Факультатив "Решение качественных и экспериментальных задач"

Программа факультативного (кружка) курса по физике

Запромётова Оксана Александровна

Пояснительная записка

Актуальность.

Актуальность факультатива заключается в том, что в настоящее время существует объективная необходимость практической ориентации школьного курса физики для  подготовки учащихся к международному тестированию  PISA.

Цель программы.

Расширить и углубить знания учащихся, полученные  в базовом курсе. Раскрыть зависимость выраженных физическими законами, закономерностями, путем измерения физических величин. Обеспечить осознание и понимание физических явлений и законов.

Умение применять получение навыков при  решении задач повышенной трудности.

Развитие  разносторонних интересов и способностей учащихся, интереса к физике и к решению физических задач.

Обучающие  задачи программы.

1.Развитие познавательного интереса учащихся к физике и технике на основе углубления и расширение знаний  учащихся.

2.Расширение навыков работы с физическими приборами и материалами

Воспитательные задачи.

Формирование понимание сути физических явлений, законов, теорий и умение объяснять, увиденные в жизни явления, полученные в опытах результаты, с физической точки зрения.

Развивающие задачи.

Формирование умения подбирать нужную литературу и другие материалы при подготовке сообщений о жизни и открытиях ученых и по истории физики.

Основные принципы содержания программы.

Программа  данного факультатива предполагает формирование практических и интеллектуальных компетентностей, формирование таких качества личности, как целеустремленность, настойчивость, аккуратность, внимательность, дисциплинированность; развитие эстетических чувств, формирование творческих компетентностей.

Предлагаемый курс содержит задачи по всем разделам, которые обеспечат более осознанное восприятие учебного материала. Творческие задания позволяют решать поставленные задачи и вызвать интерес учащихся.

  Большая часть всего времени отводится на выполнение практических заданий, выполняемых школьниками самостоятельно.

Форма и режим занятий.

В учебно -методическом комплексе предлагаются : лекции,  качественные задачи, расчетные задачи, эксперименты с необходимым оборудованием и ходом работы.

Продолжительность занятий.

34 урока, 45 минут.

Краткое описание программы.

Данный факультатив позволяет расширить возможности  учащихся при работе с  физическими приборами,  формировать экспериментальные навыки, повысить интерес к изучению предмета.

При выполнении экспериментальных заданий  учащиеся овладевают физическими методами познания: собирают экспериментальные установки, измеряют физические величины, представляют результаты измерений в виде таблиц, графиков, делают выводы из эксперимента, объясняют результаты своих наблюдений и опытов с теоретических позиций.

Ожидаемые результаты и способы определения их результативности.

В результате  прохождения курса учащиеся  овладеют  навыками  описывать и объяснять физические явления. Умение использовать физические приборы и измерительные инструменты для измерения физических величин: расстояния, промежутка времени, массы, температуры, плотности. Представлять результаты измерений с помощью таблиц, графиков и выявлять на этой основе эмпирические зависимости. Осуществлять самостоятельный поиск информации естественнонаучного содержания с использованием различных источников (учебных текстов, справочных и научно-популярных изданий, компьютерных баз данных, ресурсов Интернета), ее обработку и представление в разных формах (словесно, с помощью графиков, математических символов, рисунков и структурных схем).

Программа факультативного курса по физике

«Решение экспериментальных ,практических задач»

№	Наименование разделов и тем	Общее количество часов	Теория	Практика	Дата проведения
1	Физические величины. Измерение физических величин. Точность и погрешности их измерений.	1	1
2	Определение цены деления приборов и измерение физических величин.	1	1
3	Экспериментальная работа № 1. «Измерение длины проволоки»	1		1
4	Экспериментальная работа № 2. «Определение толщины алюминиевой пластины прямоугольной формы»	1		1
	Первоначальные сведения о строении вещества (2ч).
5	Строение вещества. Диффузия. Решение «Диффузия»	1	1
6	Экспериментальная работа № 3 «Наблюдение диффузии»	1		1
	Взаимодействие тел (11 ч)
7	Решение задач «Механическое движение»	1		1
8	Экспериментальная работа № 4 «Механическое движение»	1		1
9	Решение задач «Средняя скорость движения»	1		1
10	Экспериментальная работа № 5 «Определение средней скорости движения»	1		1
11	Плотность тела. Решение задач «Плотность»	1		1
12	Решение задач «Плотность»	1		1
13	Экспериментальная работа № 6 «Определение  объема флакона»	1		1
14	Экспериментальная работа № 7 «Определение объема теннисного шарика»	1		1
15	Решение задач «Масса и плотность»	1		1
16	Экспериментальная работа № 8 «Определение массы меди и алюминия»	1		1
	Давление твердых тел, жидкостей и газов (13 ч)
17	Решение задач «Силы в природе»	1		1
18	Решение задач «Давление твердых тел»	1		1
19	Экспериментальная работа № 9 «Определение давления, создаваемого цилиндрическим телом на горизонтальную поверхность»	1		1
20	Решение задач «Давление в жидкостях»	1		1
21	Экспериментальная работа № 10 «Определение давления твердых тел, жидкостей и газов»	1		1
22	Решение задач «Сообщающиеся сосуды»	1		1
23	Решение задач «Архимедова сила»	1		1
24	Решение задач «Архимедова сила»	1		1
25	Решение задач «Плавание тел»	1		1
26	Экспериментальная работа № 11«Определение массы тела, погруженного в жидкость»	1		1
27	Экспериментальная работа № 12 "Определение объема куска льда"	1		1
28	Экспериментальная работа № 13 «Определение плотности твердого тела»	1		1
29	Решение задач «Архимедова сила»	1		1
30	Экспериментальная работа № 14 "Определение плотности камня"	1		1
	Работа и мощность. Энергия (4 ч)
31	Механическая работа и мощность. Решение задач «Работа силы»	1		1
32	Решение задач «Работа и мощность»	1		1
33	Решение задач «Механическая энергия»	1		1
34	КПД простых механизмов. Решение «КПД простых механизмов»	1		1
		34ч	2	32

Содержание программы

Измерение физических величин. Точность и погрешность измерений.

