Авторы практических работ по физике

учителя СОШГ № 9, г. Павлодара

Дятчина М. В., учитель физики СОШГ - 9

Малыгина В. Г., учитель физики СОШГ - 9

Никитенко Л. А., учитель физики СОШГ – 9

Практические работы по физике в 7 – 9  классах

Пояснительная записка.

       В курсе физики средней школы, как и в системе образо­вания в целом, реализуется тенденция         обновления об­разования, изменения его содержания. Преодоление традиционного репродук­тивного стиля обучения и переход к новой развивающей, конструктивной модели обра­зования, обеспечивающей познавательную активность и самостоятельность мышления школьников, является одной  из стратегичес­ких целей работы учителя физики. Учитывая объём и сложность изучаемого материала, и недостаток времени для формирования и совершенствования навыков применения, полученных знаний, программой предусматривается наряду с лабораторными работами  выполнение практических работ. Предлагаем к выполнению содержание практических работ  для 7-9 классов как одну из возможностей  усиления практической направленности курса физики как через выполнение кратких экспериментальных заданий, так и через решение различных задач.                                    

Практические работы для учащихся 9 классов

Практическая работа №1

Тема: «Способы описания движения».

Цель: Развивать умения решения задач на механическое движение с различными способами описания движения.

Краткая теория.

Механическое движение-это изменение положения тела с течением времени относительно  тела отсчёта. Тело отсчёта - это тело, относительно которого определяют положение других тел. Для определения положения тела необходима система отсчета. Система отсчета состоит из тела отсчёта, системы координат, связанной с этим телом, и часов. Различают следующие виды движения: прямолинейное и криволинейное (по траектории, т.е. линии, по которой движется тело), а также равномерное или равноускоренное (по характеру изменения скорости или по ускорению). Равномерным называется движение с постоянной скоростью, при этом ускорение α=0. Равноускоренным (равнопеременным) называется движение, при котором скорость тела за любые равные промежутки времени изменяется на одну и ту же величину.

Ускорением называют величину, характеризующую быстроту изменения скорости и равную отношению изменения скорости к промежутку времени, в течение которого произошло это изменение α = υ-υ₀) /t. Скорость движения тела можно найти по формуле: υ= υ₀₊ α t. Модуль перемещения при прямолинейном движении совпадает с пройденным путём: S= υ₀t ₊ α t^2/2. Уравнение движения позволяет определить координату тела в любой момент времени t.         х=х₀₊ υ₀t ₊ α t^2/2. Движение можно задать уравнением, графиком или в текстовой форме.         

Задача №1.

Автомобиль тормозит на прямолинейном участке дороги перед светофором. Опишите характер движения автомобиля, если ось координат направлена в сторону  движения автомобиля, а ее начало совпадает со светофором.

Задача №2.

Уравнение координаты материальной точки имеет вид х=15-3t+0,5t², величины измерены в единицах СИ.

а) Опишите характер движения материальной точки.

б) Найдите начальную координату, модуль и направление начальной скорости, модуль и направление вектора ускорения.

в) Напишите уравнение зависимости v_х (t) и постройте график.

г) Найдите скорость точки через 3с , 6с после начала движения (способ нахождения  выберите самостоятельно). Полученный результат объясните.

д) Найдите координату тела через 3с. после начала движения.

е) Найдите перемещение тела за 6с.

ж) Найдите путь, пройденный телом за 6с.

Задача №3.

Мотоциклист, подъезжая к уклону, имеет скорость 10м/с и начинает двигаться с ускорением 0,5м/с. Какую скорость приобретает мотоциклист через 20 секунд?

Задача №4*.

На рисунке  приведены графики зависимости проекции

скорости от времени для трех разных тел.

а) Опишите характер движения каждого тела.

б) Пользуясь графиком, определите направление вектора  ускорения для каждого случая.

в) Напишите  уравнение зависимости х(t), если начальная координата 250 м, а начальная скорость 10 м/с.

Можно ли по этим графикам определить, в какой момент времени тела могут встретиться?

Практическая работа №2

Тема: «Практические способы измерения сил».

Цель: Закрепить на опыте  способы измерения сил тяжести, трения, упругости на опыте.

Краткая теория.

В природе существует 3 механических силы: сила тяжести, сила упругости и сила трения.

Сила, с которой Земля или другая планета действует на все тела, находящиеся у её поверхности, называется силой тяжести. Сила тяжести прямо пропорциональна массе тела, её можно измерять с помощью динамометра и  определить по формуле: F_тяж = mg и направлена она всегда к центру Земли(или другой планеты).

Сила, которая возникает при изменении формы или размеров тела (тела деформированы), называется силой  упругости. Она направлена против деформации, т е. стремится сохранить (восстановить) форму. Сила упругости пропорциональна величине деформации (изменению длины) и коэффициенту упругости, который зависит от свойств деформированного тела.

F_упр = - k x (закон Гука).

