чему равна работа, совершаемая током в первом проводнике за 20 минут.

3. Цепь состоит из источника тока, ЭДС которого 7,5 В, а внутреннее сопротивление 0,3 Ом, и двух, параллельно соединенных проводников 2 Ом и 3 Ом. Определите силу тока и мощность во втором проводнике.

Практическая работа по теме «Магнитное поле»

Цель работы:

1. Повторить основные термины и формулы раздела «Электромагнитные явления».

2. Сформировать умение применять формулы при решении задач.

3. Развивать логическое мышление, память, внимание; умение рассуждать и выделять главное.

4. Развивать навыки самоконтроля и взаимоконтроля.

Теоретические сведения.

Закон Ампера: F_A = BIl sin.

Направление силы Ампера определяется по правилу «левой руки»:

• магнитные силовые линии входят в ладонь;

• 4 пальца указывают направление силы тока в проводнике;

• отогнутый большой палец укажет направление силы Ампера.

Сила Лоренца: F_Л = qBv sin.

Направление силы Лоренца определяется по правилу «левой руки» для положительных зарядов; для отрицательных зарядов - зеркальное отображение.

Сила Лоренца всегда перпендикулярна плоскости, в которой находятся векторы V и В =>сила Лоренца работы не совершает, т.е. не может изменить кинетической энергии свободных зарядов.

Вектор магнитной индукции:

.

Напряженность магнитного поля: .

Еслито частица будет двигаться по окружности и сила Лоренца будет сообщать ей центростремительное ускорение =>

.

Магнитный поток: Ф = Вs соs .

Магнитное поле соленоида:

.

Закон электромагнитной индукции:

.

ЭДС самоиндукции:

.

Энергия магнитного поля:

.

Практические задания.

Вариант 1

Вариант 2

1. На прямолинейный проводник длиной 50 см, расположенный перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля, действует сила 0,12 Н. определите магнитную индукцию, если сила тока в проводнике 3 А?

1. За какое время должен измениться магнитный поток на 0,12 Вб, чтобы в контуре, охватывающим этот поток, индуцировалась ЭДС 0,4 В?

2. Круговой проволочный виток площадью 20 см² находится в однородном магнитном поле, индукция которого равномерно изменяется на 0,1 Тл за 0,4 с. Плоскость витка перпендикулярна линиям индукции. Чему равна ЭДС, возникающая в витке?

2. Найдите индуктивность катушки, в которой равномерное изменение силы тока на 0,8 А в течение 0,1 с возбуждает ЭДС самоиндукции 1,2 В.

3. При движении магнита относительно замкнутого проводника в последнем возникает индукционный ток, направленный против часовой стрелки. Определите вверх или вниз двигают магнит, если южный полюс магнита обращен вниз. Ответ изобразите и обоснуйте.

3. Магнит, находящийся над замкнутым проводником, двигают вверх. В каком направлении возникает ток в проводнике, если северный полюс магнита обращен вверх? Ответ изобразите и обоснуйте.

4. Определите индуктивность катушки, если при силе тока 0,4 А ее магнитное поле обладает энергией 0,32 Дж.

4. Определите энергию магнитного поля катушки при силе тока 0,8 А, если ее индуктивность 500 мГн.

Практическая работа по теме «Механические колебания и волны»

Цель работы:

1. Повторить основные термины и формулы раздела «Механические колебания и волны».

2. Сформировать умение применять формулы при решении задач.

3. Развивать логическое мышление, память, внимание; умение рассуждать и выделять главное.

4. Развивать навыки самоконтроля и взаимоконтроля.

Теоретические сведения.

Свободные колебания груза на пружине:

.

Малые колебания математического маятника:

.

Гармоническое колебание:

.

Циклическая частота: .

Фаза колебаний:

.

Волной называется процесс распространения колебаний.

Продольными называются волны, частицы которых колеблются вдоль направления распространения волны.

Поперечными называются волны, частицы которых колеблются перпендикулярно направлению распространения волны.

Звуковой волной называется процесс распространения колебаний упругой среды в диапазоне частот от 16 до 20000 Гц.