(4 ч).

Понятие о физических величинах. Система единиц, измерение физических величин, эталон. Роль эксперимента при введении физических величин. Понятие о прямых и косвенных измерениях.
Измерительные приборы, цена деления шкалы прибора, инструментальная погрешность. Правила пользования измерительными приборами, соблюдение техники безопасности.

Первоначальные сведения о строении вещества (2ч).

Строение вещества. Молекулы. Диффузия. Взаимное притяжение и отталкивание молекул. Различие в строении твердых тел, жидкостей и газов. 

Взаимодействие тел (11 ч)

Расчет пути, времени, скорости равномерного прямолинейного движения. Графическое представление равномерного прямолинейного движения. Инерция. Взаимодействие тел. Плотность вещества. Расчет массы и объема тела по его плотности. Сила тяжести. Вес тела. Равнодействующая сил. Сложение сил. Сила трения.

Давление твердых тел, жидкостей и газов (13 ч)

Давление. Расчет давления. Закон Паскаля. Передача давления жидкостями и газами. Расчет давления жидкости на дно и стенки сосуда. Сообщающиеся сосуды. Вес воздуха. Атмосферное давление.  Действие жидкости и газа на погруженное в них тело. Архимедова сила. Определение выталкивающей силы.

Работа и мощность. Энергия (4 ч)

Работа силы, действующей по направлению движения тела. Мощность. Кинетическая энергия движущегося тела. Потенциальная энергия тел. Превращение одного вида механической энергии в другой.  Методы измерения работы, мощности и энергии.

Простые механизмы. Условия равновесия рычага. Момент силы. Равновесие тела с закрепленной осью вращения. Виды равновесия тел. «Золотое правило» механики. Коэффициент полезного действия.

Методическое обеспечение программы

1.     Учебно-методическое обеспечение

Занятие № 1      Дата:

Тема: Физические величины. Измерение физических величин. Точность и погрешности их измерений.

Цель: Закрепить с учащимися понятие физических величин, измерение физических величин, погрешности.

Для описания физических тел и физических явлений используют физические величины.

Например, для описания  деревянного бруска  нам необходимо использовать такие физические величины как масса, длина, ширина, высота, объем.

То есть физическая величина это то, что мы можем измерить. Измеряемое свойство тела или явления.

Каждая физическая величина имеет название, например масса; Буквенное обозначение (массу обозначают латинской буквой эм), способ измерения (с помощью весов), числовое значение (например, масса человека равна 45), и единицы измерения (кг). Получаем, масса тела равна 45 кг.

Для каждой физической величины приняты свои единицы измерения. Для удобства все страны мира стремятся пользоваться одинаковыми единицами измерения физических величин.  С 1963 года во многих странах мира используется Международная система единиц – СИ (система интернациональная). В этой системе основной единицей длины является метр, времени – секунда, массы – килограмм.

Существует единицы, которые в 10, 100, 1000 раз больше принятых. Такие единицы называет кратными, и именуются с соответствующими  греческими приставками. Например,  десяти соответствует приставка «дека», стам – «гекто», тысячи – «кило».

Если используют единицы, которые в 10, 100, 1000 раз меньше принятых единиц (это дольные единицы), то используют приставки, взятые из латинского языка. «Деци» - ноль целых одна десятая, «санти» - ноль целых одна сотая, «милли» - ноль целых одна тысячная.

Измерения очень важны в нашей жизни, для их проведения необходимы измерительные приборы. Самые простые приборы для измерения длины  линейка, рулетка, мерная лента.

Для измерения объема жидкости мензурка, мерный цилиндр, мерная колба.

Для измерения температуры используют комнатный, водный, медицинский термометры. Медицинский, в свою очередь, бывает электронный и ртутный.

Существуют и другие измерительные приборы. Например, времени секундомер, часы. Силы - динамометр. Давления, атмосферного – барометр, газов в сосуде - манометр.

Приборы делят на шкальные и цифровые. Каждый шкальный прибор имеет шкалу и цену деления.

Шкала измерительного прибора называют совокупность отметок и цифр на отсчетном устройстве прибора, соответствующая ряду последовательных значений измеряемой величины

Цена деления – значение наименьшего деления шкалы прибора.

Для определения цены деления шкалы нужно от большего числа, соответствующего какому - либо делению шкалы, вычесть меньшее и полученную разность поделить на число делений между цифрами. Получаем 0,1 сантиметра на деление.

Для нахождения цены деления мерной ленты возьмем два рядом стоящих значения на шкале, от большего вычтем меньшее и разделим на количество делений между данными цифрами. Получим, 1 сантиметр на деление.

Также определим цену деления для линейки. Количество делений в данном случае 10. Получим, ноль целых одна десятая сантиметра на деление.

 Найдем ее: для этого определим цену деления термометра.

Берем два любых значения, например 20 и 10, от большего вычтем меньшее значение и разделим на количество делений между ними, их пять. Получили, что она равна 2 градуса на деление.

Значит погрешность равна 1 градус.

Как же это записать?

T = 20+-1 C, где 20 – показания термометра, 1 – погрешность, знак полюс минус использует потому, что ошибиться можно как в большую так и в меньшую сторону.

При записи величин с учетом погрешности следует пользоваться формулой, где

А – измеряемая величина,

а – результат измерений,

а – погрешность измерений,  – греческая буква «дельта»

Так что же значит измерить физическую величину?

Измерить физическую величину – значит сравнить ее с однородной величиной, принятой за единицу.