Сила трения – это сила, возникающая при движении одного тела по поверхности другого и направленная в сторону, противоположную движению. Сила трения зависит от свойств соприкасающихся поверхностей и силы, с которой тело давит на поверхность. Сила трения для горизонтальной поверхности определяется по формуле F = µmg.

Выполнение работы
Оборудование: динамометр, деревянный брусок, трибометр, набор грузов и тел, весы.

Задание1.Определение силы трения с помощью динамометра.

Цель: сравнить значения силы трения, полученные измерением и вычислением.

Порядок выполнения работы

1.Измерить динамометром силу трения  F_тр1 при равномерном движении деревянного бруска (можно использовать дополнительные грузы) по  деревянной линейке.                                        В этом случае F_тр1= F_упр.

2.Измерить динамометром вес бруска (вместе с дополнительными грузами), который будет равен силе реакции опоры N.

3.По формуле  F_тр2= µN вычислить силу трения (коэффициент трения дерева по дереву µ=0,25).

4.Сравнить значения сил F_тр1 и  F_тр2.

5.Сделать вывод. Объяснить полученный результат.

Задание2.Определение силы тяжести с помощью динамометра.

Цель: сравнить значения силы тяжести, полученные измерением и вычислением.

Порядок выполнения работы

1.Измерить динамометром силу тяжести  F_тяж1.

2.Взвесить исследуемое тело на весах, массу тела m выразить в кг.

3.Пользуясь формулой  F_тяж2 = mg вычислить силу тяжести тела.

4.Сравнить значения  F_тяж1 и F_тяж2, полученные в результате измерения и вычисления.

5.Сделать вывод. Объяснить полученный результат.

Задание3. Определение силы упругости.

Цель: определить силу упругости с помощью динамометра.

Порядок выполнения работы

1.Подвесить груз массы m к пружине динамометра(массу определить на весах), измерить её удлинение  x.

2.Учитывая, что в состоянии равновесия F_тяж = F_упр  или  mg= - k x, выразим к(к = mg/x).

3.Используя полученные данные, вычислить силу упругости, возникающую в пружине при произвольной деформации или при подвешивании любого выбранного груза (дополнительные данные выбрать самостоятельно).

Практическая работа №3

Тема: «Расчет параметров движения тела в поле тяготения Земли».

Цель: Закрепление навыков решения задач с применением законов динамики для расчета параметров  движения тела в поле тяготения Земли.

Краткая теория.

Сила, с которой Земля или другая планета действует на все тела, находящиеся у её поверхности, называется силой тяжести. Сила тяжести прямо пропорциональна массе тела, её можно измерять с помощью динамометра и  определить по формуле: F_тяж = mg и направлена она всегда к центру Земли(или другой планеты). Силы, действующие между любыми телами во Вселенной и на Земле, называют гравитационными силами или силами всемирного тяготения и определяются законом всемирного тяготения: два тела притягиваются друг к другу с силой,

Прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними: F=Gm₁m_2/ r². Из закона всемирного тяготения гравитационная постоянная G= F r²/ m₁m_2. G=6,67*10^-11 Н*м²/кг² и численно равна силе с которой взаимодействуют 2 тела массой по 1 кг, находясь на расстоянии 1м.

Ускорение свободного падения g= GМ_/ r², где М-масса планеты, r- расстояние от центра тяжести планеты до точки, в которой определяется ускорение свободного падения. Вес тела- это сила, с которой тело вследствие притяжения к земле давит на опору или натягивает подвес. Если тело покоится или движется прямолинейно и равномерно, то его вес равен силе тяжести. Р=mg. При движении с ускорением вес тела больше или меньше силы тяжести. Р=m(g+α), если тело движется вверх с ускорением α, Р=m(g-α), если тело движется вниз с ускорением α.  Перегрузка- это величина, численно равная отношению веса движущегося тела к весу тела в состоянии покоя.

Задача №1.

Радиус орбиты ИСЗ Земли 1,1 а.е. Найти период его обращения, если радиус орбиты Земли равен 1 а.е., а период её обращения вокруг Солнца 1 год или 365 дней.

Задача №2.

Каково ускорение свободного падения тел, находящихся на расстоянии,  равном 2R от поверхности Земли?

Задача №3.

Космическая ракета при старте с поверхности Земли движется вертикально вверх. С каким ускорением движется ракета, если космонавт массой 80 кг в кабине ракеты испытывает 2-кратную перегрузку?

Задача №4^*.

Вычислить силу тяжести, действующую на  алюминиевый брусок объемом 500см³.

Практическая работа №4

Тема: «Сравнение работы силы упругости с изменением кинетической энергии».

Цель: Проверить на опыте закон сохранения и превращения, сравнив работу силы упругости с изменением кинетической энергии. 

Теорема о кинетической энергии утверждает, что работа силы, приложенной к телу, равна изменению кинетической энергии тела. Для экспериментальной проверки можно вос­пользоваться установкой, изображенной на рисунке 1.