Колебания упругой среды с частотой, большей слышимых частот, называются ультразвуковыми колебаниями, или ультразвуком.

Колебания упругой среды с частотой, меньшей слышимых частот, называются инфразвуковыми колебаниями, или инфразвуком.

Практические задания.

Вариант 1

Вариант 2

1. Эхо, вызванное ружейным выстрелом, дошло до стрелка через 8 с после выстрела. На каком расстоянии от наблюдателя находится преграда, от которой произошло отражение звука?

1. Расстояние до преграды, отражающей звук, 168 м.Через какое время человек услышит эхо?

2. Определите скорость звука в воде, если колебания с периодом 0,01 с порождают звуковую волну длиной 14,35 м.

2. Определите длину звуковой волны в воде, если ее период равен 0,005 с?

3. На какое расстояние надо отвести от положения равновесия груз массой 320 г, закрепленный на пружине жесткостью 0,6 кН/м, чтобы он проходил положение равновесия со скоростью 2м/с?

3. Какова масса груза, колеблющегося на пружине жесткостью 0,6кН/м, если при амплитуде колебаний 8см он имеет максимальную скорость 4м/с?

4. За одно и то же время один математический маятник делает 50 колебаний, а другой 30. Найдите их длины, если один из маятников на 32 см короче другого.

4. За одно и то же время один математический маятник делает 25 колебаний, а другой 15. Найдите их длины, если один из маятников на 16 см короче другого.

Практическая работа по теме «Электромагнитные колебания и волны»

Цель работы:

1. Повторить основные термины и формулы раздела «Электромагнитные колебания и волны».

2. Сформировать умение применять формулы при решении задач.

3. Развивать логическое мышление, память, внимание; умение рассуждать и выделять главное.

4. Развивать навыки самоконтроля и взаимоконтроля.

Теоретические сведения.

Колебательный контур - электрическая цепь, состоящая из катушки индуктивности L и конденсатора С.

Формула Томсона: .

Циклическая частота:

.

Индуктивное сопротивление:

.

Емкостное сопротивление:

.

Полное сопротивление цепи переменного тока:

.

Работа трансформатора:

,.

Скорость электромагнитных волн:

.

Практические задания.

Вариант 1

Вариант 2

1. Каково сопротивление конденсатора емкостью 8 мкФ в цепях с частотой переменного тока 50 Гц и 400Гц?

1. Каково индуктивное сопротивление катушки с индуктивностью 0,1 Гн при частоте тока 50 и 400 Гц?

2. В цепь переменного тока с частотой 400 Гц включена катушка индуктивностью 0,1 Гн. Конденсатор какой емкости надо включить в эту цепь, чтобы осуществить резонанс?

2. В цепь включены конденсатор емкостью 2 мкФ и катушка индуктивностью 0,05 Гн. При какой частоте тока в этой цепи будет резонанс?

3. Если на первичную обмотку трансформатора подается напряжение 220 В, то на вторичной обмотке получается напряжение 130 В. Число витков в первичной обмотке равно 400. Определить число витков во вторичной обмотке.

3. Трансформатор, содержащий в первичной обмотке 840 витков, повышает напряжение с 220 до 660 В. Сколько витков содержится во вторичной обмотке?

4. В каком диапазоне длин волн может работать приемник, если емкость конденсатора в его колебательном контуре плавно изменяется от 50 до 500 пФ, а индуктивность катушки постоянна и равна 2 мкГн?

4. В схеме радиоприемника индуктивность катушки постоянна и равна 0,2 мкГн. Емкость переменного конденсатора меняется от 12 до 450 пФ. На какие длины волн рассчитан этот радиоприемник?

5. На каком расстоянии от антенны радиолокатора находится объект, если отраженный от него радиосигнал возвратился обратно через 200 мкс?

5. На каком расстоянии от антенны радиолокатора находится объект, если отраженный от него радиосигнал возвратился обратно через 400 мкс?

Практическая работа по теме «Геометрическая оптика»

Цель работы:

1. Повторить основные законы и формулы раздела «Геометрическая оптика».

2. Сформировать умение применять формулы при решении задач.

3. Развивать логическое мышление, память, внимание; умение рассуждать и выделять главное.

