Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Свидетельство о публикации

Автоматическая выдача свидетельства о публикации в официальном СМИ сразу после добавления материала на сайт - Бесплатно

Добавить свой материал

За каждый опубликованный материал Вы получите бесплатное свидетельство о публикации от проекта «Инфоурок»

(Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-60625 от 20.01.2015)

Инфоурок / Другое / Конспекты / Разработка многоуровневой системы задач по теме «Электродинамика»
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 28 июня.

Подать заявку на курс
  • Другое

Разработка многоуровневой системы задач по теме «Электродинамика»

библиотека
материалов


Министерство образования и науки Самарской области

Государственное автономное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования (повышения квалификации) специалистов

САМАРСКИЙ ОБЛАСТНОЙ ИНСТИТУТ ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ

И ПЕРЕПОДГОТОВКИ РАБОТНИКОВ ОБРАЗОВАНИЯ







Итоговая работа

На курсах повышения квалификации

По ИОЧ ВБ

«Проектирование системы многоуровневых задач

для подготовки старшеклассников к ЕГЭ по физике»


(10.03-14.03.2015.)





Разработка многоуровневой системы задач

по теме «Электродинамика»






Выполнила:

Рыбакова Татьяна Александровна,

учитель физики ГБОУ СОШ № 2

г. Нефтегорск Самарской области







Нефтегорск

2015 г.





Пояснительная записка


ФИО (полностью)

Рыбакова Татьяна Александровна

Место работы

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение Самарской области

средняя общеобразовательная школа № 2

с углубленным изучением отдельных предметов «Образовательный центр»

города Нефтегорска муниципального района Нефтегорский Самарской области


Должность

Учитель физики

Предмет

Физика

Класс

7 - 11


  1. Цель: формирование умений и навыков, отработку различных способов действий при решении комбинированных задач по физике .

  2. Задачи:

- обучающие: осмысливать и анализировать текст задачи, произвольное построение речевого высказывания, постановка и формулирование проблемы, выдвижение гипотез и их обоснование, самостоятельное выделение и формулирование познавательной цели, построение логической цепочки рассуждений, выбор наиболее эффективного способа решения задач и критическое оценивание полученного ответа;

  1. -развивающие: целеполагание, планирование своей деятельности в зависимости от конкретных условий; рефлексия способов и условий действия, контроль и оценка процесса и результатов деятельности, саморегуляция, развитие творческой и мыслительной деятельности учащихся, развитие интеллектуальных качеств, самостоятельности, гибкости мышления;

-воспитательные: смыслообразование, умение слушать и вступать в диалог, участвовать в коллективном обсуждении проблем, воспитывать ответственность и аккуратность.


Технология разработки многоуровневой системы задач, позволяет ученикам успешно освоить программу как на базовом, так и на углублённом уровнях, эффективно подготовиться к ГИА в форме ЕГЭ. Кратко описана методика применения этой системы.

В предлагаемом подходе предлагается в каждом разделе школьного курса физики выделить максимально полный Перечень элементов содержания образования (понятий, теорем, приёмов решения задач определённого типа и способов общеучебной деятельности) и построить соответствующую этому Перечню многоуровневую систему учебных физических задач с охватом базового и углубленного уровней.

Это позволяет на основе задачного подхода разработать методику обучения физике, позволяющую строить для каждого учащегося индивидуальные образовательные траектории, направленные как на формирование специальных, так и универсальных учебных действий, на успешную подготовку к итоговому государственному экзамену, к вступительным экзаменам в вузы, тем самым, в рамках учебного курса решить проблему качественного обучения физики в средней школе.


Учебная деятельность при решении задач, относящихся к 1 уровню - носит репродуктивный характер (используются такие общеучебные действия, как классификация, подведение под понятие, выведение следствий, действия, построение логической цепи рассуждений, и т.д.).

При решении задач относящихся ко 2 уровню – учащимся необходимо применить формулу, закон или правило. (Простые задачи на 1 действие).

При решении задач 3 уровня – учащимся необходимо применить 2-3 формулы, это задачи на 2-3 действия. (Здесь проявляются такие общеучебные действия, как выделение и формулирование познавательной цели, поиск и выделение необходимой информации, знаково-символические действия, включая математическое моделирование, структурирование знания).

Наконец, при решении задач 4 уровня учебная деятельность носит углубленный характер. Ученик должен уметь ориентироваться в новых ситуациях и вырабатывать принципиально новые программы действий (выдвигать гипотезу, проверять: обосновывать или опровергать, выдвигать новую и т.д., осуществлять исследовательскую деятельность). Решение таких задач требует от учащегося обладания обширным фондом отработанных и быстро развертываемых алгоритмов; умения оперативно перекодировать информацию из знаково-символической формы в графическую и, наоборот, из графической в знаково-символическую; системного видения курса. Вместе с тем, оно не просто предполагает использование старых алгоритмов в новых условиях и возрастание технической сложности, а отличается неочевидностью применения и комбинирования изученных алгоритмов. Задания 4 уровня содержат внутри себя составные звенья заданий из 1-3 уровней. Таким образом, учащийся, выполнив все предложенные задания, и пройдя весь путь от простого к сложному, получает умения и навыки работы с комбинированными задачами.