В лапке штатива закрепляют горизонтально динамометр. К крючку динамометра привязывают шар на нити длиной 60-80 см. На другом штативе на такой же высоте, как и динамометр, закреп­ляют лапку. Установив шар на краю лапки, штатив вместе с ша­ром отодвигают от первого штатива на такое расстояние, на кото­ром сила упругости, действующая на шар со стороны пружины динамометра, равнялась бы 2 Н. Затем шар отпускают. Под дейст­вием силы упругости он приобретает скорость, а

его кинетическая энергия изменяется от 0 до .
Для определения скорости v шара, приобретенной под дейст­вием силы упругости F_ynp, можно измерить дальность полета s шара при свободном падении с высоты Н:

Необходимое оборудование:

1) штативы для фронтальных работ - 2 шт.;

2) ди­намометр учебный;

3) шар;

4) нитки;

5) линейка измерительная 30-35 см с мил­лиметровыми делениями;

6) весы учебные;

7) гири Г4-210.

Выполнение работы:
1. Укрепите на штативах динамометр и лапку для шара, на одинаковой высоте Н = 40 см от поверхности стола. Прикрепите к динамометру нить с привязанным шаром.
2. Установив шар на лапке, отодвигайте второй штатив до тех пор, пока показание динамометра станет равным 2 Н. Отпус­тите шар с лапки и заметьте место его паде-

ния на столе. Опыт по­вторите 2 раза и определите среднее значение дальности полета s шара.
3. Определите массу шара с помощью весов и вычислите изме­нение кинетической энергии шара пол действием силы упругости:

4. Измерьте удлинение х пружины динамометра при значений силы упругости, равном 2 Н. Вычислите работу А силы упругости:

5. Сравните полученные значения А и ∆E_k  шара. Сделайте вывод.

Практическая работа №5

Тема: «Расчет периода колебаний маятников различных типов».

Цель: Закрепить навыки решения задач на расчет периода колебаний маятников различных типов (пружинного, математического и физического).

Краткая теория.

Колебаниями в механике называют движение тела(системы), которое периодически или почти периодически повторяется через одинаковые промежутки времени. Минимальный промежуток времени, через который движение повторяется, называется периодом колебаний T= t/N, где t- время колебаний, а N- число полных колебаний за время t. В любой колебательной системе действует несколько сил, из них, как правило, есть одна сила, возвращающая систему в положение покоя или равновесия, т.е. в состояние с минимальной энергией и является главной, важной, без которой колебания были бы невозможны. Такой силой может быть сила упругости или сила тяжести. Другие же силы тормозят колебательное движение, на их преодоление тратится энергия (это и есть потери энергии) и колебания с течением времени уменьшаются по амплитуде, т.е. прекращаются. Соответственно: модель колебательной системы, которая представляет собой груз массы m, подвешенный на пружине жесткости k, в которой колебания возникают и поддерживаются за счёт силы  упругости, называется пружинным маятником. Его период можно найти по формуле Т=2π√m/k.Модель колебательной системы, которая представляет собой груз, подвешенный на невесомой, нерастяжимой нити, в которой колебания возникают и поддерживаются за счёт силы тяжести, называется математическим маятником. Его период можно найти по формуле: Т= 2π√l/g. Существует тела с распределённой массой(например: школьная линейка, длинная ось), к которым применимы формулы математического маятника. В этом случае в формулу периода колебаний математического маятника вводят в качестве длины маятника приведённую длину. Она равна половине длины школьной линейки, длинной оси и т.д.

Задача №1.

Определить период и частоту колебаний математического маятника длиной 90м.

Задача №2.

Груз массой 100г колеблется с частотой 2Гц под действием пружины. Найти жесткость пружины.

Задача №3.

Маятник состоит из шарика массой 200г, подвешенного на нити длиной 2,5м. Определить период колебаний и энергию, которой он обладает, если наибольший угол его отклонения от положения равновесия равен 60⁰.

Задача №4.

Ученическую линейку длиной 50см подвесили на гвоздь и толчком вывели из положения равновесия. Определите период колебаний этого маятника.

Практическая работа №6

Тема: «Расчет периода полураспада».

Цель: Закрепить навыки решения задач на применение закона радиоактивного распада с учетом  периода полураспада.

Краткая теория.

Любая ядерная реакция(распад, деление, синтез) подчиняется следующим законам:

закон сохранения зарядового числа, закон сохранения массового числа. При α - распаде ядро исходного элемента выбрасывает ядро гелия (₂α⁴ =₂Не⁴), смещается на 2 клетки к началу таблицы Менделеева и превращается в новое ядро. Пример: ₉₂U^{235  →}  ₂He⁴+₉₀ Th²³¹.

При β – распаде ядро исходного элемента выбрасывает _-1β⁰ – частицу, т.е. электрон _-1е⁰, смещается на 1 клетку к концу таблицы Менделеева и превращается в новое ядро. При β – распаде нейтрон преобразуется в протон и электрон, электрон выбрасывается из ядра, протонов в ядре становится на один больше, при этом массовое число, т.е. число нуклонов в ядре остаётся прежним. Пример: ₉₀ Th^231→  _-1β⁰ +  ₉₁Pa²³¹ .