4. Развивать навыки самоконтроля и взаимоконтроля.

Теоретические сведения.

Законы отражения света:

1. 

2. Луч падающий, луч отраженный и перпендикуляр, восстановленный в точку падения луча на границе раздела двух сред, лежат в одной плоскости.

Законы преломления света:

1. Луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр, восстановленный в точку падения луча на границе раздела двух сред, лежат в одной плоскости.

2. .

Закон прямолинейного распространения света:

Свет в однородной среде распространяется прямолинейно.

Предельный угол полного внутреннего отражения:

.

Относительный показатель преломления: .

Абсолютный показатель преломления: .

Формула линзы:

.

Оптическая сила линзы:

.

Увеличение линзы:

.

Формула тонкой линзы:

.

Практические задания.

Вариант 1

Вариант 2

1. Чему равен угол падения света, если отраженный и падающий лучи образуют угол 90^о? (сделать рисунок)

1. Чему равен угол падения света, если отраженный и падающий лучи образуют угол 45^о? (сделать рисунок)

2. На плоскую поверхность раздела двух сред стекла и воздуха, со стороны стекла падает световой луч. Угол падения равен 60^о, а показатель преломления стекла относительно воздуха - 1,5. Найдите угол преломления.

2. На плоскую поверхность раздела двух сред стекла и воздуха, со стороны воздуха падает световой луч. Угол падения равен 30^о, а показатель преломления стекла относительно воздуха - 1,5. Найдите угол преломления.

3. Фокусное расстояние объектива фотоаппарата «Киев» - 5 см, а аппарата «Смена» - 4 см. Какой из фотоаппаратов дает более крупное изображение объекта фотографируемого с одного того же расстояния?

3. Фокусное расстояние объектива фотоаппарата «Киев» - 6 см, а аппарата «Смена» - 5 см. Какой из фотоаппаратов дает более крупное изображение объекта фотографируемого с одного того же расстояния?

4. Постройте изображение объекта:

F

4. Постройте изображение объекта:

F

Практическая работа по теме «Волновая оптика»

Цель работы:

1. Повторить основные законы и формулы раздела «Волновая оптика».

2. Сформировать умение применять формулы при решении задач.

3. Развивать логическое мышление, память, внимание; умение рассуждать и выделять главное.

4. Развивать навыки самоконтроля и взаимоконтроля.

Теоретические сведения.

Дифракционная решётка - оптический прибор, действие которого основано на использовании явления дифракции света. Представляет собой совокупность большого числа регулярно расположенных штрихов (щелей, выступов), нанесённых на некоторую поверхность. Первое описание явления сделал Джеймс Грегори, который использовал в качестве решётки птичьи перья.

Отражательные: Штрихи нанесены на зеркальную (металлическую) поверхность, и наблюдение ведется в отражённом свете

Прозрачные: Штрихи нанесены на прозрачную поверхность (или вырезаются в виде щелей на непрозрачном экране), наблюдение ведется в проходящем свете.

Период дифракционной решетки:

.

Условие максимума для интерференции света:

Условие минимума для интерференции света:

.

Условие максимума для дифракционной решетки:

Дифракционная решетка разлагает немонохроматический свет в дифракционный спектр и употребляется как дисперсионный прибор.

Практические задания.

Вариант 1

Вариант 2

1. Дифракционная решетка содержит 500 штрихов на 1 мм. На решетку нормально падает свет с длинной волны 575 нм. Найти наибольший порядок спектра в дифрешетке.

1. Определите наибольший порядок спектра, который может образовать дифракционная решетка, имеющая 500 штрихов на 1мм, если длина волны падающего света равна 590 нм. Какую наибольшую длину волны можно наблюдать в спектре этой решетки?

2. Почему возникают радужные полосы в тонком слое керосина на поверхности воды?

2. Почему крылья стрекоз имеют радужную оболочку?

3. Определите постоянную дифракционной решетки, если при ее освещении светом с длиной волны 656 нм спектр второго порядка виден под углом 5 ⁰.

3. Определить угол дифракции для спектра второго порядка света натрия с длинной волны 689 нм, если на один мм дифракционной решетки приходиться пять штрихов.