Особо можно выделить раздел качественных задач, содержащих как теоретическое, так и практическое обоснование решения задачи.













        1. уровень - Понятийный


1

Как на­прав­ле­ны силы элек­три­че­ско­го вза­и­мо­дей­ствия двух то­чеч­ных от­ри­ца­тель­ных за­ря­дов и как эти силы за­ви­сят от рас­сто­я­ния между за­ря­да­ми? Вы­бе­ри­те вер­ное утвер­жде­ние.

1) они яв­ля­ют­ся си­ла­ми от­тал­ки­ва­ния, убы­ва­ют об­рат­но про­пор­ци­о­наль­но рас­сто­я­нию между за­ря­да­ми

2) они яв­ля­ют­ся си­ла­ми от­тал­ки­ва­ния, убы­ва­ют об­рат­но про­пор­ци­о­наль­но квад­ра­ту рас­сто­я­ния между за­ря­да­ми

3) они яв­ля­ют­ся си­ла­ми при­тя­же­ния, убы­ва­ют об­рат­но про­порци­о­наль­но рас­сто­я­нию между за­ря­да­ми

4) они яв­ля­ют­ся си­ла­ми при­тя­же­ния, убы­ва­ют об­рат­но про­пор­ци­о­наль­но квад­ра­ту рас­сто­я­ния между за­ря­да­ми

Ре­ше­ние.

Опыт по­ка­зы­ва­ет, что од­но­имен­но за­ря­жен­ные тела от­тал­ки­ва­ют­ся. Со­глас­но за­ко­ну Ку­ло­на, сила вза­и­мо­дей­ствия двух то­чеч­ных за­ря­дов об­рат­но про­пор­ци­о­наль­на квад­ра­ту рас­сто­я­ние между ними. Таким об­ра­зом, верно утвер­жде­ние 2.

Пра­виль­ный ответ: 2.

2

Два уче­ни­ка изоб­ра­зи­ли си­ло­вые линии, со­зда­ва­е­мые си­сте­мой двух

оди­на­ко­вых по мо­ду­лю то­чеч­ных элек­три­че­ских за­ря­дов. Какой из этих

ри­сун­ков пра­виль­ный?

hello_html_m475c403b.png

1) толь­ко рис. 1

2) толь­ко рис. 2

3) оба ри­сун­ка

4) ни один из ри­сун­ков

Ре­ше­ние.

Линии элек­три­че­ско­го поля вы­хо­дят из по­ло­жи­тель­ных за­ря­дов и вхо­дят в от­ри­ца­тель­ные.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 2.

Ответ: 2


3

Два уче­ни­ка изоб­ра­зи­ли си­ло­вые линии, со­зда­ва­е­мые си­сте­мой двух тел с оди­на­ко­вы­ми по мо­ду­лю элек­три­че­ски­ми за­ря­да­ми. Какой из этих ри­сун­ков пра­виль­ный?

hello_html_7419cc9f.png

1) толь­ко рис. 1

2) толь­ко рис. 2

3) оба ри­сун­ка

4) ни один из ри­сун­ков

Ре­ше­ние.

Линии элек­три­че­ско­го поля вы­хо­дят из по­ло­жи­тель­ных за­ря­дов и вхо­дят в от­ри­ца­тель­ные. Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 4.

4

В од­но­род­ном элек­три­че­ском поле, век­тор на­пряжённо­сти ко­то­ро­го на­прав­лен го­ри­зон­таль­но, на шёлко­вых нитях оди­на­ко­вой длины под­ве­ше­ны два ша­ри­ка, за­ря­ды ко­то­рых оди­на­ко­вы. Масса пер­во­го ша­ри­ка боль­ше массы вто­ро­го. Какое из утвер­жде­ний пра­виль­но?

1) Угол от­кло­не­ния нити пер­во­го ша­ри­ка мень­ше угла от­кло­не­ния вто­ро­го.

2) Ша­ри­ки не от­кло­ня­ют­ся от вер­ти­ка­ли.

3) Углы от­кло­не­ния нитей ша­ри­ков оди­на­ко­вы.

4) Угол от­кло­не­ния нити пер­во­го ша­ри­ка боль­ше угла от­кло­не­ния вто­ро­го.

Ре­ше­ние.

На ша­ри­ки будут дей­ство­вать сила тя­же­сти, на­прав­лен­ная вниз, сила со сто­ро­ны элек­три­че­ско­го поля, на­прав­лен­ная го­ри­зон­таль­но и сила на­тя­же­ния нити, на­прав­лен­ная по нити. Ясно, что ша­ри­ки будут от­кло­нят­ся элек­три­че­ским полем. В силу того, что масса пер­во­го ша­ри­ка боль­ше массы вто­ро­го, сила тя­же­сти, дей­ству­ю­щая на него, будет боль­ше, сле­до­ва­тель­но, угол от­кло­не­ния пер­во­го ша­ри­ка от вер­ти­ка­ли мень­ше угла от­кло­не­ния вто­ро­го.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 1.