Закон радиоактивного распада выражается формулой Резерфорда и Содди: N=N_0/2ⁿ = N_0/2 ^t/T.

Задача №1.

Написать реакцию альфа-распада  ₉₀Th²³⁴.

Задача №2.

Определить второй продукт ядерной реакции: ₁₃Al²⁷ + ₂He⁴ = ₁₅P³⁰+?

Задача №3.

Имеется 10⁹ атомов радиоактивного изотопа йода  ₅₃I²²⁸ , период его полураспада 25 минут. Определить, какое примерно количество ядер изотопа испытает радиоактивный распад за 50мин.

Задача №4.

За 328 суток количество первоначальных ядер радиоактивного элемента уменьшилось в 4 раза. Определите период полураспада этого элемента. Пользуясь справочной таблицей, определите: какой это элемент?

Практические работы для учащихся 8 классов

Практическая работа №1

Тема: «Расчет количества теплоты, необходимого для нагревания тела или выделяемого им при охлаждении.  Нахождение удельной теплоемкости вещества».

Цель: Уметь применять формулу расчёта количества теплоты, необходимого для нагревания тел или выделяемого при охлаждении, выводить  из формулы удельную теплоемкость, пользоваться таблицей удельной теплоемкости веществ.

 Краткая теория.

Часть энергии, которая передаётся телу или теряется им в процессе теплопередачи, называется количеством теплоты и обозначается буквой Q. Об изменении внутренней энергии свидетельствует изменение его температуры. Количество теплоты, необходимое для нагревания или выделяемое при охлаждении, вычисляется по формуле: Q = cm(t₂- t₁). Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо сообщить 1 кг вещества для увеличения его температуры на 1⁰С, называется удельной теплоёмкостью вещества: с = Q/ m(t₂- t_1). Значение удельной теплоёмкости известного вещества находится по таблице.                                                                      

Задача №1.

Чтобы нагреть 110г алюминия на 90⁰С, требуется 9,1кДж теплоты. Вычислить удельную теплоёмкость алюминия.

Задача №2.

 В алюминиевый калориметр массой 140г налили воду массой 250г взятой при температуре 15⁰С  и опустили металлический брусок массой 100г, нагретый до 100⁰С. В калориметре  установилась температура 16⁰С. Найдите удельную теплоемкость бруска и, пользуясь таблицей, определите: какой это металл.

Задача №3.

На что больше расходуется энергии: на нагревание воды или алюминиевой кастрюли, если их массы одинаковые.

Задача №4.

Воду объемом 5л, имеющую температуру 10⁰С довели до кипения в алюминиевой посуде массой 800г. Какое количество теплоты было израсходовано для нагревания воды в посуде?

Практическая работа №2

Тема:  «Расчет количества теплоты при агрегатных переходах».

Цель: Уметь применять расчетные формулы  количества теплоты при  переходе веществ из одного агрегатного состояния в другое.

Краткая теория.

Твёрдое, жидкое и газообразное состояния называются агрегатными состояниями вещества. Переход из твёрдого состояния в жидкое называется плавлением. Этот переход происходит при постоянной температуре, которая называется температурой плавления и дается в таблице. Переход вещества из жидкого состояния в твёрдое называется отвердеванием или кристаллизацией. Количество теплоты, необходимое для превращения твердого тела массой 1 кг в жидкость при постоянной температуре, называется удельной теплотой плавления и обозначается λ.  Для превращения в жидкость твердого вещества при температуре плавления массой m требуется количество теплоты Q = λ m. Кипение – это процесс парообразования, происходящий по всему объёму жидкости при постоянной температуре, называемой температурой кипения. Переход вещества из газообразного состояния в жидкое называется конденсацией. Количество теплоты, необходимое для превращения жидкости массой 1 кг в пар при постоянной температуре, называется удельной теплотой парообразования и обозначается L. Для превращения в пар вещества массой m требуется количество теплоты  Q = Lm.

Задача№1.

Какое количество теплоты необходимо для того, чтобы расплавить  кусок свинца массой 1кг при начальной температуре 27⁰С?

Задача№2.

Сколько энергии было потрачено, чтобы воду, имеющую температуру 20⁰С, массой  0,75кг довести до кипения, а затем получить 250г пара?

Задача№3.

Какое количество теплоты необходимо для превращения 2кг льда, взятого при температуре от 0⁰С в воду с температурой 20⁰С? (при необходимости использовать табличные данные).

Задача№4.

Кусок алюминия и кусок свинца упали с одинаковой высоты. Какой из металлов при ударе будет иметь более высокую температуру? Во сколько раз? (считать, что вся механическая энергия тел при падении пошла на их нагревание).

Практическая работа №3

Тема: «Расчет силы тока и напряжения».

Цель: Уметь применять формулы силы тока и напряжения при решении задач.

Краткая теория.