4. Световые волны от двух когерентных источников с длиной волны 400 нм распространяется навстречу друг другу. Какой будет результат интерференции, если разность хода будет: ∆d =3 мкм?

4. Два когерентные волны фиолетового света с длиной волны 400 нм достигает некоторой точки с разностью хода 1,2 мкм. Что произойдет усиление или ослабление волн?

Практическая работа по теме «Квантовая оптика»

Цель работы:

1. Повторить основные термины и формулы раздела «Квантовая оптика».

2. Сформировать умение применять формулы при решении задач.

3. Развивать логическое мышление, память, внимание; умение рассуждать и выделять главное.

4. Развивать навыки самоконтроля и взаимоконтроля.

Теоретические сведения.

Энергия фотона:

.

Импульс фотона:

.

Масса фотона:

.

Фотоэффект - явление вырывания электронов с поверхности металла под действием света (внешний фотоэффект, в полупроводниках - внутренний).

Первый закон фотоэффекта: сила фототока насыщения IH зависит только от интенсивности падающего на катод излучения.

Второй закон фотоэффекта: максимальная скорость вылетевших электронов зависит только от частоты падающего на катод излучения.

Работа выхода - энергия, необходимая для вырывания электрона с поверхности металла. А_вых зависит только от материала катода.

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:

.

Третий закон фотоэффекта: для каждого вещества существует такая минимальная частота (максимальная длина волны), называемая красной границей фотоэффекта, с которой начинается фотоэффект.

Красная граница фотоэффекта:

.

Энергия фотоэлектронов:

.

Практические задания.

Вариант 1

Вариант 2

1. Какова красная граница фотоэффекта, если работа выхода электрона из металла 6,6*10^-19 Дж?

1. Красная граница фотоэффекта для металла равна 5*10¹⁴ Гц. Какова работа выхода?

2. Определите энергию фотона, соответствующую длине волны 7*10^-7 м.

2. Определите длину волны излучения, фотоны которого имеют энергию 5*10^-19 Дж.

3. Каков импульс фотона, если длина световой волны 3*10^-7 м?

3. Каков импульс фотона, энергия которого равна 7*10^-19 Дж?

4. Излучение с длиной волны 6*10^-7 м падает на вещество, для которого красная граница фотоэффекта 8,6*10¹⁴ Гц. Чему равна работа выхода и кинетическая энергия фотоэлектронов?

4. Красная граница фотоэффекта для металла равна 3*10¹⁴ Гц. Определите работу выхода для этого металла и кинетическую энергию фотоэлектронов, если на металл падает свет частотой 5*10¹⁴ Гц.

Практическая работа по теме «Физика атома и атомного ядра»

Цель работы:

1. Повторить основные термины и формулы раздела «Физика атома и атомного ядра».

2. Сформировать умение применять формулы при решении задач.

3. Развивать логическое мышление, память, внимание; умение рассуждать и выделять главное.

4. Развивать навыки самоконтроля и взаимоконтроля.

Теоретические сведения.

Ядро атома состоит из нуклонов: протонов (p или ₁¹Н) и нейтронов (₀¹n ).

Любой элемент таблицы Менделеева можно представить: _Z^AX

Z - это:

• порядковый номер элемента в таблице Менделеева;

• число протонов в ядре (заряд ядра атома равен произведению элементарного электрического заряда е на его порядковый номер Z: q=eZ;

• число электронов в атоме (атом в целом электрически нейтрален).

A - это:

• массовое число (в таблице Менделеева);

• общее число нуклонов в ядре: A = Z + N, где N -- число нейтронов в ядре.

Ядерные реакции - превращения одних атомных ядер в другие при взаимодействии их с элементарными частицами или друг с другом.

Радиоактивность - способность атомных ядер некоторых элементов спонтанно распадаться, превращаясь в ядра другого элемента.

Дефект массы ядра: m = Zm_p + (A - Z)m_n - m_я.

Энергия связи атомного ядра: Е_св = mс² .

Правило смещения при -распаде: .

Правило смещения при -распаде: .

Закон радиоактивного распада:

.

Период полураспада Т - время, в течение которого распадается половина наличного числа радиоактивных атомов.