5

В ре­зуль­та­те рас­па­да ней­тро­на рож­да­ют­ся про­тон с за­ря­дом +e, элек­трон и элек­трон­ное ан­ти­ней­три­но. Элек­три­че­ский заряд по­след­ней ча­сти­цы равен

1) +e

2) −e

3) 0

4) −2e

Ре­ше­ние.

В ре­ак­циях рас­па­да и об­ра­зо­ва­ния ча­стиц вы­пол­ня­ет­ся закон со­хра­не­ния за­ря­да. Заряд ней­тро­на равен нулю, сум­мар­ный заряд элек­тро­на и про­то­на также равен нулю, сле­до­ва­тель­но, заряд элек­трон­но­го ан­ти­ней­три­но дол­жен быть равен нулю.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 3.

        1. уровень – Базовый


1

Рас­сто­я­ние между двумя то­чеч­ны­ми элек­три­че­ски­ми за­ря­да­ми умень­ши­ли в 3 раза, а один из за­ря­дов уве­ли­чи­ли в 3 раза. Силы вза­и­мо­дей­ствия между ними

1) не из­ме­ни­лись

2) умень­ши­лись в 3 раза

3) уве­ли­чи­лись в 3 раза

4) уве­ли­чи­лись в 27 раз

Ре­ше­ние.

Со­глас­но за­ко­ну Ку­ло­на, сила вза­и­мо­дей­ствия элек­три­че­ских за­ря­дов прямо про­пор­ци­о­наль­на про­из­ве­де­нию ве­ли­чин за­ря­дов и об­рат­но про­пор­ци­о­наль­на квад­ра­ту рас­сто­я­ния между ними: hello_html_m416df284.png. Таким об­ра­зом, умень­ше­ние рас­сто­я­ния между за­ря­да­ми в 3 раза и уве­ли­че­ние од­но­го из них в 3 раза при­ве­дет к уве­ли­че­нию силы вза­и­мо­дей­ствия в 27 раз.

Пра­виль­ный ответ: 4.

2

То­чеч­ный по­ло­жи­тель­ный заряд q по­ме­щен между раз­но­имен­но за­ря­жен­ны­ми ша­ри­ка­ми (см. ри­су­нок).

hello_html_3d99fa81.png

Куда на­прав­ле­на рав­но­дей­ству­ю­щая ку­ло­нов­ских сил, дей­ству­ю­щих на заряд q?

1) hello_html_m3d36398f.png

2) hello_html_m372f084.png

3) hello_html_5e387ba8.png

4) hello_html_m6d2c8624.png

Ре­ше­ние.

Од­но­имен­но за­ря­жен­ные тела от­тал­ки­ва­ют­ся, раз­но­имен­но за­ря­жен­ные — при­тя­ги­ва­ют­ся. Сле­до­ва­тель­но, пра­вый шарик при­тя­ги­ва­ет заряд q, а левый — от­тал­ки­ва­ет. По за­ко­ну Ку­ло­на сила вза­и­мо­дей­ствия на­прав­ле­на вдоль линии, со­еди­ня­ю­щей за­ря­ды. Так как все три за­ря­жен­ных тела рас­по­ло­же­ны на одной пря­мой, то обе силы Ку­ло­на со­на­прав­ле­ны. Пра­виль­ное на­прав­ле­ние рав­но­дей­ству­ю­щей ку­ло­нов­ских сил ука­за­но в пунк­те 1.

Пра­виль­ный ответ: 1.

3

Пара лег­ких оди­на­ко­вых ша­ри­ков, за­ря­ды ко­то­рых равны по мо­ду­лю, под­ве­ше­на на шел­ко­вых нитях. Заряд од­но­го из ша­ри­ков ука­зан на ри­сун­ках.

hello_html_m3465fe4a.png

Какой из ри­сун­ков со­от­вет­ству­ет си­ту­а­ции, когда заряд 2-го ша­ри­ка от­ри­ца­те­лен?

1) A

2) Б

3) В

4) A и В

Ре­ше­ние.

Од­но­имен­но за­ря­жен­ные тела от­тал­ки­ва­ют­ся. По­сколь­ку ша­ри­ки оди­на­ко­вые, углы от­кло­не­ния под дей­стви­ем оди­на­ко­вых по ве­ли­чи­не сил также долж­ны быть оди­на­ко­вы. Сле­до­ва­тель­но, опи­сан­ной си­ту­а­ции со­от­вет­ству­ет ри­су­нок A.

Пра­виль­ный ответ: 1.

4

Мо­дуль силы вза­и­мо­дей­ствия между двумя то­чеч­ны­ми за­ря­жен­ны­ми те­ла­ми равен F. Чему ста­нет равен мо­дуль силы вза­и­мо­дей­ствия между те­ла­ми, если заряд каж­до­го тела умень­шить в n раз и рас­сто­я­ние между те­ла­ми умень­шить в n раз?

1) nF

2) F

3) hello_html_40b1df37.png

4) hello_html_m17646c45.png

Ре­ше­ние.