Например, чтобы измерить длину отрезка прямой между точками А и В, надо приложить линейку и по шкале определить сколько сантиметров укладывается между данными точками.

Если физическая величина измеряется непосредственно путем снятия данных со шкалы прибора, то такое измерение называют прямыми. Например, измерение длины бруска, ширины или высоты бруска.

А как же определить объем этого самого бруска. Конечно же, используя формулу. Объем есть произведение длины, ширины и высоты.

В этом случае, когда физическую величину (объем), определили по формуле, говорят, что измерения провели косвенно.

3.   Этап обобщения и закрепления нового материала.

Итак, сделаем основные выводы:

- Физическая величина – измеряемое свойство тела или явления

- Каждый шкальный прибор имеет шкалу и цену деления

- Шкала измерительного прибора – это совокупность отметок и цифр на отсчетном устройстве прибора, соответствующая ряду последовательных значений измеряемой величины

- Цена деления (С) - значение наименьшего деления шкалы прибора

- Для определения цены деления шкалы нужно от большего числа, соответствующего какому- либо делению шкалы, вычесть меньшее и, разность поделить на число делений между цифрами

- Погрешность измерительных приборов равна половине цены деления

Для закрепления, изученного материала, ответим на ряд вопросов.

Что такое физическая величина? Какие основные физические величины входят в систему СИ? Какие шкальные измерительные приборы вам известны? Какие цифровые измерительные приборы вам известны? Перечислите приборы для измерения длины, времени, температуры. Что такое цена деления? Как определить цену деления прибора? От чего зависит точность измерения? Что необходимо учитывать при выборе измерительного прибора? Чем отличаются кратные и дольные единицы? Что значит измерить косвенно или прямым способом?

Занятие № 2  Дата

Тема: Определение цены деления приборов и измерение физических величин

Цель: Дать понятие цены деления шкалы приборов. Сформировать умение определять цену деления шкалы приборов.

Правило.1

Перед тем, как находить цену деления, внимательно рассмотрите сам прибор: что он измеряет, в каких единицах, его исправность. Это позволит нарисовать полную картину проводимого опыта по определению той или иной величины. Найдите на шкале два ближайших штриха, возле которых написаны числовые значения величины. Посчитайте сколько между ними делений (но не штрихов).2

Пример. Пусть нужно определить цену деления бытового термометра. Соседние подписанные штрихи 10 и 20 градусов Цельсия. Между ними помещается десять делений. Найдите положительную разность между выбранными числовыми значениями величины, для этого отнимите от большего числа меньшее число. Полученную разницу разделите на количество делений, находящихся между ними. Полученное частное является ценой деления, без знания которой не определить показания измерительного прибора.3

Пример. 20-10=10 градусов Цельсия. Разность, равная десяти градусам Цельсия, делится на десять делений между штрихами: 10/10=1 градус Цельсия. Значит, цена деления выбранного термометра равна один градус Цельсия.

1.     Определить цену деления прибора, его показания и погрешность измерений

№	Цена деления	Показания прибора, а	Погрешность измерения, Δа	Результат измерения с учетом погрешности, А=а±Δа
1				А= .... ±.....
2				А= .... ±.....
3				А= .... ±.....
4				А= .... ±.....
5				А= .... ±.....

Занятие № 3  Дата:

Экспериментальная работа № 1." Измерение длины проволоки"

СПОСОБ 1.

Оборудование:моток тонкой медной проволоки, который нельзя размотать,весы, гири,карандаш, линейка,образец проволоки 15-20 см.

Ход работы.

1. Определите массу мотка на рычажных весах.

2. Намотать 30-40 витков образца проволоки на карандаш и измерить длину намотанной части.

3. Определить диаметр проволоки ,

где l – длина намотанной части, N – количество витков.

4. Определить площадь сечения проволоки 

5. Из формулы плотности определить объем 

6. Найти длину проволоки 

СПОСОБ 2.

Оборудование:моток тонкой медной проволоки,весы, гири,образец проволоки,полоска миллиметровой бумаги, карандаш.

Ход работы.

Работа выполняется как в 1 способе, длина намотанной части определяется с помощью полоски миллиметровой бумаги.

СПОСОБ 3.

Оборудование:моток тонкой медной проволоки,весы, гири,образец проволоки,штангенциркуль или микрометр.

Ход работы.

Диаметр проволоки определяется с помощью штангенциркуля или микрометра.

Занятие № 4   Дата:

Экспериментальная работа № 2." Определение толщины алюминиевой пластины

прямоугольной формы".

Оборудование:весы, гири,линейка,алюминиевая пластина с известной плотностью.

Ход работы.

1. Определить массу пластины на весах

2. Найти объем пластины 

3. Измерить ширину, длину пластины и вычислить ее площадь 

4. Определить толщину пластины 

Занятие №5   Дата:

Тема: Строение вещества. Диффузия

Цель: Сформировать у учащихся умение решать задачи

1. Если смешать по два равных объема ртути и воды, спирта и воды, то в первом случае получится удвоенный объем смеси, а во втором – меньше удвоенного объема. Почему?

2. Чем отличалось бы движение данной молекулы в воздухе от ее движения в вакууме?

3. Детские воздушные шарики обычно наполняются легким газом. Почему они уже через сутки теряют упругость, сморщиваются и перестают подниматься?

4. Чем объясняется, что пыль не спадает даже с поверхности, обращенной вниз?

5. Почему скорость диффузии с повышением температуры возрастает

6. Для чего при складывании полированных стекол между ними кладут бумажные ленты?

7. Почему дым от костра, поднимаясь вверх, быстро перестает быть видимым, даже в безветренную погоду?

8. Почему не рекомендуется стирать окрашенные в темные цвета ткани вместе с белыми?

9. Почему чернильные, жирные и другие пятна легче удалять сразу после того, как они были оставлены, и значительно труднее сделать это впоследствии?

