Министерство образования и науки Челябинской области

Государственное бюджетное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

«Челябинский государственный промышленно-гуманитарный техникум имени А.В. Яковлева»

УТВЕРЖДАЮ

Зам. директор по ТО

ЧГПГТ им. А.Яковлева

_______________Ю.Н.Соловьева

«____»_______________201__г.

«_____»_____________2011 г.

ОДП.03 Физика

Методические рекомендации по выполнению внеаудиторной самостоятельной работы

для студентов очной формы обучения

190631.01 Автомеханик

150709.02 Сварщик (электросварочные и газосварочные работы)

230103.04 Наладчик аппаратного и программного обеспечения

151902.04 Токарь-универсал

базовой подготовки

Челябинск, 2014

Допущено методическим советом ГБОУ СПО «ЧГПГТ им. А.В.Яковлева» в качестве методического издания. Протокол от «___»____________201__г № _____.

Составитель

Преподаватель Речкалова Ю.Н.

Подготовлено на цикловой комиссии

__________________________________________________

(протокол заседания ЦК от «___»______________ 20__ г №__)

Отпечатано в авторской редакции с оригинал-макета,

представленного составителями (ем)

Оглавление

Введение 4

Пояснительная записка 5

Методические рекомендации по выполнению реферата 10

Методические рекомендации по составлению опорного конспекта 13

Методические рекомендации по решению задач 15

Литература 26

Введение

Внеаудиторная самостоятельная работа - планируемая учебная работа студентов, выполняемая вне занятий по заданию и при управлении преподавателем, но без его непосредственного участия.

Самостоятельная работа проводится с целью:

• систематизации и закрепления полученных теоретических знаний и практических умений студентов;

• углубления и расширения теоретических знаний;

• формирования умений использовать нормативную, справочную документацию и специальную литературу;

• развития познавательных способностей и активности студентов творческой инициативы, самостоятельности, ответственности, организованности;

• формирование самостоятельности мышления, способностей к саморазвитию, совершенствованию и самоорганизации;

• формирования общих и профессиональных компетенций.

Пояснительная записка

Методические рекомендации по выполнению внеаудиторных самостоятельных работ по ОДП. 03. Физика , раскрывают у студентов формирование системы знаний, практических умений и объяснения уровня образованности и уровня подготовки студентов по профессии 151902.04 «Токарь - универсал», 190631.01 «Автомеханик»; 150709.02 «Сварщик»; 230103.04 «Наладчик аппаратного и программного обеспечения»

В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать:

• смысл понятий: физическое явление, гипотеза, закон, теория, вещество, взаимодействие, электромагнитное поле, волна, фотон, атом, атомное ядро, ионизирующие излучения, планета, звезда, галактика, Вселенная;

• смысл физических величин: скорость, ускорение, масса, сила, импульс, работа, механическая энергия, внутренняя энергия, абсолютная температура, средняя кинетическая энергия частиц вещества, количество теплоты, элементарный электрический заряд;

• смысл физических законов классической механики, всемирного тяготения, сохранения энергии, импульса и электрического заряда, термодинамики, электромагнитной индукции, фотоэффекта;

• вклад российских и зарубежных ученых, оказавших наибольшее влияние на развитие физики;

В результате освоения дисциплины обучающийся должен уметь:

• описывать и объяснять физические явления и свойства тел: движение небесных тел и искусственных спутников Земли; свойства газов, жидкостей и твердых тел; электромагнитную индукцию, распространение электромагнитных волн; волновые свойства света; излучение и поглощение света атомом; фотоэффект;

• отличать гипотезы от научных теорий;

• делать выводы на основе экспериментальных данных;

• приводить примеры, показывающие, что: наблюдения и эксперимент являются основой для выдвижения гипотез и теорий, позволяют проверить истинность теоретических выводов; физическая теория дает возможность объяснять известные явления природы и научные факты, предсказывать еще неизвестные явления;

• приводить примеры практического использования физических знаний: законов механики, термодинамики и электродинамики в энергетике; различных видов электромагнитных излучений для развития радио и телекоммуникаций, квантовой физики в создании ядерной энергетики, лазеров;

• воспринимать и на основе полученных знаний самостоятельно оценивать информацию, содержащуюся в сообщениях СМИ, Интернете, научно-популярных статьях.

• применять полученные знания для решения физических задач;

• определять характер физического процесса по графику, таблице, формуле;

• измерять ряд физических величин, представляя результаты измерений с учетом их погрешностей.