Со­глас­но за­ко­ну Ку­ло­на, сила вза­и­мо­дей­ствия то­чеч­ных элек­три­че­ских за­ря­дов прямо про­пор­ци­о­наль­на про­из­ве­де­нию ве­ли­чин за­ря­дов и об­рат­но про­пор­ци­о­наль­на квад­ра­ту рас­сто­я­ния между ними: hello_html_m416df284.png. При умень­ше­нии за­ря­дов тел в n раз и умень­ше­нии рас­сто­я­ния между ними в n раз мо­дуль силы вза­и­мо­дей­ствия не из­ме­нит­ся и оста­нет­ся рав­ным F.

Пра­виль­ный ответ: 2.

5

Какой гра­фик со­от­вет­ству­ет за­ви­си­мо­сти мо­ду­ля сил вза­и­мо­дей­ствия F двух то­чеч­ных за­ря­дов от мо­ду­ля од­но­го из за­ря­дов q при не­из­мен­ном рас­сто­я­нии между ними?

hello_html_77a3aec.png

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

Ре­ше­ние.

Со­глас­но за­ко­ну Ку­ло­на, сила вза­и­мо­дей­ствия между двумя то­чеч­ны­ми за­ря­да­ми про­пор­ци­о­наль­на про­из­ве­де­нию ве­ли­чин за­ря­дов и об­рат­но про­пор­ци­о­наль­на квад­ра­ту рас­сто­я­ния между ними hello_html_m5973b9c1.png. При фик­си­ро­ван­ных рас­сто­я­нии между за­ря­да­ми и ве­ли­чи­не вто­ро­го за­ря­да, сила вза­и­мо­дей­ствия про­пор­ци­о­наль­на ве­ли­чи­не за­ря­да. Пра­виль­ный гра­фик за­ви­си­мо­сти изоб­ра­жен на ри­сун­ке 2.

                  1. уровень - повышенный


1

В вер­ши­нах пра­виль­но­го тре­уголь­ни­ка рас­по­ло­же­ны то­чеч­ные за­ря­ды hello_html_m12e7bf50.png.

Сила, дей­ству­ю­щая на заряд hello_html_487881c3.png, на­прав­ле­на: hello_html_6dc81ee6.png

1) впра­во

2) влево

3) вверх

4) вниз





Ре­ше­ние.

hello_html_m55225da0.pngСо­глас­но за­ко­ну Ку­ло­на, сила вза­и­мо­дей­ствия двух то­чеч­ных за­ря­дов прямо про­пор­ци­о­наль­на про­из­ве­де­нию ве­ли­чин за­ря­дов и об­рат­но про­пор­ци­о­наль­на квад­ра­ту рас­сто­я­ния между ними. Од­но­имен­ные за­ря­ды от­тал­ки­ва­ют­ся, а раз­но­имен­ные при­тя­ги­ва­ют­ся. По­сколь­ку все за­ря­ды на­хо­дят­ся в вер­ши­нах пра­виль­но­го тре­уголь­ни­ка, заряд hello_html_487881c3.pngрав­но­уда­лен от за­ря­дов hello_html_m4bb3990e.pngи hello_html_2c00be65.png. Сле­до­ва­тель­но, сила, с ко­то­рой заряд hello_html_m4bb3990e.pngот­тал­ки­ва­ет заряд hello_html_487881c3.png, равна по ве­ли­чи­не силе, с ко­то­рой заряд hello_html_2c00be65.pngпри­тя­ги­ва­ет заряд hello_html_487881c3.png. Эти силы обо­зна­че­ны крас­ны­ми стрел­ка­ми на ри­сун­ке. Рав­но­дей­ству­ю­щая этих сил изоб­ра­же­на синей стрел­кой. Из ри­сун­ка ясно, что рав­но­дей­ству­ю­щая на­прав­ле­на на­пра­во.

Пра­виль­ный ответ: 1.

2

Че­ты­ре рав­ных по мо­ду­лю элек­три­че­ских за­ря­да рас­по­ло­же­ны в вер­ши­нах квад­ра­та (см. ри­су­нок).

hello_html_m9053cf1.png

На­пряжённость элек­тро­ста­ти­че­ско­го поля, со­здан­но­го этими за­ря­да­ми в точке О,

1) равна нулю толь­ко в слу­чае, изоб­ражённом на рис. А

2) равна нулю толь­ко в слу­чае, изоб­ражённом на рис. Б

3) равна нулю в слу­ча­ях, изоб­ражённых на обоих ри­сун­ках

4) не равна нулю ни в одном из слу­ча­ев, изоб­ражённых на ри­сун­ках

Ре­ше­ние.

hello_html_1cb3eb48.pngНа­пря­жен­ность элек­три­че­ско­го поля, со­зда­ва­е­мо­го то­чеч­ным за­ря­дом, про­пор­ци­о­наль­на ве­ли­чи­не этого за­ря­да, об­рат­но про­пор­ци­о­наль­на квад­ра­ту рас­сто­я­ния до за­ря­да, на­прав­ле­на "от" по­ло­жи­тель­но­го и "к" от­ри­ца­тель­но­му за­ря­ду. Пол­ное поле по­лу­ча­ет­ся в ре­зуль­та­те су­пер­по­зи­ции полей от всех за­ря­дов. Век­то­ры на­пря­жен­но­сти полей, со­зда­ва­е­мых всеми за­ря­да­ми в точке О, по­ка­за­ны для обоих слу­ча­ев на ри­сун­ке (крас­ные стрел­ки обо­зна­ча­ют поля от по­ло­жи­тель­ных за­ря­дов, синие — от от­ри­ца­тель­ных). Ясно, что на­пря­жен­ность поля равна нулю толь­ко в слу­чае Б.