Практические задания.

Вариант 1

Вариант 2

1. Каков состав ядер алюминия , германия , циркония , талия , тория , эйнштейния .

1. Каков состав ядер меди , мышьяка , молибдена , ртути , урана , нобелия .

2. Активность радиоактивного элемента уменьшилась в 4 раза за 8 суток. Найдите период полураспада.

2. Во сколько раз изменится активность радиоактивного элемента с периодом полураспада 8 суток через 16 суток?

3. При бомбардировке ядер изотопа бора нейтронами из образовавшегося ядра выбрасывается α - частица. Напишите уравнение этой реакции.

3. При расщеплении бериллия образовывается две α - частицы и нейтрон. Напишите уравнение этой реакции.

4. Напишите недостающие обозначения в следующих ядерных реакциях:

4. Напишите недостающие обозначения в следующих ядерных реакциях:

Литература

1. Дмитриева В. Ф. Физика для профессий и специальностей технического профиля: учебник для образовательных учреждений сред. проф. образования. - М., 2014.

2. Дмитриева В. Ф. Физика для профессий и специальностей технического профиля. Сборник задач: учеб. пособие для образовательных учреждений сред. проф. образования. - М., 2014.

3. Дмитриева В. Ф., Васильев Л. И. Физика для профессий и специальностей технического профиля. Контрольные материалы: учеб. пособия для учреждений сред. проф. образования / В. Ф. Дмитриева, Л. И. Васильев. - М., 2014.

4. Дмитриева В. Ф. Физика для профессий и специальностей технического профиля. Лабораторный практикум: учеб. пособия для учреждений сред. проф. образования / В. Ф. Дмитриева, А. В. Коржуев, О. В. Муртазина. - М., 2015.

5. Дмитриева В.Ф. Физика для профессий и специальностей технического профиля: электронный учеб.-метод. комплекс для образовательных учреждений сред. проф. образования. - М., 2014.

6. Дмитриева В. Ф. Физика для профессий и специальностей технического профиля: электронное учебное издание (интерактивное электронное приложение) для образовательных учреждений сред. проф. образования. - М., 2014.

7. Касьянов В. А. Иллюстрированный атлас по физике: 10 класс.- М., 2010.

8. Касьянов В. А. Иллюстрированный атлас по физике: 11 класс. - М., 2010.

9. Трофимова Т. И., Фирсов А. В. Физика для профессий и специальностей технического и естественно-научного профилей: Сборник задач. - М., 2013.

10. Трофимова Т. И., Фирсов А. В. Физика для профессий и специальностей технического и естественно-научного профилей: Решения задач. - М., 2015.

11. Трофимова Т. И., Фирсов А. В. Физика. Справочник. - М., 2010.

12. Фирсов А. В. Физика для профессий и специальностей технического и естественно-научного профилей: учебник для образовательных учреждений сред. проф. образования / под ред. Т. И. Трофимовой. - М., 2014.

Интернет- ресурсы

1. fcior. edu. ru (Федеральный центр информационно-образовательных ресурсов).

2. w dic. academic. ru (Академик. Словари и энциклопедии).

3. booksgid. com (Воокs Gid. Электронная библиотека).

4. globalteka. ru (Глобалтека. Глобальная библиотека научных ресурсов).

5. window. edu. ru (Единое окно доступа к образовательным ресурсам).

6. st-books. ru (Лучшая учебная литература).

7. school. edu. ru (Российский образовательный портал. Доступность, качество, эффективность).

8. ru/book (Электронная библиотечная система).

9. alleng. ru/edu/phys. htm (Образовательные ресурсы Интернета - Физика).

10. school-collection. edu. ru (Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов).

11. https//fiz.1september. ru (учебно-методическая газета «Физика»).

12. n-t. ru/nl/fz (Нобелевские лауреаты по физике).

13. nuclphys. sinp. msu. ru (Ядерная физика в Интернете).

14. college. ru/fizika (Подготовка к ЕГЭ).

15. kvant. mccme. ru (научно-популярный физико-математический журнал «Квант»).

16. yos. ru/natural-sciences/html (естественно-научный журнал для молодежи «Путь в науку»).