Критерии оценки результатов самостоятельной работы

Критериями оценки результатов внеаудиторной самостоятельной работы студентов являются:

• уровень освоения учебного материала;

• уровень умения использовать теоретические знания при выполнении практических задач;

• уровень сформированности общеучебных умений;

• уровень умения активно использовать электронные образовательные ресурсы, находить требующуюся информацию, изучать ее и применять на практике;

• обоснованность и четкость изложения материала;

• уровень умения ориентироваться в потоке информации, выделять главное;

Перечень внеаудиторной самостоятельной работы

Наименование разделов, тем ОДП.03. Физика

Вид внеаудиторной самостоятельной работы

Количество часов на внеаудиторную самостоятельную работу (ВСР)

Тема 1.1 Кинематика

Написание реферат по теме:

Уравнение равномерного прямолинейного движения точки;

Мгновенная скорость. Поступательное движение

8

Тема 1.2. Динамика

Написание реферат по теме:

Реактивное движение.

Силы в природе: упругость, трение, сила тяжести невесомость.

6

Тема 2.1. Основы МКТ

Написание реферат по теме:

История атомистических учений. Наблюдение и опыты, подтверждающие атомно- молекулярное строение вещества.

Решение задач по теме: Температура- мера средней кинетической энергии молекул

6

Тема 2.2. Агрегатные состояния вещества

Решение задач по теме: Агрегатные состояния вещества.

Относительная влажность.

4

Тема 2.3. Основы термодинамики

Написание реферат по теме:

Необратимость тепловых процессов.

Тепловые двигатели и охрана окружающей среды.

Решение задач по теме: Работа. Внутренняя энергия.

10

Тема 3.1. Электростатика

Составление опорного конспекта по теме:

Проводники и диэлектрики в электрическом поле.

Поляризация диэлектриков

6

Тема 3.2. Закон постоянного тока

Составление опорного конспекта по теме: Условия для существования электрического тока

Написание реферат по теме: Ом Георг Симон

6

Тема 3.3. Электрический ток в различных средах

Написание реферат по теме Электронные пучки

4

3.4. Магнитное поле

Составление опорного конспекта по теме: Электроизмерительные приборы.

2

Тема 3.5. Электромагнитная индукция

Написание реферат по теме: Электродинамический микрофон

4

Тема 3.6. Механические колебания

Написание реферат по теме: Воздействие резонанса и борьба с ним

4

Тема 3.7 Электромагнитные колебания

Написание реферат по теме:

Трансформаторы.

Источники энергии.

6

3.8. Механические и электромагнитные волны

Написание реферат по теме:

Звуковые волны.

Ультразвук и его использование в технике и медицине

6

Тема 4.1. Световые волны

Написание реферат по теме:

Инфракрасное, ультрафиолетовое, рентгеновское излучение.

4

Тема 5.1. Строение атома и квантовая физика

Написание реферат по теме:

Ядерный реактор.

Радиоактивные излучения и их воздействия на живые организмы.

8

Тема 6.1. Астрономия

Написание реферат по теме:

Образование планетных систем.

История Российской космонавтики.

7

91

Методические рекомендации по выполнению реферата

Внеаудиторная самостоятельная работа в форме реферата является индивидуальной самостоятельно выполненной работой студента.

Содержание реферата

Реферат, как правило, должен содержать следующие структурные элементы:

1. титульный лист;

2. содержание;

3. введение;

4. основная часть;

5. заключение;

6. список использованных источников;

7. приложения (при необходимости).

Примерный объем в машинописных страницах составляющих реферата представлен в таблице.

Рекомендуемый объем структурных элементов реферата

В содержании приводятся наименования структурных частей реферата, глав и параграфов его основной части с указанием номера страницы, с которой начинается соответствующая часть, глава, параграф.

Во введении дается общая характеристика реферата: обосновывается актуальность выбранной темы; определяется цель работы и задачи, подлежащие решению для её достижения; описываются объект и предмет исследования, информационная база исследования, а также кратко характеризуется структура реферата по главам.

Основная часть должна содержать материал, необходимый для достижения поставленной цели и задач, решаемых в процессе выполнения реферата. Она включает 2-3 главы, каждая из которых, в свою очередь, делится на 2-3 параграфа. Содержание основной части должно точно соответствовать теме реферата и полностью её раскрывать. Главы и параграфы реферата должны раскрывать описание решения поставленных во введении задач. Поэтому заголовки глав и параграфов, как правило, должны соответствовать по своей сути формулировкам задач реферата. Заголовка "ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ" в содержании реферата быть не должно.