10. На каком явлении основано консервирование фруктов и овощей? Почему сладкий сироп приобретает со временем вкус фруктов?

11. Воздушный шарик, наполненный гелием, поднялся к потолку комнаты. Через некоторое время он опустился на пол. Почему?

Занятие № 6    Дата:

Тема: Экспериментальная работа № 3 «Наблюдение диффузии»

Оборудование:  пипетка, крепкий чай, 2 стакана – с холодной и горячей водой, секундомер (часы)

Ход работы.

Способ 1.

Налить в стакан холодную воду и капнуть в него с помощью пипетки 10-15 капель заварки. Что при этом происходит ? Как называется это явление? Через какой промежуток времени t₁ заварка полностью «раствориться» в воде?

 Налить  в стакан горячую воду и Налить в стакан холодную воду и капнуть в него с помощью пипетки 10-15 капель заварки. Что при этом происходит? Как называется это явление? Через какой промежуток времени t₂ заварка полностью «раствориться» в воде?

Способ 2.

Оборудование:  духи (одеколон), вата, стакан с водой, сосуд с кристаллами перманганата калия, лист бумаги

Ход работы

1.     Намочите  вату духами (одеколоном). Отойдите от кусочка ваты на несколько шагов (1-2 шага). Через какое время вы ощутите запах духов (одеколона) в воздухе? Через __________ ___________________________. Какое явление при этом происходит? __________________ ______________________________________________________________________________ В чем оно в данной случае проявляется? ___________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________

2.     На лист бумаги, лежащий на столе, налить немного воды. В  середине образовавшейся капли поместить кристаллик марганцовки. Что при этом вы наблюдаете? ________________ ______________________________________________________________________________ Какое явление? ________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ В чем оно в данном  случае проявляется?

Занятие № 7    Дата:

Тема: Механическое движение

Цель: Сформировать умение решать задачи Решение задач «Механическое движение»

1.      Электричка длиной 150 м, движущаяся со скоростью 20 м/с, обгоняет товарный поезд длиной 450 м, движущийся со скоростью 10 м/с, по параллельному пути. Определить время, за которое электричка обгоняет товарный поезд. (1 мин).

2.      Катер проходит расстояние между двумя пунктами по реке вниз по течению реки за 3 ч, обратно – за 6 ч. Сколько времени потребуется катеру, чтобы преодолеть это расстояние, двигаясь с выключенными двигателями. (12 ч).

3.      Определить скорость моторной лодки в стоячей воде, если при движении по течению реки ее скорость 10 м/с, а против течения – 6 м/с. Чему равна скорость течения реки? (8 м/с, 2 м/с).

4.      Моторная лодка проходит по реке расстояние между двумя пунктами (в обе стороны) за 14 часов. Чему равно это расстояние, если скорость лодки в стоячей воде 35 км/ ч, а скорость течения реки – 5 км/ч? (240 м).

Занятие № 8 Дата:

Тема: Экспериментальная работа № 4 «Механическое движение»

Цель работы : Изучить механическое движение

Оборудование :часы, сантиметр, лист

Ход работы:

1 уровень

1.     Вы катаетесь на горке. Как меняется характер вашего движения по мере спуска с горы.

2.     Вы качаетесь на качелях. Нарисуйте траекторию движения качелей. Укажите, в каких точках скорость наибольшая, в каких – наименьшая.

3.     Вы едите на автомобиле, в маршрутке. Какой  прибор показывает скорость. Какова единица измерения скорости на этом приборе. В чем измеряют скорость в СИ. О чем говорит колебание стрелки спидометра?

2 уровень

1.     Измерить длину шага.(с помощью линейки, измерительной ленты).

2.     Измерить количество шагов от школы до дома.

3.     Рассчитать путь.

4.     Нарисовать траекторию движения от школы до дома.

5.     Укажите перемещение.

3 уровень

1.     Измерить расстояние между двумя объектами (деревьями, домами, столбами) около дома или около школы с помощью шагов.

2.     Пройдите это расстояние шагом и измерьте время.

3.     Пробегите это расстояние бегом и измерьте время.

4.     Рассчитайте среднюю скорость своего движения.

5.     Рассчитайте путь и перемещение при движении туда и обратно.

Занятие № 9  Дата:

Тема: «Средняя скорость движения»

Цель: Сформировать умение решать задачи

1.     Мотоциклист за первые 2 ч проехал 90 км, а следующие 3 ч он ехал со скоростью 50 км/ч. Какова средняя скорость мотоциклиста на всем пути? (48 км/ч)

2.      Из одного пункта в другой мотоциклист двигался со скоростью 60 км/ч, обратный путь был им проделан со скоростью 10 м/с. Определите среднюю скорость мотоциклиста за все время движения. Временем остановки во втором пункте пренебречь. (44 км/ч).

3.      Пешеход 2/3 времени своего движения шел со скоростью 3 км/ч. Оставшееся время – со скоростью 6 км/ч. Определите среднюю скорость пешехода. (4 км/ч).

4.      Первую половину пути велосипедист ехал со скоростью в 8 раз большей, чем вторую. Средняя скорость на всем пути оказалась равной 16 км/ч. Определите скорость велосипедиста на каждой половине пути. (72 км/ч, 9 км/ч).

5.      Первую четверть всего пути поезд прошел со скоростью 60 км/ч. Средняя скорость на всем пути оказалась равной 40 км/ч. С какой средней скоростью двигался поезд на оставшейся части пути? (36 км/ч)

Занятие № 10   Дата:

Тема: Экспериментальная работа № 5 «Определение средней скорости движения»

Оборудование:  линейка, часы с секундной стрелкой или секундомер, сосуд с подкрашенной водой, салфетка, ластик, лыжа, металлический шарик

Задание 1.