Электрическим током называется направленное (упорядоченное) движение свободных заряженных частиц. Заряд электрона(элементарный заряд) равен 1,6*10 ^-19 Кл. Величина заряда всех частиц, проходящих через сечение проводника за 1 секунду называется силой тока. I = q/t. Напряжение – это работа, совершаемая электрическим полем, при перемещении заряда 1 Кл на данном участке цепи. U = A/q. Физическая величина, характеризующая свойство проводника препятствовать электрическому току в нём, называется сопротивлением. Сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на его концах и обратно пропорциональна сопротивлению проводника(закон Ома) I = U/R.

Задача№1.

Сила тока равна 0,5 А. Сколько времени понадобиться для переноса заряда, равного 7,7Кл?

Задача№2.

Вычислите  количество электронов, прошедших через сечение  металлического  проводника за 1сек, при силе тока0,8мкА.

Задача№3.

При напряжении на резисторе, равном 110В, сила тока в нем 4А. Какое напряжение следует подать на резистор, чтобы сила тока в нем стала 8А?

Задача№4.

При напряжении 0,2 В на концах проводника сила тока в цепи равна 50мА. Какая сила тока будет в цепи, если напряжение увеличить до 0,5В?

Практическая работа№4

Тема: «Расчет электрических цепей».

Цель: Уметь находить неизвестный параметр при параллельном и последовательном соединении проводников. Применять формулы нахождения общего сопротивления при  данных соединениях.

Краткая теория.

Сила тока в последовательно соединённых проводниках одинакова: I = I₁ =I_2. Общее напряжение в последовательной цепи равно сумме напряжений на её отдельных участках: U = U₁ + U₂.  Полное сопротивление последовательной цепи равно сумме сопротивлений её участков: R= R₁+ R₂.

Напряжение на всех параллельно соединенных проводниках одинаково: U = U₁ = U₂. Сила тока в цепи равна сумме сил токов на её отдельных участках: I = I₁ +I_2.Полное сопротивление параллельно соединенных проводников можно  найти по формуле:

1/R= 1/R₁+ 1/R₂. Для двух проводников эту формулу можно записать так:

 R= R₁* R₂ / R₁+ R₂.

Задача№1.

Последовательно с нитью накала радиолампы сопротивлением 3,09Ом включен резистор, сопротивление которого 2,41Ом. Определите их общее сопротивление.

Задача№2.

Пять параллельно соединенных проводников имеют сопротивление по 20 Ом каждое. Чему равна общая сила тока, если напряжение в цепи 2В?

Задача№3.

При показании вольтметра Vравном 4,5 В показания вольтметраV1 равно1.5В. Какого показания амперметра, если сопротивление реостата составляет 20 Ом?

Задача№4.

Кусок проволоки разрезали пополам, затем две части соединили в жгут, получив двужильный провод. Как при этом изменится сопротивление провода?

Практическая работа №5

Тема: «Взаимодействие магнитов».

Цель: Научиться использовать закономерности электромагнитных явлений при решении качественных и практических задач.

Краткая теория.

Магнитное поле существует вокруг любого проводника с током, т.е. вокруг движущихся электрических зарядов. Тела, состоящие из железа или железосодержащих сплавов и соединений, в магнитном поле приобретают и длительное время сохраняют намагниченность и называются постоянными магнитами. Вещества, которые усиливают магнитное поле, называются ферромагнетиками. Те места магнита, где обнаруживаются наиболее сильные магнитные действия, называются полюсами магнита: северным и южным. Разноимёнными магнитными полюсами тела притягиваются, а одноимёнными -  отталкиваются. Известно, что вокруг Земли существует магнитное поле, которое обнаруживается компасом. Основной частью компаса является свободно вращающаяся на оси магнитная стрелка. Магнитное поле можно обнаружить по его действию на проводник с током или на магнитную стрелку.

Задача№1.

Как с помощью компаса определить: есть ли ток в проводнике?

Задача№2.

Если магнит подковообразный, то железный гвоздь одним концом притягивается к одному полюсу, а другим – к другому. Почему?

Задача№3.

Будет ли отклоняться магнитная стрелка, если провод по которому идет ток, согнуть вдвое?

Задача№4.

Почему магнитное действие катушки, по которой идет ток, усиливается, когда в нее вводят железный сердечник?

Задача№5.

Можно ли на Луне ориентироваться с помощью магнитного компаса?

Практическая работа №6

Тема: «Световые явления».

Цель: Знать основные понятия  и законы геометрической оптики, формулу тонкой линзы и  уметь применять эти знания  при решении различных задач.

Краткая теория.

Свет - это излучение, которое воспринимается органом зрения - глазом. В прозрачной однородной среде свет распространяется прямолинейно. Луч – это линия, вдоль которой распространяется свет. При падении на поверхность свет отражается, при этом выполняются законы отражения света: 1.Луч падающий, луч отраженный и перпендикуляр к отражающей поверхности, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости.2.Угол падения равен углу отражения.