Главы основной части реферата могут носить теоретический, и аналитический характер.

Обязательным для реферата является логическая связь между главами и последовательное развитие основной темы на протяжении всей работы, самостоятельное изложение материала, аргументированность выводов. Также обязательным является наличие в основной части реферата ссылок на использованные источники.

В заключении логически последовательно излагаются выводы, к которым пришел студент в результате выполнения реферата. Заключение должно кратко характеризовать решение всех поставленных во введении задач и достижение цели реферата.

Список использованных источников является составной частью работы и отражает степень изученности рассматриваемой проблемы. Количество источников в списке определяется студентом самостоятельно, для реферата их рекомендуемое количество от 10 до 15. При этом в списке обязательно должны присутствовать источники, изданные в последние 3 года, а также ныне действующие нормативно-правовые акты, регулирующие отношения, рассматриваемые в реферате.

В приложения следует относить вспомогательный материал, который при включении в основную часть работы загромождает текст (таблицы вспомогательных данных, инструкции, методики, формы документов и т.п.).

Оформление реферата

При выполнении внеаудиторной самостоятельной работы в виде реферата необходимо соблюдать следующие требования:

• на одной стороне листа белой бумаги формата А-4

• размер шрифта-12; Times New Roman, цвет - черный

• междустрочный интервал - одинарный

• поля на странице - размер левого поля - 2 см, правого- 1 см, верхнего-2см, нижнего-2см.

• отформатировано по ширине листа

• на первой странице необходимо изложить план (содержание) работы.

• в конце работы необходимо указать источники использованной литературы

• нумерация страниц текста -

Список использованных источников должен формироваться в алфавитном порядке по фамилии авторов. Литература обычно группируется в списке в такой последовательности:

1. законодательные и нормативно-методические документы и материалы;

2. специальная научная отечественная и зарубежная литература (монографии, учебники, научные статьи и т.п.);

3. статистические, инструктивные и отчетные материалы предприятий, организаций и учреждений.

Включенная в список литература нумеруется сплошным порядком от первого до последнего названия.

По каждому литературному источнику указывается: автор (или группа авторов), полное название книги или статьи, место и наименование издательства (для книг и брошюр), год издания; для журнальных статей указывается наименование журнала, год выпуска и номер. По сборникам трудов (статей) указывается автор статьи, ее название и далее название книги (сборника) и ее выходные данные.

Приложения следует оформлять как продолжение реферата на его последующих страницах.

Каждое приложение должно начинаться с новой страницы. Вверху страницы справа указывается слово "Приложение" и его номер. Приложение должно иметь заголовок, который располагается по центру листа отдельной строкой и печатается прописными буквами.

Приложения следует нумеровать порядковой нумерацией арабскими цифрами.

На все приложения в тексте работы должны быть ссылки. Располагать приложения следует в порядке появления ссылок на них в тексте.

Срок сдачи готового реферата определяется утвержденным графиком.

В случае отрицательного заключения преподавателя студент обязан доработать или переработать реферат. Срок доработки реферата устанавливается руководителем с учетом сущности замечаний и объема необходимой доработки.

Критерии оценивания реферата

Оценка "отлично" выставляется за реферат, который носит исследовательский характер, содержит грамотно изложенный материал, с соответствующими обоснованными выводами.

Оценка "хорошо" выставляется за грамотно выполненный во всех отношениях реферат при наличии небольших недочетов в его содержании или оформлении.

Оценка "удовлетворительно" выставляется за реферат, который удовлетворяет всем предъявляемым требованиям, но отличается поверхностью, в нем просматривается непоследовательность изложения материала, представлены необоснованные выводы.

Оценка "неудовлетворительно" выставляется за реферат, который не носит исследовательского характера, не содержит анализа источников и подходов по выбранной теме, выводы носят декларативный характер.

Студент, не представивший в установленный срок готовый реферат по дисциплине учебного плана или представивший реферат, который был оценен на «неудовлетворительно», считается имеющим академическую задолженность и не допускается к сдаче экзамена по данной дисциплине.

Методические рекомендации по составлению опорного конспекта

Опорные конспекты представляют собой особую организацию теоретического учебного материала в виде графического изображения: физических формул, кратких выводов, поясняющих рисунков, символов, схем, графиков и так далее, зрительно подчеркивающего соотношение зависимости явлений, характеризующих определенную научную проблему. Такое изображение создается в упрощенно-обобщенном виде. Систематическое, грамотно применяемое, оно способно придать сложному многоплановому процессу обучения определенную цельность, ясность, логичность, последовательность и стабильность.