Пра­виль­ный ответ: 2.

3

В вер­ши­нах при ос­но­ва­нии пря­мо­уголь­но­го рав­но­бед­рен­но­го тре­уголь­ни­ка рас­по­ло­же­ны от­ри­ца­тель­ные то­чеч­ные за­ря­ды, рав­ные по мо­ду­лю (см. ри­су­нок). Вы­бе­ри­те пра­виль­ное на­прав­ле­ние ку­ло­нов­ской силы, дей­ству­ю­щей на по­ме­щен­ный в точку O по­ло­жи­тель­ный то­чеч­ный заряд, рав­ный по мо­ду­лю лю­бо­му из двух дру­гих за­ря­дов. hello_html_m12a72416.png

hello_html_mc291604.png

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

Ре­ше­ние.

hello_html_2c4f07c.pngСо­глас­но за­ко­ну Ку­ло­на, сила вза­и­мо­дей­ствия двух то­чеч­ных за­ря­дов прямо про­пор­ци­о­наль­на про­из­ве­де­нию ве­ли­чин за­ря­дов и об­рат­но про­пор­ци­о­наль­на квад­ра­ту рас­сто­я­ния между ними. Кроме того, раз­но­имен­ные за­ря­ды при­тя­ги­ва­ют­ся. По­сколь­ку тре­уголь­ник рав­но­бед­рен­ный, заряд hello_html_m27e03c49.pngрав­но­уда­лен от за­ря­дов hello_html_m18990b98.png. Сле­до­ва­тель­но, силы, с ко­то­ры­ми заряд hello_html_m27e03c49.pngпри­тя­ги­ва­ет­ся к за­ря­дам hello_html_m18990b98.png, равны по ве­ли­чи­не. Эти силы обо­зна­че­ны крас­ны­ми стрел­ка­ми на ри­сун­ке. Рав­но­дей­ству­ю­щая этих сил изоб­ра­же­на синей стрел­кой. Из ри­сун­ка ясно, что рав­но­дей­ству­ю­щая на­прав­ле­на на­ле­во.

Пра­виль­ный ответ: 2.


4

Шар ра­ди­у­сом 10 см рав­но­мер­но за­ря­жен элек­три­че­ским за­ря­дом. В таб­ли­це пред­став­ле­ны ре­зуль­та­ты из­ме­ре­ний мо­ду­ля на­пряжённо­сти E элек­три­че­ско­го поля от рас­сто­я­ния r до по­верх­но­сти этого шара.


r, см

10

20

30

40

50

E, В/м

900

400

225

144

100














Чему равен мо­дуль за­ря­да шара?

1) 1 нКл

2) 2 нКл

3) 3 нКл

4) 4 нКл

Ре­ше­ние.

На­пряжённость элек­три­че­ско­го поля лю­бо­го сфе­ри­че­ски сим­мет­рич­но­го рас­пре­де­ле­ния за­ря­дов, вне этих за­ря­дов рас­счи­ты­ва­ет­ся по фор­му­ле hello_html_m2fd2bc16.pngгде hello_html_2ebec331.png— рас­сто­я­ние от цен­тра сим­мет­рии, в дан­ном слу­чае от цен­тра шара. За­ме­тим, что в таб­ли­це нам дано рас­сто­я­ние от по­верх­но­сти шара. Ис­поль­зуя два любых со­от­вет­ствен­ных зна­че­ния hello_html_m56225534.pngи hello_html_m1465950.pngнайдём заряд шара:

hello_html_2cfc2228.png

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 2.

5

Два оди­на­ко­вых ма­лень­ких ша­ри­ка с элек­три­че­ски­ми за­ря­да­ми q1 = 3 мкКл и q2 = −1 мкКл удер­жи­ва­ют­ся на рас­сто­я­нии a = 4 м друг от друга. Ша­ри­ки со­еди­ня­ют на ко­рот­кое время длин­ным тон­ким про­вод­ни­ком. Как в ре­зуль­та­те этого из­ме­нят­ся сле­ду­ю­щие фи­зи­че­ские ве­ли­чи­ны: элек­три­че­ский заряд пер­во­го ша­ри­ка; мо­дуль на­пряжённо­сти элек­тро­ста­ти­че­ско­го поля, со­зда­ва­е­мо­го обо­и­ми ша­ри­ка­ми в точке B. hello_html_m46d0c59e.png

Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

1) уве­ли­чит­ся

2) умень­шит­ся

3) не из­ме­нит­ся

За­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Цифры в от­ве­те могут по­вто­рять­ся.