Изменение направления распространения света при переходе из одной среды в другую называется преломлением света, при этом выполняются законы преломления света: 1.Луч падения, луч преломления и перпендикуляр к границе раздела двух сред лежат в одной плоскости.2.Угол падения может быть больше или меньше угла преломления. Это объясняется различием оптической плотности данных двух сред. Отражение и преломление света используется в линзах для того, чтобы управлять световыми пучками. Различают следующие виды линз: выпуклые и вогнутые (по форме поверхностей), собирающие и рассеивающие (по характеру управления световыми лучами). Линзы могут давать увеличенные, равные и уменьшенные, действительные и мнимые, прямые и перевернутые изображения. Расстояние от оптического центра линзы до точки, в которой собираются лучи или их геометрические продолжения, называется фокусным расстоянием  линзы F. Преломляющую способность линзы характеризует оптическая сила линзы D=1/F. Расстояние от предмета до линзы, расстояние от линзы до изображения и фокусное расстояние связаны формулой, которую называют формулой тонкой линзы: 1/d +1/f =1/F= D, где d - расстояние от предмета до линзы, f- расстояние от линзы до изображения. Увеличение линзы определяется соотношением: Г= f /d=H/h, где Г- увеличение линзы, H- размер изображения, h- размер предмета.                                                                                                                                

Задача№1.

Сквозь чистое стекло, смоченное водой, хорошо видны окружающие предметы. Почему  резко падает видимость, если подышать на стекло?

Задача№2.

Угол между падающим и отраженным лучом составляет 60⁰. Под каким углом к зеркалу падает свет?

Задача№3.

Оптическая сила линзы 5дптр. Вычислите ее фокусное расстояние. Какая это линза–  рассеивающая или собирающая?

Задача№4.

Световой луч падает на стеклянную треугольную призму. Начертите примерный ход этого луча в призме.

Задача№5.

Найдите фокусное расстояние двояковыпуклой линзы, если действительное изображение предмета, помещенного в 15см от линзы, получается на расстоянии  30см от неё. Найдите увеличение линзы.

Практические работы для учащихся 7 классов

Практическая работа№1

Тема: Определение цены деления различных измерительных приборов.

Цель: Научиться определять цену деления различных измерительных приборов.

Данная работа проводиться с показа слайда с измерительными приборами: линейка, термометр, секундомер, мензурка, часы.

 Краткая теория.                                                                                                                              

      При изучении физических явлений используют значения физических величин или измеряют их на практике, используя различные физические приборы. Для измерения физической величины необходимо выбрать прибор, узнать его назначение и область применения. Для определения цены деления прибора выясните: какую физическую величину им измеряют и в каких единицах. Рассмотрите прибор, найдите интервал шкалы, для этого выберите 2 любых ближайших деления с цифрами, найдите их разность. Сосчитайте число делений в интервале. Для определения цены деления разделите интервал на число делений в интервале. Полученное число и есть цена деления. Наибольшая погрешность правильно выполненных измерений с помощью большинства приборов составляет половину цены деления.           

     Задание 1.

Определите предел измерения выбранного прибора, т.е. наибольшее значение измеряемой величины. Записать это значение в тетрадь.   

Задание 2(Э)

а) Выберите любой измерительный прибор из предложенных в школьном кабинете физики. При выполнении этого задания дома можно выбрать бытовой измерительный прибор, например: весы, рулетка, таймер или часы, термометр и др.                                                б) Определите цену деления, предел измерительного прибора.                                                        в)  С помощью выбранного прибора определите значение физической величины. Результаты занесите в таблицу.

Задание 3(Э).

Определите толщину выбранной вами монеты, проведите для этого все необходимые измерения и вычисления.

Практическая работа№2

Тема: «Относительность движения».

Цель: Знать понятия относительности  движения и покоя. Уметь составлять уравнение зависимости скорости от времени равномерного движения тела и строить график этой зависимости.

Краткая теория.

         Механическое движение-это изменение положения тела с течением времени относительно  тела отсчёта. Движение и покой понятия относительные. Тело отсчёта - это тело, относительно которого определяют положение других тел. Для определения положения тела необходима система отсчета. Система отсчета состоит из тела отсчёта, системы координат, связанной с этим телом, и часов. Скорость- это свойство тела, характеризующее быстроту его движения в данной точке траектории или в данный момент времени. Скорость изображается стрелкой. Имеет числовое значение и направление. Вычислить скорость можно разделив путь, пройденный телом за короткий промежуток времени, на это время υ= S/ t.

 Скорость тела зависит от выбора системы отсчета.

Задача№1.

В движущемся вагоне пассажирского поезда на столе лежит книга. В каком состоянии находится книга относительно: а) стола; б) рельсов; в) пола вагона; г) телеграфных столбов?

Задача№2.

Какой будет траектория движения иглы швейной машины относительно: а) корпуса машины; б) куска сшиваемой ткани?  Сделать рисунок.

Задача№3.

Человек, стоящий у окна вагона, движущегося со скоростью13м/с, заметил, что встречный поезд прошел мимо него за 8сек. Длина встречного поезда 200м. Определите его скорость.

Задача№4.

Сколько времени пассажир, сидящий у окна поезда, движущегося со скоростью 54км/час, будет видеть проходящий мимо него встречный поезд, скорость которого72км/час, а длина 150м?

Практическая работа№3.