В опорном конспекте при помощи условных сигналов, языковых терминов в определенной логической последовательности излагается главная информация по теоретическим блокам всей темы, разделов изучаемой дисциплины.

Опорный конспект позволяет представить большой объем информации в краткой систематизированной форме. Систематизация позволяет более продуктивно использовать знания человека и вместе с тем служит источником новых знаний, так как при совместном составлении опорного конспекта осуществляются такие мыслительные операции, как анализ и синтез, сравнение и классификация, в ходе которых выделяют сходства и различия с выбранными признаками или основаниями, устанавливают причинно-следственные связи, сущностные отношения между объектами и явлениями. В процессе систематизации знаний устанавливаются не только смысловые, причинно-следственные, но и структурные связи, в частности, между компонентами структуры.

Требования к составлению опорных конспектов

• Графическое единообразие и лаконичность в изображении понятий и явлений.

• Отражение главных ключевых моментов.

• Употребление минимального количества слов, примеров, символов, графиков, формул и так далее.

• Отсутствие сокращений, непонятных для студентов: условных графических обозначений, цветовых и языковых сигналов.

• Применение принципа противопоставления языковых фактов.

• Составление опорного конспекта в близкой последовательности с материалом лекции, учебника.

• Наглядность и яркость изложения.

Технология составления опорных конспектов

Общими требованиями к составлению опорного конспекта может служить единая последовательность изложения и представления материала в опорном конспекте, хотя и допустимы некоторые отступления от общих правил, связанные со спецификой преподаваемой дисциплины.

В опорный конспект вводятся и разъясняются все базисные понятия, теории и методы. Даются иллюстративные примеры, контрольные вопросы для самопроверки, решаются типовые задачи. Материал располагается в той же последовательности, что и на лекциях, но без доказательств. Даются только определения, формулировки и пояснения теорем, их геометрическая и физическая интерпретация, чертежи, выводы, таблицы, графики, правила. Второстепенные вопросы опускаются.

План составления развернутого опорного конспекта:

1. Тема

2. Эпиграф (по возможности)

3. Ключевые темы и концепции.

4. Список ключевых терминов изучаемой темы.

5. Постановка проблемы.

6. Последовательное схематическое изображение основных положений обсуждаемых вопросов с помощью схем, графиков, таблиц.

7. Расшифровка основных ключевых понятий, терминов, теорий

8. Вывод

Требования к выполнению опорного конспекта:

1. Наличие названия темы;

2. Наличие плана конспекта;

3. Четкая структура;

4. Графическое единообразие и лаконичность в изображении понятий и явлений;

5. Отражение главных ключевых моментов;

6. Употребление минимального количества слов, примеров, символов, графиков, формул и так далее;

7. Соответствие содержания и структуры опорного конспекта плану.

8. Отсутствие непонятных сокращений;

9. Кодированность информации;

Критерии оценивания опорного конспекта

Оценка «5» - конспект полностью соответствует всем 9 требованиям

Оценка «4» - конспект содержит правильно выполненные задачи и соответствует требованиям (1-7)

Оценка «3» - конспект содержит 1 правильно решенную задачу и отвечает первым 5 требованиям

Оценка «2» - конспект не отвечает требованиям или не содержит решенных задач

Методические рекомендации по решению задач

В основу рекомендаций положена идея о том, что в ходе изучения разделов и тем физики, акцент следует делать на формировании общих приемов выполнения заданий.

В ходе изучения каждого раздела физики студенты сначала выстраивают изученный материал в систему, удобную для решения задач, а затем последовательно учатся применять её к заданиям базового, повышенного уровней. Новизна работы состоит в том, что все материалы, находящиеся в весьма разрозненном виде собраны воедино, отредактированы, адаптированы для удобства восприятия студентами и представлены в одном документе.

Методические рекомендации помогают обеспечивать активное восприятие учебного материала, его самостоятельную проработку, создание связей с ранее изученным материалом, его закрепление, повторение и применение.

Алгоритмы решения задач направлены на активизацию мыслительных процессов студентов на уровне как логического, так и творческого мышления, а также на развитие их учебных умений. При этом они учитывают учебно-познавательные возможности и уровень развития учебных умений студентов, предполагают их посильное умственное напряжение.