Элек­три­че­ский заряд пер­во­го

ша­ри­ка

Мо­дуль на­пряжённо­сти

элек­тро­ста­ти­че­ско­го поля, со­зда­ва­е­мо­го обо­и­ми ша­ри­ка­ми в точке B



Ре­ше­ние.

Ша­ри­ки оди­на­ко­вые, сле­до­ва­тель­но, при со­еди­не­нии ша­ри­ков элек­три­че­ские за­ря­ды рас­пре­де­лят­ся между ними рав­но­мер­но, то есть заряд каж­до­го ша­ри­ка ста­нет рав­ным hello_html_m1037c276.png

По прин­ци­пу су­пер­по­зи­ции полей на­пряжённость элек­три­че­ско­го поля, со­зда­ва­е­мо­го обо­и­ми ша­ри­ка­ми в пер­вом слу­чае рав­ня­лась: hello_html_m614daf92.pngА во вто­ром слу­чае: hello_html_6f8e20a1.pngСле­до­ва­тель­но, мо­дуль на­пряжённо­сти элек­тро­ста­ти­че­ско­го поля, со­зда­ва­е­мо­го обо­и­ми ша­ри­ка­ми в точке B воз­рос.

Ответ:21.




4 уровень – углубленный


Задание 1


По глад­кой го­ри­зон­таль­ной на­прав­ля­ю­щей дли­ной 2l сколь­зит бу­син­ка с по­ло­жи­тель­ным за­ря­дом hello_html_m4f62ade5.pngи мас­сой m. На кон­цах на­прав­ля­ю­щей на­хо­дят­ся по­ло­жи­тель­ные за­ря­ды hello_html_m5caf05c7.png(см. ри­су­нок). Бу­син­ка со­вер­ша­ет малые ко­ле­ба­ния от­но­си­тель­но по­ло­же­ния рав­но­ве­сия, пе­ри­од ко­то­рых равен Т.

hello_html_m182097b4.png

Чему будет равен пе­ри­од ко­ле­ба­ний бу­син­ки, если ее заряд уве­ли­чить в 2 раза?


Решение: При не­боль­шом сме­ще­нии hello_html_277729cd.pnghello_html_587e38bf.pngбу­син­ки от по­ло­же­ния рав­но­ве­сия на нее дей­ству­ет воз­вра­ща­ю­щая сила:hello_html_1956373a.png

hello_html_4627fa4a.png,

про­пор­ци­о­наль­ная сме­ще­нию х.

Уско­ре­ние бу­син­ки, в со­от­вет­ствии со вто­рым за­ко­ном Нью­то­на, hello_html_m4558b061.png, про­пор­ци­о­наль­но сме­ще­нию х. При такой за­ви­си­мо­сти уско­ре­ния от сме­ще­ния бу­син­ка со­вер­ша­ет гар­мо­ни­че­ские ко­ле­ба­ния, пе­ри­од ко­то­рых hello_html_me8d4de6.png. При уве­ли­че­нии за­ря­да бу­син­ки в два раза hello_html_53f6f620.pngпе­ри­од ко­ле­ба­ний умень­шит­ся:

hello_html_m411cdd93.png.

Ответ: hello_html_m5eb22ea7.png.


Р



5 уровень — качественные задачи

Задание 1

Если по­те­реть шер­стью эбо­ни­то­вую па­лоч­ку, то она

элек­три­зу­ет­ся, при­об­ре­тая от­ри­ца­тель­ный заряд, и стрел­ка элек­тро­мет­ра при под­не­се­нии палки к его шару от­кло­ня­ет­ся, а при уда­ле­нии палки — воз­вра­ща­ет­ся к не­от­клонённому со­сто­я­нию. Если же в мо­мент под­не­се­ния на­элек­три­зо­ван­ной палки к элек­тро­мет­ру кос­нуть­ся рукой его ме­тал­ли­че­ско­го кор­пу­са и сразу же убрать руку, то после уда­ле­ния палки от­кло­не­ние стрел­ки со­хра­ня­ет­ся, хотя и мень­шее по ве­ли­чи­не.

Объ­яс­ни­те, ос­но­вы­ва­ясь на из­вест­ных фи­зи­че­ских за­ко­нах и за­ко­но­мер­но­стях, по­че­му это про­ис­хо­дит.

Элек­тро­метр (см. рис.) пред­став­ля­ет собой ме­тал­ли­че­ский ци­лин­дри­че­ский кор­пус, пе­ред­няя и зад­няя стен­ки ко­то­ро­го стек­лян­ные. Кор­пус за­креплён на изо­ли­ру­ю­щей под­став­ке. Через изо­ли­ру­ю­щую втул­ку внутрь кор­пу­са свер­ху вхо­дит ме­тал­ли­че­ская труб­ка, за­кан­чи­ва­ю­ща­я­ся внизу стерж­нем с уста­нов­лен­ной на нём лег­ко­по­движ­ной стрел­кой, от­кло­не­ние ко­то­рой опре­де­ля­ет­ся ве­ли­чи­ной за­ря­да. Стрел­ка может вра­щать­ся во­круг го­ри­зон­таль­ной оси. Внут­ри кор­пу­са уста­нов­ле­на шкала элек­тро­мет­ра, по ко­то­рой опре­де­ля­ет­ся от­кло­не­ние стрел­ки. Сна­ру­жи кор­пу­са, на­вер­ху труб­ки при­креп­ля­ет­ся ме­тал­ли­че­ский шар или та­рел­ка, к ко­то­рой под­но­сят за­ря­жен­ные тела.