Тема: «Путь, перемещение и координата тела при прямолинейном равномерном движении».

Цель: Научиться отличать путь от перемещения, строить графики прямолинейного равномерного движения.

Краткая теория.

Линия, вдоль которой движется тело, называется траекторией. Путь - это длина траектории, по которой двигалось тело. Перемещение - это направленный отрезок, т.е. вектор, соединяющий нчальное положение тела, находящегося в движении, с его конечным положением. Для прямолинейного движения  S = υ t. Уравнение движения, т.е. уравнение координаты тела, движущегося прямолинейно и прямолинейно, находится по формуле:

x = x_{о +} υ t.

Задача№1.

Напишите уравнения  движения тел, графики которых даны на рисунке (задача209, новый сбор)

Задача№2.

Построить график движения тела, движущегося прямолинейно и равномерно со скоростью5м/с, если в начальный момент времени тело находилось на расстоянии 10м от начала координат в положительном направлении  оси координат.

Задача№3.

Путь или перемещение мы оплачиваем в такси? В самолёте?

Задача№4.

Расстояние между школой и домом равно 400м. Ученик прошел от школы до дома и обратно. Чему равен его путь и перемещение?

                                             Практическая работа №4

Тема: «Решение качественных и количественных задач».

Цель: Закрепить навыки применения физических понятий и закономерностей, умения оформления  решения качественных и количественных задач.

Краткая теория.

Действие тел друг на друга является двусторонним, т.е. носит  характер взаимодействия. Отношение масс двух тел обратно пропорционально отношению модулей скоростей, которые они приобретут при взаимодействии. Масса является мерой инертности тела и определяется произведением плотности вещества на объём тела   m = ρ V.

Задача№1.

Почему при выстреле пуля и ружьё получают разные скорости? Если плотно прижать ружье к плечу, то скорость движения ружья при отдаче уменьшится. Почему?

Задача№2.

Колба вмещает 272г ртути. Сколько грамм воды вместит эта колба?

Задача№3.

Почему с катера легче прыгнуть на берег, чем с легкой лодки?

Задача№4.

Почему при резком движении косы трава срезается, а при медленном – пригибается?

Задача№5.

При изготовлении зеркала на 1м² стекла расходуется 2 г серебра. Определите толщину покрытия.                         

Практическая работа№5

Тема: Решение задач по теме: «Силы в  механике».

Цель: Закрепить навыки применения формул силы тяжести, силы упругости, силы трения,  веса тела при решении качественных и количественных, а также комбинированных задач.

Краткая теория.

       Сила характеризует действие одного тела на другое. Сила, с которой планета притягивает к себе тела, называется силой тяжести и определяется по формуле: F_т=mg.Сила тяжести всегда направлена от центра тяжести тела к центру планеты.

Вес покоящегося тела равен силе тяжести: Р= mg.

      Силами упругости называют силы, которые возникают при деформации тел. Деформация-это изменение формы и размеров тела. Силу упругости определяется по формуле: F_упр = - kx. Сила упругости направлена против деформации, т.е. так, что стремится восстановить форму деформированного тела.

      Сила трения - это сила, возникающая при движении одного тела по поверхности другого и направленная против  движения. Она зависит от свойств соприкасающихся поверхностей и силы, с которой тело давит на поверхность. Сила трения для горизонтальной поверхности определяется по формуле:F_тр = μN  или F_тр = μmg.

Задача№1.

Что легче: перенести тяжелый ящик с одного места на другой или передвинуть его по полу? Почему?

Задача№2.

Найдите силу тяжести, действующую на чугунную болванку массой 300г.

Задача№3.

Какой объем воды находится в сосуде, если на неё действует сила тяжести 600Н?

Задача№4.

Сколько весит бензин, объём которого 15л?

Задача№5.

Пружина длиной 2см при нагрузке 15 Н удлиняется на 3мм. Найдите длину пружины при нагрузке 200 Н?

Практическая работа №6

Тема: Решение качественных и количественных задач по теме «Давление». 

Цель: Закрепить физическое понятие «давление» и зависимость давления от силы давления и площади опоры, а также умения и  навыки решения качественных и      количественных задач.

Краткая теория.

Сила давления перпендикулярна поверхности, на которую она действует. Давление – это физическая величина, численно равная отношению силы давления к площади поверхности, на которую она действует. Давление можно определить по формуле

p = F / S. Давление газа или жидкости на глубине h можно определить по формуле

p=ρ g h.Чем больше плотность жидкости, тем больше давление, с увеличением глубины давление увеличивается. Давление, оказываемое на жидкость или газ, передаётся по всем направлениям одинаково (закон Паскаля).

Задача№1.

Почему топкое болото перейти легче, если положить хворост?

Задача№2.

Какой из двух одинаковых по объему кубов – алюминиевый или медный - производит большее давление на опору? Почему?

Задача№3.

Какое давление производит на опору мраморная колонна объемом 7м³ , если площадь её основания 1,4м²?

Задача№4.