Измерьте среднюю скорость подъема (среднюю скорость движения) воды по салфетке, один конец которой опущен в сосуд с водой (воду необходимо подкрасить марганцовкой).

Задание 2.

Определите среднюю скорость движения ластика в бутылке с водой (бутылка из-под газированной воды объемом 1,5 л или 2 л)

Задание 3.

Установите закон равноускоренного движения.

а) Возьмите одну лыжу, поверните её жёлобом вверх, дайте ей очень небольшой уклон, подставив под один конец какой-либо предмет, и возьмите стальной шарик.

б) Положите шарик на верхний конец лыжи, отпустите, одновременно включив секундомер. Отмечайте на лыже мелом положение шарика через 1, 2, 3 … секунды движения.  Определите расстояния:

l₁ = ______________ см    l₂ = ______________ см   l₃ = ______________ см

l₄ = ______________ см    l₅ = ______________ см   l₆ = ______________ см

Занятие № 11   Дата:

Тема: Плотность тела. Решение задач

Цель: Сформировать умение решать задачи

1.     Два одинаковых ящика наполнены дробью: в одном лежит крупная дробь, в другом – мелкая. Какой из них имеет большую массу

2.      В двух одинаковых стаканах налита вода до одинаковой высоты. В первый стакан опустили однородный слиток стали массой 100 г, а во второй – слиток серебра той же массы. Одинаково ли поднимется вода в обоих стаканах?

3.     Масса пустой пол-литровой бутылки равна 400 г. Каков ее наружный объем? (0,66 л).

4.      Найдите емкость стеклянного сосуда, если его масса 50 г и наружный объем 37 см ³. (17 см ³).

5.      Тщательным совместным растиранием смешали по 100 г парафина, буры и воска. Какова средняя плотность получившейся смеси, если плотность этих веществ равна соответственно 0,9 г/см ³, 1,7 г/см ³, 1 г/см ³? (1,1 г/см ³).

Занятие № 12   Дата:

Тема: Плотность тела. Решение задач

Цель: Сформировать умение решать задачи

1.      В куске кварца содержится небольшой самородок золота. Масса куска равна 100 г, а его средняя плотность 8 г/см ³. Определите массу золота, содержащегося в куске кварца, если плотность кварца 2,65 г/см ³, а плотность золота – 19,4 г/см ³. (77,5 г/см ³).

2.     В чистой воде растворена кислота. Масса раствора 240 г, а его плотность 1,2 г/см ³. Определите массу кислоты, содержащейся в растворе, если плотность кислоты 1,8 г/см ³. Принять объем раствора равным сумме объемов его составных частей. (90 г).

3.      Железная и алюминиевая детали имеют одинаковые объемы. Найдите массы этих деталей, если масса железной детали на 12,75 г больше массы алюминиевой. (19,5 г, 6,75 г).

4.     Сплав состоит из олова массой 2,92 кг и свинца массой 1,13 кг. Какова плотность сплава, если считать, что объем сплава равен сумме объемов его составных частей? (8100 кг/м ³).

Занятие № 13   Дата:

Тема: Экспериментальная работа № 6." Определение внутреннего объема флакона из-под духов".

Оборудование:флакон из-под духов с пробкой ,весы, гири, мензурка.

СПОСОБ 1.

Ход работы:

1. Взвесить на весах флакон.

2. Найти объем стекла (плотность стекла известна) 

3. Опустить в мензурку закрытый флакон и определить объем вытесненной воды, который равен внешнему объему флакона

4. Определить внутренний объем флакона 

СПОСОБ 2.

Ход работы

1. Определить объем закрытого флакона с помощью мензурки V _внеш

2. Открытый флакон погрузить в мензурку, после полного заполнения водой определить объем стекла V _ст

3. Определить внутренний объем флакона 

Занятие № 14 Дата:

Тема: Экспериментальная работа № 7 «Определение объема теннисного шарика»

Оборудование: теннисный шарик, наполненный кусочками алюминия и герметически закрытый ,весы, гири, мензурка.

Ход работы .

1. Определить массу шарика с помощью рычажных весов.

2. Определить объем шарика с помощью мензурки.

3. Определить объем алюминия (пренебрегая массой шарика) 

4. Найти объем пустого пространства 

Занятие № 15 Дата:

Тема:Решение задач «Масса и плотность»

Цель: Сформировать умение решать задачи

1.     Имеются два бруска: медный и алюминиевый. Объем одного из этих брусков на 50 см ³ больше, чем объем другого, а масса на 175 г меньше массы другого. Каковы объемы и массы брусков. (алюминий – 100 см ³, 270 г, медь – 50 см ³, 45 г).

2.      Моток медной проволоки сечением 2 мм ² имеет массу 17,8 кг. Как, не разматывая моток, определить длину проволоки? Чему она равна? (1 км).

3.      Определите плотность стекла из которого сделан куб массой 857,5 г, если площадь всей поверхности куба равна 294 см ². (2,5 г/см ³).

4.      Какую массу имеет куб с площадью поверхности 150 см ², если плотность вещества, из которого он изготовлен, равна 2700 кг/м ³? (337,5 г).

Занятие № 16   Дата:

Тема: Экспериментальная работа № 8." Определение массы латуни (меди) и алюминия

в капроновом мешочке, не раскрывая его".

Оборудование:мешочек с кусочками металлов,весы, гири,мензурка.

Ход работы.

1. Взвесить мешочек на рычажных весах.

2. Определить объем металлов в мешочке с помощью мензурки.

3. Определить объем каждого металла

, 

, 

4. Определить массу каждого металла

Занятие № 17    Дата:

Тема: Решение задач «Силы в природе» 

           Цель: Сформировать умение решать задачи

1.      Почему кусок хозяйственного мыла легче разрезать крепкой ниткой, чем ножом?

2.     Дайте физическое обоснование пословице: "Коси коса, пока роса; роса долой и мы домой". Почему при росе косить траву легче?

3.      Почему при постройке электровозов не применяются легкие металлы или сплавы?

4.      Зачем при спуске телеги с крутой горы иногда одно колесо подвязывают веревкой так, чтобы оно не вращалось?

5.      Объем бензина в баке автомобиля во время поездки уменьшился на 25 л. На сколько уменьшился вес автомобиля? (на 178 Н).

6.      Сосуд объемом 20 л наполнили жидкостью. Какая это может быть жидкость, если ее вес равен 160 Н? (керосин)

7.      Вес медного шара объемом 120 см ³ равен 8,5 Н. Сплошной этот шар или полый? (полый).

Занятие № 18     Дата:

Тема: Решение задач «Давление твердых тел»

    Цель: Сформировать умение решать задачи

1.      Брусок массой 2 кг имеет форму параллелепипеда. Лежа на одной из граней, он оказывает давление 1 кПа, лежа на другой – 2 кПа, стоя на третьей – 4 кПа. Каковы размеры бруска? (5 * 10 * 20 см).

2.      Грузовые автомобили часто имеют сзади колеса с двойными баллонами. Для чего это делается?

3.      Почему принцесса  на  горошине испытывала дискомфорт, лежа на перине, под которой были положены горошины?

4.      Почему человек может ходить по берегу моря, покрытому галькой, не испытывая болезненных ощущений, и не может идти по дороге, покрытой щебенкой?

5.      Масса одного тела в 10 раз больше массы другого. Площадь опоры второго тела в 10 раз меньше площади опоры второго. Сравните давления, оказываемые этими телами на поверхность стола. (Равны).

6.      Какое давление создает на фундамент кирпичная стена высотой 10 м? (180 кПа).

7.      Цилиндр, изготовленный из алюминия, имеет высоту 10 см. Какую высоту имеет медный цилиндр такого же диаметра, если он оказывает на стол такое же давление? (?3 см).

Занятие № 19     Дата:

Тема: Экспериментальная работа № 9 «Определение давления, создаваемого цилиндрическим телом на горизонтальную поверхность»

СПОСОБ 1.

Оборудование: цилиндрическое тело, весы, гири, линейка.

Ход работы.

1. Определить массу тела с помощью рычажных весов.

2. Найти вес тела 

3. Измерить диаметр цилиндра d с помощью линейки.

4. Определить площадь основания 

5. Определить давление, оказываемое телом на горизонтальную поверхность , где F=P

СПОСОБ 2.

Оборудование:цилиндрическое тело,весы, гири,миллиметровая бумага.

Ход работы.

1. Определить массу тела с помощью рычажных весов.

2. Найти вес тела 

3. Поставить на миллиметровую бумагу тело, обвести контур и приблизительно найти площадь основания цилиндра.

4. Определить давление, оказываемое телом на горизонтальную поверхность , где F=P

СПОСОБ 3.

Оборудование:цилиндрическое тело, известной плотности,полоска миллиметровой бумаги.

Ход работы.

1. Измерить полоской миллиметровой бумаги высоту h цилиндра и диаметр основания d.

2. Найти площадь основания и объем тела , 

3. Найти вес тела 

4. Определить давление, оказываемое телом на горизонтальную поверхность , где F=P

Занятие № 20    Дата:

Тема: Решение задач «Давление в жидкостях»

Цель: Сформировать умение решать задачи

1.     Почему вода из ванны вытекает быстрее, если в нее погружается человек?

2.      Ширина шлюза 10 м. Шлюз заполнен водой на глубину 10 м. С какой силой давит вода на ворота шлюза? (5 МН).

3.      В цилиндрический сосуд налиты ртуть и вода, в равных по массе количествах. Общая высота двух слоев жидкости равна 29,2 см. Вычислите давление на дно этого сосуда. (5440 Па).

4.      В цистерне, заполненной нефтью, на глубине 3 м имеется кран, площадь отверстия которого 30 см ². С какой силой давит нефть на кран? (72 Н).

Занятие № 21  Дата:

Тема: Экспериментальная работа № 10 «Определение давления твердых тел, жидкостей и газов»

Оборудование: напольные весы, миллиметровая бумага, линейка, сантиметр, пластиковая бутылка с водой, лыжи, свеча, воздушный шарик, стакан

Задание 1.

Определите давление собственного тела на пол. Массу тела измерьте с помощью напольных весов, а площадь ботинка – с помощью миллиметровой бумаги.

Задание 2.

Определите свое давление на лыжах. Площадь поверхности лыж определите с помощью сантиметровой ленты, а массу лыж и собственного тела – с помощью напольных весов.

Сравнить полученное давление Р с давлениями Р₁ и

Задание 3.

В боковой стенке пластиковой бутылки проделайте шилом отверстия на высотах 3 см, 6 см и 9 см. Поместите бутылку в ванну под кран и откройте его так, чтобы объемы поступающей в бутылку воды и вытекающей из нее воды были приблизительно равны. Проследите за струйками воды, вытекающими из отверстий. Сделайте рисунок и объясните наблюдаемые явления.

Занятие № 22   Дата:

Тема: Решение задач «Сообщающиеся сосуды»

Цель: Сформировать умение решать задачи.

1.     В полый куб налита доверху вода. Во сколько раз сила давления воды на дно больше силы давления на боковую стенку? Атмосферное давление не учитывать. (В 2 раза).

2.      В сообщающиеся сосуды налита ртуть. В один сосуд добавили воду, высота столба которого 4 см. Какой высоты должен быть столб некоторой жидкости в другом сосуде, чтобы уровень ртути в обоих сосудах был одинаков, если плотность жидкости в 1,25 раза меньше плотности воды? (5 см).

3.      В сообщающиеся сосуды с ртутью долили: в один сосуд столб масла высотой 30 см, в другой сосуд столб воды высотой 20,2 см. Определить разность уровней ртути в сосудах. Плотность масла 900 кг/м ³. (5 мм).

4.      В сообщающиеся сосуды одинакового сечения налита вода. В один из сосудов поверх воды долили масло высотой 40 см. На сколько сантиметров изменится уровень воды в другом сосуде? Плотность масла 800 кг/м ³. (16 см).

Занятие № 23   Дата:

Тема: Решение задач «Архимедова сила

Цель: Сформировать умение решать задачи.

1.     Льдина плавает в воде. Объем ее надводной части 20 м ³. Какой объем подводной части? (180 м ³).

2.      Кусок льда объемом 5 дм ³ плавает на поверхности воды. Определить объем подводной и надводной части. (4,5 дм ³, 0,5 дм ³).

3.     Деревянная доска плавает в воде таким образом, что под водой находится ѕ ее объема. Какой минимальной величины груз нужно закрепить сверху на доске, чтобы она полностью погрузилась в воду? (250 кг).

Занятие № 24   Дата:

Тема: Решение задач «Архимедова сила»

Цель: Сформировать умение решать задачи.

1.     Вес тела в воде в 2 раза меньше, чем в воздухе. Какова плотность вещества тела? (2 г/см ³).

2.     Тело весит в воздухе 3 Н, в воде 1,8 Н и в жидкости неизвестной плотности 2,04 Н. Какова плотность этой неизвестной жидкости? (800 кг/м ³).

3.      Дубовый шар лежит в сосуде с водой так, что половина его находится в воде, и он касается дна. С какой силой шар давит на дно сосуда, если его вес в воздухе равен 8 Н? Плотность дуба 800 кг/м ³. (3 Н).

4.      Однородный шарик массой 60 г лежит на дне пустого стакана. В стакан наливают жидкость так, что объем погруженной части шарика оказывается в 6 раз меньше его общего объема. Плотность жидкости в 3 раза больше плотности материала шарика. Найдите (в мН) силу давления шарика на дно стакана. (300 мН).

Занятие № 25   Дата:

Тема: Решение задач «Плавание тел»

Цель: Сформировать умение решать задачи.

1.     Определите наименьшую площадь плоской однородной льдины толщиной 25 см, способной удержать на воде человека массой 75 кг. Плотность льда 900 кг/м ³. (3 м ²).

2.      В сосуд с площадью дна 200 см ² опустили плавающее тело. Уровень воды поднялся на 15 см. Какова масса тела? (3 кг).

3.      Металлический брусок плавает в сосуде, в котором налита ртуть и сверх нее – вода. При этом в ртуть брусок погружен на 1/4 своей высоты, а в воду – на 1/2 высоты. Определите плотность металла. (3900 кг/м ³)

4.      Кусок металла в воздухе весит 7,8 Н, в воде – 6,8 Н, в жидкости А – 7 Н, а в жидкости В – 7,1 Н. Определить плотности жидкостей А и В. (800 кг/м ³, 700 кг/м ³).

Занятие № 26     Дата:

Тема: Экспериментальная работа № 11 «Определение массы тела, погруженного в жидкость»

Оборудование:цилиндрический сосуд (пластмассовая бутылка с отрезанным верхом),линейка,тело, плавающее в воде.

Ход работы.

1. Отметить уровень воды в бутылке.

2. Опустить в воду тело, определить высоту подъема воды h

3. Измерить диаметр d бутылки с помощью линейки.

4. Определить площадь сечения бутылки и объем вытесненной воды телом , 

5. Найти массу тела, используя условие плавания тела

Занятие № 27     Дата:

Тема: Экспериментальная работа № 12 "Определение объема куска льда"

Оборудование:цилиндрический сосуд (пластмассовая бутылка с отрезанным верхом),линейка,кусок льда.

Ход работы.

1. Отметить уровень воды в бутылке.

2. Опустить в воду кусок льда, определить высоту подъема воды h

3. Измерить диаметр d бутылки с помощью линейки.

4. Определить площадь сечения бутылки и объем вытесненной воды льдом , 

5. Найти объем льда, используя условие плавания тела

Занятие № 28     Дата:

Тема: Экспериментальная работа № 13 «Определение плотности твердого тела»

Оборудование:сосуд с водой,твердое тело небольших размеров,стакан,весы, гири.

Ход работы.

1. Определить массу стакана, доверху налитого водой m₁.

2. Определить массу тела m.

3. Отлить воду из стакана, опустить тело в стакан, долить воду доверху и определить массу стакана с водой и телом m₂.

4. Определить массу вытесненной воды телом 

5. Найти объем вытесненной воды, который равен объему тела 

6. Определить плотность тела 

Занятие № 29     Дата:

Тема: Решение задач «Архимедова сила»

Цель: Сформировать умение решать задачи

1.      Кусок сплава из меди и цинка массой 5,16 кг в воде весит 45,6 Н. Сколько меди содержится в этом сплаве? (4,45 кг).

2.     К куску железа массой 11,7 г привязан кусок пробки массой 1,2 г. При полном погружении этих тел в воду их вес равен 64 мН. Определить плотность пробки, объемом и массой нити пренебречь. (240 кг/м ³).

3.      Цилиндр, изготовленный из неизвестного материала, плавает на границе двух несмешивающихся жидкостей. Плотность одной жидкости 800 кг/м ³, а другой 1000 кг/м ³. Определить плотность вещества цилиндра, если известно, что в нижнюю жидкость он погружен на 2/3 своего объема. (900 кг/м ³).

4.      Льдина площадью 1 м ² и высотой 0, 4 м плавает в воде. Какую минимальную работу надо совершить, чтобы полностью погрузить льдину в воду? (8 Дж).

Занятие № 30     Дата:

Тема: Экспериментальная работа № 14 "Определение плотности камня"

Оборудование:стакан с водой,камень небольших размеров,динамометр,нитка.

Ход работы.

1. Определить вес тела в воздухе Р ₁ , вес тела в воде – Р ₂

2. Найти архимедову силу 

3. Найти объем камня, используя формулу архимедовой силы 

4. Найти плотность камня 

Занятие № 31   Дата:

Тема: Решение задач «Работа силы

Цель: Сформировать умение решать задачи

1.     Гвоздь забили в бревно, затем вытащили его. Одинаковую ли при этом совершили механическую работу?

2.      Чтобы удалить гвоздь длиной 10 см из бревна, необходимо приложить начальную силу 2 кН. Гвоздь вытащили из бревна. Какую при этом совершили механическую работу? (100 Дж).

3.      В доску толщиной 5 см забили гвоздь длиной 10 см так, что половина гвоздя прошла навылет. Чтобы вытащить его из доски, необходимо приложить силу 1,8 кН. Гвоздь вытащили из доски. Какую при этом совершили работу? (135 Дж).

4.      Канат длиной 5 м и массой 8 кг лежит на земле. Канат за один конец подняли на высоту, равную его длине. Какую при этом совершили работу? (196 м).

Занятие № 32   Дата:

Тема: Решение задач  «Работа и мощность»

Цель: Сформировать умение решать задачи

1.     Высота плотины гидроэлектростанции 12 м. Мощность водяного потока 3 МВт. Найдите объем воды, падающей с плотины за 1 мин. (1500 м ³).

2.      Длина медной трубы 2 м, внешний диаметр 20 см, толщина стенок 1 см. На какую высоту поднимает трубу подъемник мощностью 350 Вт за 13 с? (4,3 м).

3.      Пружину растянули на 5 см за 3 с. Какую среднюю мощность при этом развивали, если для удержания пружины в растянутом состоянии требуется сила 120 Н? (1 Вт).

4.      Подъемный кран поднял со дна озера стальной слиток массой 3,4 т. Сколько времени длился подъем, если глубина озера 6,1 м, а кран развивал мощность 2 кВт? (1,5 мин).

5.      Какую работу надо совершить, чтобы из колодца глубиной 10 м поднять ведро с водой массой 8 кг на тросе? Масса троса 4 кг. (1000 Дж).

Занятие № 33   Дата:

Тема: Решение задач «Механическая энергия»

Цель: Сформировать умение решать задачи

1.      На поверхности воды плавает толстая доска. В каком случае придется совершить большую работу: поднимая доску настолько, чтобы ее нижняя сторона касалась воды, или, погружая ее настолько, чтобы доска погрузилась в воду полностью? Плотность древесины 500 кг/м ³. ( одинакова).

2.      В озере плавает плоская льдина. В каком случае придется совершить большую работу: поднимая льдину настолько, чтобы ее нижняя сторона касалась воды, или, погружая ее настолько, чтобы льдина погрузилась в воду полностью? Во сколько раз одна работа больше другой? ( в первом случае работа в 81 раз больше).

3.      В воде с глубины 5 м поднимают до поверхности камень объемом 0,6 м ³. Плотность камня 2500 кг/м ³. Найти работу по подъему камня. (45 кДж).

4.      Почему ручку располагают у края двери?

5.      Когда палку держат в руках за концы, то ее трудно переломать. Если же середину палки положить на подставку, то переломить палку легче. Почему?

Занятие № 34   Дата:

Тема: Решение задач КПД простых механизмов. Решение «КПД простых механизмов» (83–91)

Цель: Сформировать умение решать задачи

1.      Железный лом весом 100 Н лежит на земле. Какое усилие надо употребить, чтобы приподнять один из его концов? (50 Н).

2.      Мальчик, сев на один конец доски, положенной на бревно, качается на ней. Чем уравновешивается сила тяжести мальчика?

3.      Почему посредством рычажных весов нельзя убедиться в том, что сила тяжести изменяется с переходом от экватора к полюсам?

4.      На рычаге уравновешены две гири из одинакового материала, но одна гиря в два раз тяжелее другой. Изменится ли равновесие рычага, если гири погрузить в воду?

5.      Как известно, неподвижный блок выигрыша в силе не дает. Однако при проверке динамометром оказывается, что сила, удерживающая груз на неподвижном блоке, немного меньше силы тяжести груза, а при равномерном подъеме больше ее. Чем это объясняется?

6.      Водителю необходимо переехать на автомобиле лужу с илистым дном. Он решил разогнать автомобиль и на большой скорости преодолеть ее. Правильно ли он поступил?

7.      Какой ветер, зимний или летний, при одной и той же скорости обладает большей мощностью?

Литература:

1.     Генденштейн Л.Э., Гельфгат И.М., Кирик Л.И. Задачи по физике. 7 класс. – М.: Илекса, Харьков "Гимназия", 2002.

2.     Лукашик В.И.  Сборник задач по физике. 7-9 кл. – М.: Просвещение, 2005.

3.     Лукашик В.И.  Физическая олимпиада. – М.: Просвещение, 1987.

4.     Мосейчук В.А.http://festival.1september.ru/authors/101-331-969

5.     Низамов И.М. Задачи по физике с техническим содержанием.

6.     Перельман Я.И. Занимательная физика. Книга 1. – Уфа: Слово, 1993

7.     Перельман Я.И. Занимательная физика. Книга 2. – Уфа: Слово, 1993

8.     Перельман Я.И. Занимательные задачи и опыты. – Минск: Беларусь, 1994.

9.     Степанова Г.Н. Сборник вопросов и задач по физике.7-8 классы. – СПб.: СпецЛит, 2000.

10. Тульчинский М.Е.  Качественные задачи по физике. 6-7 классы. - М.: Просвещение, 1976.