hello_html_1a46920f.png

Решение:

1) При под­не­се­нии на­элек­три­зо­ван­ной от­ри­ца­тель­ным за­ря­дом эбо­ни­то­вой палки к шару элек­тро­мет­ра, в силу яв­ле­ния элек­тро­ста­ти­че­ской ин­дук­ции и за­ко­на со­хра­не­ния за­ря­да в изо­ли­ро­ван­ной си­сте­ме тел, шар и стрел­ка элек­тро­мет­ра за­ря­жа­ют­ся раз­но­имёнными и рав­ны­ми по ве­ли­чи­не за­ря­да­ми (шар — «+», стрел­ка — «–»). При этом часть ме­тал­ли­че­ско­го кор­пу­са элек­тро­мет­ра вб­ли­зи шкалы за­ря­жа­ет­ся по­ло­жи­тель­ным за­ря­дом в силу того же яв­ле­ния элек­тро­ста­ти­че­ской ин­дук­ции, а осталь­ная часть — рав­ным ему по ве­ли­чи­не в силу за­ко­на со­хра­не­ния за­ря­да в изо­ли­ро­ван­ной си­сте­ме тел от­ри­ца­тель­ным за­ря­дом.

2) Стрел­ка элек­тро­мет­ра от­кло­ня­ет­ся, так как од­но­имённые за­ря­ды на стрел­ке и на стерж­не от­тал­ки­ва­ют­ся, а раз­но­имённые за­ря­ды на стрел­ке и на кор­пу­се элек­тро­мет­ра при­тя­ги­ва­ют­ся, со­глас­но за­ко­ну вза­и­мо­дей­ствия за­ря­дов.

3) При уда­ле­нии на­элек­три­зо­ван­ной палки от элек­тро­мет­ра оди­на­ко­вые ин­ду­ци­ро­ван­ные за­ря­ды раз­ных зна­ков на его шаре и на стрел­ке, а также мень­шие по ве­ли­чи­не за­ря­ды на кор­пу­се элек­тро­мет­ра вб­ли­зи его шкалы и вдали от стрел­ки ком­пен­си­ру­ют­ся, и от­кло­не­ние стрел­ки пре­кра­ща­ет­ся.

4) Если кос­нуть­ся кор­пу­са элек­тро­мет­ра рукой после под­не­се­ния к нему на­элек­три­зо­ван­ной палки и сразу убрать руку, то часть ин­ду­ци­ро­ван­ных на кор­пу­се за­ря­дов (от­ри­ца­тель­ных) стечёт на при­кос­нув­ше­го­ся к нему

че­ло­ве­ка, и на кор­пу­се элек­тро­мет­ра оста­нет­ся не­ском­пен­си­ро­ван­ный по­ло­жи­тель­ный заряд.

5) В силу яв­ле­ния элек­тро­ста­ти­че­ской ин­дук­ции после уда­ле­ния палки этот по­ло­жи­тель­ный не­ском­пен­си­ро­ван­ный заряд на кор­пу­се элек­тро­мет­ра вы­зо­вет по­яв­ле­ние от­ри­ца­тель­но­го за­ря­да на стрел­ке элек­тро­мет­ра, рас­по­ло­жен­ной вб­ли­зи шкалы, и по­ло­жи­тель­но­го — на шаре элек­тро­мет­ра, что и при­ведёт к от­кло­не­нию стрел­ки, хотя и мень­ше­му, чем при под­не­се­нии за­ря­жен­ной эбо­ни­то­вой палки к элек­тро­мет­ру.



Задание 2

В ниж­ней по­ло­ви­не не­за­ря­жен­но­го ме­тал­ли­че­ско­го шара на­хо­дит­ся круп­ная ша­ро­об­раз­ная по­лость, за­пол­нен­ная воз­ду­хом. Шар на­хо­дит­ся в воз­ду­хе вдали от дру­гих пред­ме­тов. В центр по­ло­сти помещён от­ри­ца­тель­ный то­чеч­ный заряд q < 0 (см. ри­су­нок). На­ри­суй­те кар­ти­ну си­ло­вых линий элек­тро­ста­ти­че­ско­го поля внут­ри по­ло­сти и сна­ру­жи шара. Если поле равно нулю, на­пи­ши­те в дан­ной об­ла­сти: hello_html_m7c1d5221.pngЕсли поле от­лич­но от нуля, на­ри­суй­те кар­ти­ну поля в дан­ной об­ла­сти, ис­поль­зуя во­семь си­ло­вых линий. hello_html_me6ba9a9.png


hello_html_45a25076.png

hello_html_161f52f8.gifРешение;

1. При­ведён схе­ма­ти­че­ский ри­су­нок кар­ти­ны си­ло­вых линий: внут­ри по­ло­сти — се­мей­ство пря­мых лучей, ис­хо­дя­щих из за­ря­да и при­хо­дя­щих на по­верх­ность по­ло­сти по нор­ма­ли; сна­ру­жи шара — се­мей­ство пря­мых лучей, ис­хо­дя­щих с по­верх­но­сти шара по нор­ма­ли к ней и ухо­дя­щих на бес­ко­неч­ность.