Методические рекомендации содержат системно-структурную схему, руководствуясь которой студенты учатся систематизировать усвоенный материал. Систематизация -необходимое условие глубины и прочности знаний. Они позволяют более продуктивно использовать память, освобождая ее от необходимости запоминать материал как сумму частных сведений и фактов за счет группировки, которые легче удержать в сознании и воспроизвести в нужных случаях. Изучаемый материал выстраивается в логике: научные факты, гипотезы, величины, законы, применение. Системно-структурный подход позволяет сделать изучаемую теорию обозримой.

Большинство задач по физике можно условно разделить на качественные, количественные, графические, экспериментальные. Решение каждого вида задач имеет свои особенности.

Алгоритм решения качественных задач

1 этап - внимательно ознакомиться с условием задачи;

2 этап - выяснить, какие тела взаимодействуют;

3 этап - выяснить, о каком физическом явлении или группе явлений

идет речь;

4 этап - выяснить состояние тела при начальных условиях;

5 этап - выяснить, что происходит с физическими телами в результате действия физического явления (например, изменение формы, объема или агрегатного состояния, а также силы, возникающие при этом);

6 этап - выяснить, как это сказывается на взаимодействующих телах;

7 этап - ответить на вопрос задачи.

Для качественных задач перечисленные этапы условны. Задачи второго типа - количественные. Это задачи, в которых все физические величины заданы количественно какими-то числами. При этом физические величины могут быть как скалярными так и векторными.

Алгоритм решения количественных задач

1 этап - записать кратко условие задачи в виде «Дано»;

2 этап - перенести размерность физических величин в систему «СИ»;

3 этап - выполнить анализ задачи (записать какое физическое явление рассматривается в задаче, сделать рисунок, обозначить на рисунке все известные и неизвестные величины, записать уравнения, которые описывают физическое явление, вывести из этих уравнений искомую величину в виде расчетной формулы);

4 этап - сделать проверку размерности расчетной формулы;

5 этап - сделать вычисления по расчетной формуле;

6 этап - обдумать полученный результат (Может ли быть такое с точки зрения здравого смысла?);

7 этап - записать ответ задачи.

Алгоритм решения графических задач.

К задачам этого типа относятся такие, в которых все или часть данных заданы в виде графических зависимостей между ними. В решении таких задач можно выделить следующие этапы:

1 этап - прочитать внимательно условие задачи;

2 этап - выяснить из приведенного графика, между какими величинами представлена связь; выяснить, какая физическая величина является независимой, т.е. аргументом; какая величина является зависимой, т.е. функцией; определить по виду графика, какая это зависимость; выяснить, что требуется - определить функцию или аргумент; по возможности записать уравнение, которое описывает приведенный график;

3 этап - отметить на оси абсцисс (или ординат) заданное значение и восстановить перпендикуляр до пересечения с графиком. Опустить перпендикуляр из точки пересечения на ось ординат (или абсцисс) и определить значение искомой величины;

4 этап - оценить полученный результат; записать ответ.

Алгоритм решения экспериментальных задач

Это задачи, в которых для нахождения неизвестной величины требуется часть данных измерить опытным путем.

1 этап - прочитать внимательно условие задачи; четко определить цель работы;

2 этап - определить, какое явление, закон лежат в основе опыта;

3 этап - продумать схему опыта; определить перечень приборов и вспомогательных предметов или оборудования для проведения эксперимента; продумать последовательность проведения эксперимента; в случае необходимости разработать таблицу для регистрации результатов эксперимента;

4 этап - выполнить эксперимент и результаты записать в таблицу;

5 этап - сделать необходимые расчеты, если это требуется согласно условию задачи;

6 этап - обдумать полученные результаты и записать ответ. Частные алгоритмы для решения задач по кинематике и динамике имеют следующий вид.

Алгоритм решения задач по кинематике

1. Необходимо выбрать систему отсчёта с указанием начала отсчёта времени и обозначить на схематическом чертеже все кинематические характеристики движения (перемещение, скорость, ускорение и время).

2. Записать кинематические законы движения для каждого из движущихся тел в векторной форме.

3. Спроецировать векторные величины на оси х и у и проверить, является ли полученная система уравнений полной.

4. Используя кинематические связи, геометрические соотношения и специальные условия, данные в задаче, составить недостающие уравнения.

5. Решить полученную систему уравнений относительно неизвестных.

6. Перевести все величины в одну систему единиц и вычислить искомые величины.

7. Проанализировать результат и проверить его размерность.

При решении задач на движение материальной точки по окружности необходимо дополнительно учитывать связь между угловыми и линейными характеристиками.

Алгоритм решения задач по динамике

1. Внимательно прочитать условие задачи и выяснить характер движения

2. Записать условие задачи, выразив все величины в единицах «СИ»

3. Сделать чертеж с указанием все сил, действующих на тело, векторы ускорений и системы координат

4. Записать уравнение второго закона Ньютона в векторном виде

5. Записать основное уравнение динамики (уравнение второго закона Ньютона) в проекциях на оси координат с учетом направления осей координат и векторов

6. Найти все величины, входящие в эти уравнения; подставить в уравнения

7. Решить задачу в общем виде, т.е. решить уравнение или систему уравнений относительно неизвестной величины

8. Проверить размерность

9. Получить численный результат и соотнести его с реальными значениями величин.

Если в задаче рассматривается движение нескольких тел, необходимо записать 2 закон Ньютона для каждого из них и учесть кинематические и динамические связи между ними.

Алгоритм решения задач на применение закона сохранения импульса.

1. Необходимо проверить систему взаимодействующих тел на замкнутость.

2. Изобразить на чертеже векторы импульсов тел системы непосредственно перед и после взаимодействия.

3. Записать закон сохранения импульса в векторной форме.

4. Спроецировать векторные величины на оси х и у (выбираются произвольно, но так, чтобы было удобно проецировать).

5. Решить полученную систему скалярных уравнений относительно неизвестных в общем виде.

6. Проверить размерность и сделать числовой расчёт. Алгоритм решения задач на вычисление работы постоянной силы

1. Выяснить, работу какой силы требуется определить в задаче, и записать исходную формулу: А = Fsсоsα.

2. Сделать схематический чертёж и определить угол между силой и перемеще-нием.

3. Если в условии задачи сила неизвестна, её следует найти из 2 закона Ньютона.

4. Определить величину модуля перемещения из законов кинематики.

5. Подставить значения модулей силы и перемещения в формулу работы и, проверив размерность, сделать числовой расчёт.

Алгоритм решения задач на определение мощности

1. Выяснить, какую мощность надо определить, среднюю или мгновенную.

2. Указать на чертеже силы, действующие на тело, и все кинематические характеристики движения.

3. Из 2 закона Ньютона определить силу тяги.

4. Из законов кинематики определить среднюю или мгновенную скорость.

5. Подставить полученные значения силы тяги и скорости в формулу мощности и, проверив размерность, сделать числовой расчёт. Алгоритм решения задач на закон сохранения и превращения энергии.

1. Сделать схематический чертёж. Обозначить на нём кинематические характеристики начального и конечного состояний системы.

2. Проверить систему на замкнутость. Если система тел замкнута, решение проводится по закону сохранения механической энергии. Если система тел не замкнута, то изменение механической энергии равно работе внешних сил.

3. Выбрать нулевой уровень потенциальной энергии (произвольно).

4. Выяснить, какие внешние силы действуют на тело в произвольной точке траектории.

5. Записать формулы механической энергии в начальном и конечном положениях.

6. Установить связь между начальными и конечными скоростями тел системы.

7. Подставить полученные значения энергий и работы в формулу работы и сделать числовой расчёт.

Алгоритм решения задач на расчёт колебательного движения.

Задачи на расчёт колебательного движения условно можно разделить на 3 группы:

Задачи, решение которых основано на общих уравнениях гармонических колебаний.

Задачи на расчёт периода колебаний пружинного и математического маятников.

Задачи на расчёт характеристик упругих волн.

Первая группа:

1. Записать уравнение гармонических колебаний.

2. Определить начальную фазу колебаний, используя условие задачи, и выразить, если это необходимо, циклическую частоту колебаний ω через частоту ν или период колебаний Т.

3. Определить мгновенные значения скорости и ускорения точки, совершающей гармонические колебания.

4. Если необходимо, использовать закон сохранения механической энергии.

5. Решить полученные уравнения относительно неизвестных.

6. Сделать числовой расчёт и проверить размерность искомой величины.

Вторая группа:

1. Выяснить, чему равно ускорение точки подвеса математического маятника. Если а = 0, то период колебаний определяется по формуле Т=2п . для пружинного маятника.

2. Если необходимо, то записать формулы, связывающие период колебаний Т с частотой ν или циклической частотой колебаний ω.

3. Решить полученные уравнения.

4. Сделать числовой расчёт и проверить размерность искомой величины. Решение задач третьей группы предполагает использование уравнения плоской волны, формулы для расчёта длины волны, формул скорости распространения упругих волн в различных средах.

Алгоритм решения задач на «Первое начало термодинамики»

Задачи об изменении внутренней энергии тел можно разделить на 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. Установить у каких тел внутренняя энергия уменьшается, а у каких - возрастает.

2. Составить уравнение теплового баланса (ΔU = 0), при записи которого в выражении Q =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. 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 Q = ΔU + 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= -ΔU, а если внутренняя энергия тела увеличивается за счет работы, совершенной над телом, то А = ΔU.

5. Найти выражения для ΔU и A.

6. Подставляя в исходное уравнение вместо ΔU и A их выражения, получим окончательное соотношение для определения искомой величины.

7. Полученное уравнение решить относительно искомой величины.

8. Решение проверить и оценить критически.

Алгоритм решения задач на «Газовые законы»

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

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. Если один из трех параметров остается неизменным, уравнение Клапейрона автоматически переходит в одно из трех уравнений: закон Бойля - Мариотта, Гей-Люссака или Шарля.

4. Записать математически все вспомогательные условия.

5. Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.

6. 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. 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

5. Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.

6. Решение проверить и оценить критически.

Алгоритм решения задач на тему «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. 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 перерас-пределение зарядов, к составленному уравнению добавляют уравнение закона сохранения зарядов.

4. Записать математически все вспомогательные условия

5. Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.

6. Решение проверить и оценить критически.

Алгоритм решения задач на тему «Постоянный ток» Задачи на определение силы тока, напряжения или сопротивления на участке цепи.

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 (ε).

5. Если в схеме делают какие-либо переключения сопротивлений или источников, уравнения составляют для каждого режима работы цепи.

6. Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.

7. Решение проверить и оценить критически.

Алгоритм решения задач на тему «Электромагнетизм»

Задачи о силовом действии магнитного поля на проводники с током

1. Сделать схематический чертеж, на котором указать контур с током и направление силовых линий поля.

2. Отметить углы между направлением

поля и отдельными элементами контура.

3. Используя правило левой руки, определить направление сил поля (сила Ампера), действующих на каждый элемент контура, и проставить векторы этих сил на чертеже.

4. Указать все остальные силы, действующие на контур.

5. Исходя из физической природы сил, выразить силы через величины, от которых они зависят.

6. Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.

7. Решение проверить и оценить критически.

Задачи о силовом действии магнитного поля на заряженные частицы

1. 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.

7. Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.

8. Решение проверить и оценить критически.

Алгоритм решения задач на тему «Закон электромагнитной индукции»

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 ΔФ представить в развернутом виде (Ф) и подставить в исходную формулу закона электромагнитной индукции.

4. Записать математически все вспомогательные условия.

5. Полученную систему уравнений решить относительно искомой величины.

6. Решение проверить и оценить критически.

Алгоритм решения задач на тему «Преломление света»

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.

6. Полученную систему уравнений решить относительно искомой величины.

7. Решение проверить и оценить критически.

Критерии оценок:

Оценка «5» ставится в следующем случае:

- работа выполнена полностью;

- сделан перевод единиц всех физических величин в систему единиц «СИ», все необходимые данные занесены в условие, правильно выполнены чертежи, схемы, графики, рисунки, сопутствующие решению задач, сделана проверка на размерность,

правильно проведены математические расчеты и дан полный ответ;

- на качественные и теоретические вопросы дан полный, исчерпывающий ответ литературным языком в определенной логической последовательности, учащийся приводит новые примеры, устанавливает связь между изучаемым и ранее изученным материалом по курсу физики, а также с материалом, усвоенным при изучении других предметов, умеет применить знания в новой ситуации;

- учащийся обнаруживает верное понимание физической сущности рассматриваемых явлений и закономерностей, законов и теорий, дает точное определение и истолкование основных понятий, законов, теорий, а также правильное определение физических величин, их единиц и способов измерения.

Оценка «4» ставится в следующем случае:

- работа выполнена полностью или не менее чем на 80 % от объема задания, но в ней имеются недочеты и несущественные ошибки;

- ответ на качественные и теоретические вопросы удовлетворяет вышеперечисленным требованиям, но содержит неточности в изложении фактов, определений, понятий, объяснении взаимосвязей, выводах и решении задач;

- учащийся испытывает трудности в применении знаний в новой ситуации, не в достаточной мере использует связи с ранее изученным материалом и с материалом, усвоенным при изучении других предметов.

Оценка «3» ставится в следующем случае:

- работа выполнена в основном верно (объем выполненной части составляет не менее 2/З от общего объема), но допущены существенные неточности;

- учащийся обнаруживает понимание учебного материала при недостаточной полноте усвоения понятий и закономерностей;

- умеет применять полученные знания при решении простых задач с использованием готовых формул, но затрудняется при решении качественных задач и сложных количественных задач, требующих преобразования формул.

Оценка «2» ставится в следующем случае:

- работа в основном не выполнена (объем выполненной части менее 2/З от общего объема задания); задания);

- учащийся показывает незнание основных понятий, непонимание изученных закономерностей и взаимосвязей, не умеет решать количественные и качественные задачи.

Оценка «1» ставится в следующем случае: работа полностью не выполнена.

Перечень ошибок.

Грубые ошибки:

1. Незнание определений основных понятий, законов, правил, основных положений теории, формул, общепринятых символов обозначения физических величии, единиц их измерения.

2. Неумение выделить в ответе главное.

3. Неумение применять знания для решения задач и объяснения физических явлений; неправильно сформулированные вопросы задачи или неверные объяснения хода ее решения; незнание приемов решения задач, аналогичных ранее решенным в классе, ошибки, показывающие неправильное понимание условия задачи или неправильное истолкование решения.

4. Неумение читать и строить графики и принципиальные схемы.

5. Неумение подготовить к работе установку или лабораторное

оборудование, провести опыт, необходимые расчеты, или использовать полученные данные для выводов.

6. Небрежное отношение к лабораторному оборудованию и измерительным приборам.

7. Неумение определить показание измерительного прибора.

8. Нарушение требований правил безопасного труда при выполнении эксперимента.

Негрубые ошибки:

1. Неточности формулировок, определений, понятий, законов, теорий, вызванные неполнотой охвата основных признаков определяемого понятия, ошибки, вызванные несоблюдением условий проведении опыта или измерений.

2. Ошибки в условных обозначениях на принципиальных схемах, неточности чертежей, графиков, схем.

3. Пропуск или неточное написание наименований единиц физических величин.

4. Нерациональный выбор хода решения.

Недочеты

1. Нерациональные записи при вычислениях, нерациональные приемы вычисления, преобразований и решений задач.

2. Арифметические ошибки в вычислениях, если эти ошибки грубо не искажают реальность полученного результата.

3. Отдельные погрешности в формулировке вопроса или ответа.

4. Небрежное выполнение записей, чертежей, схем, графиков.

5. Орфографические и пунктуационные ошибки.

Литература

1. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н. Физика. 10-11 класс (базовый и профильный уровни) М.: Просвещение, 2012

2. Рымкевич А.П. Физика. Задачник 10-11 класс. - М.: Дрофа, 2012 г.

3. Кабардин О.Ф., Орлов В.А. Экспериментальные задания по физике 9-11 классы - М.; Вербум-М, 2010

4. Левитан Е.П. Астрономия. Учебник для 11 класса общеобразовательных учреждений - М.; Просвещение, 2010

5. Сборник задач по физике 10-11 классы: Сост. Степанова Г.Н. 9-е изд. - М.; Просвещение, 2010

6. Мякишев Г.Я., Синяков А.З. Физика: Молекулярная физика. Термодинамика. 10 кл.: Учебник для угл.изучения физики - М.; Дрофа, 2010

7. Мякишев Г.Я., Синяков А.З. Физика: Оптика. Квантовая физика.11 кл.: учебник для угл.изучения физики: 3-е изд. - М.; Дрофа, 2012

8. Мякишев Г.Я., Синяков А.З., Слободсков Б.А. Физика: Электродинамика 10-11 кл.: Учебник для угл.изучения физики: 3-е изд. - М.; Дрофа, 20121

9. Мякишев Г.Я., Синяков А.З. Физика: Колебания и волны. 11 кл.: Учебник для угл.изучения физики: 3-е изд. - М.; Дрофа, 2010

10. Мякишев Г.Я., Синяков А.З. Механика. 10 кл.: Учебник для угл.изучения физики: 3-е изд. - М.; Дрофа, 2011

11. Физический практикум для классов с углубленным изучением физики: Дидактический материал для 9-11 классов: Под ред. Дика Ю.И., Кабардина О.Ф. - М.; Просвещение, 2010

vschool.km.ru - Виртуальный репетитор по физике.

experiment.edu.ru - Физика: коллекция опытов

spin.nw.ru - Тесты и задачи по термодинамике.

gomulina.orc.ru - Физика и астрономия: виртуальный методический кабинет.