Если стрелять в пустой стакан, то пуля пробьет только два отверстия. При попадании пули в стакан, наполненной водой, он разбивается на мелкие части. Почему?

Задача№5.

На поршень ручного насоса площадью 4см² действует сила 30 Н. С какой силой давит воздух на внутреннюю поверхность велосипедной камеры площадью 20 дм²?

Задача №6

В цистерне, заполненной нефтью, на глубине 4 м установлен кран, площадь сечения которого 30 см². С какой силой нефть давит на кран?

Практическая работа№7

Тема: «Проверка  закона Архимеда».

Цель: Закрепить навыки применения закона Архимеда для решения качественных и количественных задач.

Краткая теория.

На тело, погруженное в жидкость или газ, действует две силы: выталкивающая и сила тяжести. Выталкивающая сила равна весу жидкости или газа в объеме этого тела (закон Архимеда). F_арх= F_тяж = ρ g V. Если выталкивающая сила больше силы тяжести, то тело всплывает, если силы тяжести больше, чем выталкивающая сила, то тело тонет, если силы равны, то тело плавает. Можно сравнивать не силы, а плотности. Если плотность жидкости больше плотности тела, то тело всплывает, если плотность тела больше плотности жидкости, то тело тонет, если плотности равны, то тело плавает. Вес тела, погруженного в жидкость или газ, меньше веса тела в воздухе на величину архимедовой силы. Разность выталкивающей силы и силы тяжести равна подъемной силе.

F_под = F_выт – F_тяж.

Задача№1.

В какой жидкости тонет лед, в какой - плавает железо?

Задача№2.

Почему стеклянная бутылка, наполненная водой, в воде тонет, а наполненная ртутью, плавает в ртути?

Задача№3.

Кусок металла весит в воздухе 20 Н, а в воде 17 Н. Вычислить плотность этого металла.

Задача№4.

Какую силу нужно приложить, чтобы поднять камень массой 20 кг, объемом 0,012м³, находящийся под водой?

Задача№5.

На пробку, погруженную в воду, действует архимедова сила 49 Н. Каков объем пробки, если её плотность 240 кг/ м³?

                                               Практическая работа№8

Тема: Решение качественных и количественных задач по теме «Работа, мощность, энергия».

Цель: Закрепить навыки и умения применения физических понятий: работа, мощность, энергия, формулы их расчета при решении качественных и количественных задач.

Краткая теория.

Величина, равная произведению силы на расстояние, которое прошло тело под действием этой силы в направлении движения, называется работой и рассчитывается по формуле: A=Fs. Величину, характеризующую быстроту совершения работы, называют мощностью. Мощность – это работа, совершаемая за 1 секунду. Её можно найти, разделив работу на время.N = A/t.

Если тело может совершить работу, то оно обладает энергией. Энергия, которой обладают тела вследствие своего движения, называется кинетической энергией: E_к = mυ^2/2.

Покоящиеся тела обладают потенциальной энергией. Величина Eп = mgh называется потенциальной энергией тела, поднятого над землей.

*Деформированное тело обладает потенциальной энергией, которая зависит от жесткости материала и величины деформации Eп = kx² /2.

Задача№1.

Какую нужно совершить работу, чтобы тело массой 450 кг поднять на высоту 50см?

Задача№2.

Какова мощность двигателя подъемника, если из шахты глубиной 300м он поднимает2,5т руды за 1мин?

Задача№3.

Шар массой3т падает с высоты 8,5м. Чему равна потенциальная энергия шара. Опишите превращение энергии при падении шара.

Задача№4.

Что обладает большей потенциальной энергией: гранитная или бетонная плита, одинакового объема, поднятые на одну и ту же высоту? Во сколько раз?

Задача№5.

Стальной шар и стальная пластинка, имеющие одинаковые массы, полностью погружены в воду. Одинаковы ли выталкивающие силы, действующие на эти тела?

Практическая работа№9

Тема: «Коэффициент полезного действия».

Цель: Закрепить навыки решения задач с  применением формулы расчета КПД механизмов.

Краткая теория.

Различные машины и механизмы совершают работу, ради которой они были созданы. Эту работу называют полезной. При работе любого механизма, машины совершается дополнительная работа по преодолению силы трения и др. Полезная работа меньше полной. Величина, равная отношению полезной работы к полной работе, называется коэффициентом полезного действия (КПД).КПД = А_п/А_полн. КПД выражается в %.

Задача№1.

КПД подъёмного механизма 80%. Что это означает? Ответ поясните.

Задача№2.

 Подъемный кран должен  в течение 8 час рабочего дня поднять 300 т строительного материала на высоту 9 м. Какова мощность двигателя, если КПД установки 60%.

Задача №3.

Ведро с песком массой 25 кг  поднимают при помощи неподвижного блока на высоту 10 м, действуя на веревку с силой 200 Н. Вычислить КПД установки.

Задача№4.

Высота наклонной плоскости 1,2м, а длина 10,8 м. Для равномерного подъема по наклонной плоскости груза массой 180 кг потребовалась сила 250 Н. Определить КПД наклонной плоскости.