2. Внут­ри про­вод­ни­ка — элек­тро­ста­ти­че­ское поле E = 0. По­это­му поле в по­ло­сти об­ла­да­ет цен­траль­ной сим­мет­ри­ей и вы­гля­дит как поле то­чеч­но­го за­ря­да q < 0, на­хо­дя­ще­го­ся в цен­тре по­ло­сти. Си­ло­вые линии этого поля под­хо­дят по нор­ма­ли к по­верх­но­сти по­ло­сти, где рав­но­мер­но рас­пре­де­лен по­ло­жи­тель­ный ин­ду­ци­ро­ван­ный заряд −q > 0.

3. На на­руж­ной по­верх­но­сти шара на­хо­дит­ся (в силу ней­траль­но­сти шара в целом) от­ри­ца­тель­ный заряд q < 0. В силу того, что внут­ри про­вод­ни­ка hello_html_m3e013032.pngа сна­ру­жи окру­жа­ю­щие пред­ме­ты рас­по­ло­же­ны да­ле­ко от шара, этот заряд рас­пре­делён по по­верх­но­сти шара рав­но­мер­но. Его поле вне шара вы­гля­дит как поле то­чеч­но­го за­ря­да q < 0, рас­по­ло­жен­но­го в цен­тре шара. Си­ло­вые линии от­хо­дят от шара по нор­ма­ли к его по­верх­но­сти.












Список литературы


- Решу ЕГЭ Д. Гущин

- Комплекты учебников/ Под ред. Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н.Н. Сотский

- Н. И. Зорин Элективный курс « Методы решения физических задач». 10-11 классы

- Физика ЕГЭ — 2013 под редакцией Л. М. Монастырского

- Физика 11 Разноуровневые самостоятельные и контрольные работы Кирик Л.А


Подайте заявку сейчас на любой интересующий Вас курс переподготовки, чтобы получить диплом со скидкой 50% уже осенью 2017 года.


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Краткое описание документа:

 Технология разработки многоуровневой системы задач, позволяет ученикам успешно освоить программу как на базовом, так и на углублённом уровнях,  эффективно подготовиться к ГИА в форме ЕГЭ. Кратко описана методика применения этой системы.

В предлагаемом подходе предлагается в каждом разделе школьного курса физики выделить максимально полный Перечень элементов содержания образования (понятий, теорем, приёмов  решения задач определённого типа  и способов общеучебной деятельности) и построить соответствующую этому Перечню многоуровневую систему учебных физических задач с охватом базового и углубленного уровней.

Это позволяет на основе задачного подхода разработать методику обучения физике, позволяющую строить для каждого учащегося индивидуальные образовательные траектории, направленные как на формирование специальных, так и универсальных учебных действий, на успешную подготовку к итоговому государственному экзамену, к вступительным экзаменам в вузы, тем самым, в рамках учебного курса решить проблему качественного обучения физики в средней школе.

 

Учебная деятельность при решении задач, относящихся к  1 уровню - носит репродуктивный характер (используются такие общеучебные действия, как классификация, подведение под понятие, выведение следствий, действия,  построение логической цепи рассуждений, и т.д.). 

 При решении задач относящихся ко 2 уровню – учащимся необходимо применить формулу, закон или правило. (Простые задачи на 1 действие).

При решении задач 3 уровня – учащимся необходимо применить 2-3 формулы, это задачи на 2-3 действия. (Здесь проявляются такие общеучебные действия, как выделение и формулирование познавательной цели, поиск и выделение необходимой информации, знаково-символические действия, включая математическое моделирование, структурирование знания). 

Наконец, при решении задач 4 уровня учебная деятельность носит углубленный  характер. Ученик должен уметь ориентироваться в новых ситуациях и вырабатывать принципиально новые программы действий (выдвигать гипотезу, проверять: обосновывать или опровергать, выдвигать новую и т.д., осуществлять исследовательскую деятельность). Решение таких задач   требует от учащегося обладания обширным фондом отработанных и быстро развертываемых алгоритмов; умения оперативно перекодировать информацию из знаково-символической формы в графическую и, наоборот, из графической в знаково-символическую; системного видения курса. Вместе с тем, оно не просто предполагает использование старых алгоритмов в новых условиях и возрастание технической сложности, а отличается неочевидностью применения и комбинирования изученных алгоритмов. Задания 4 уровня содержат внутри себя составные звенья заданий из 1-3 уровней. Таким образом, учащийся, выполнив все предложенные задания, и пройдя весь путь от простого   к  сложному,  получает умения и навыки работы с комбинированными задачами.

Особо можно выделить раздел качественных задач, содержащих как теоретическое, так и практическое обоснование решения задачи.

 

 

Автор
Дата добавления 25.03.2015
Раздел Другое
Подраздел Конспекты
Просмотров543
Номер материала 458799
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх