867114
столько раз учителя, ученики и родители
посетили сайт «Инфоурок»
за прошедшие 24 часа
+Добавить материал
и получить бесплатное
свидетельство о публикации
в СМИ №ФС77-60625 от 20.01.2015
Дистанционные курсы профессиональной переподготовки и повышения квалификации для педагогов

Дистанционные курсы для педагогов - курсы профессиональной переподготовки от 5 480 руб.;
- курсы повышения квалификации от 1 400 руб.
Московские документы для аттестации

ВЫБРАТЬ КУРС СО СКИДКОЙ 60%

ВНИМАНИЕ: Скидка действует ТОЛЬКО до 28 февраля!

(Лицензия на осуществление образовательной деятельности №038767 выдана ООО "Столичный учебный центр", г.Москва)

Инфоурок / Физика / Другие методич. материалы / Сборник алгоритмов решения задач по физике

Сборник алгоритмов решения задач по физике


Напоминаем, что в соответствии с профстандартом педагога (утверждён Приказом Минтруда России), если у Вас нет соответствующего преподаваемому предмету образования, то Вам необходимо пройти профессиональную переподготовку по профилю педагогической деятельности. Сделать это Вы можете дистанционно на сайте проекта "Инфоурок" и получить диплом с присвоением квалификации уже через 2 месяца!

Только сейчас действует СКИДКА 50% для всех педагогов на все 184 курса профессиональной переподготовки! Доступна рассрочка с первым взносом всего 10%, при этом цена курса не увеличивается из-за использования рассрочки!

ВЫБРАТЬ КУРС И ПОДАТЬ ЗАЯВКУ
библиотека
материалов
Скачать материал целиком можно бесплатно по ссылке внизу страницы.









Алгоритмы решения

физических задач



















Кинематика материальной точки.

  1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).

  2. Анализ (построить математическую модель явления):

    1. Выбрать систему отсчета (это предполагает выбор тела отсчета, начала системы координат, положительного направления осей, момента времени, принимаемого за начальный).

    2. Определить вид движения вдоль каждой из осей и написать кинематические уравнения движения вдоль каждой оси – уравнения для координат и для скорости (если тел несколько, уравнения пишутся для каждого тела).

    3. Определить начальные условия (координаты и проекции скоростей в начальный момент времени), а также проекции ускорения на оси и подставить эти величины в уравнения движения.

    4. Определить дополнительные условия, т.е. координаты или скорости для каких-либо моментов времени (для каких-либо точек траектории), и написать кинематические уравнения движения для выбранных моментов времени (т.е. подставить эти значения координат и скорости).

  3. Полученную систему уравнений решить относительно искомой величины.

  4. Решение проверить и оценить критически.





Динамика материальной точки.

  1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).

  2. Анализ (построить математическую модель явления):

    1. Выбрать систему отсчета.

    2. Найти все силы, действующие на тело, и изобразить их на чертеже. Определить (или предположить) направление ускорения и изобразить его на чертеже.

    3. Записать уравнение второго закона Ньютона в векторной форме и перейти к скалярной записи, заменив все векторы их проекциями на оси координат.

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

    5. Если в задаче требуется определить положение или скорость точки, то к полученным уравнениям динамики добавить кинетические уравнения.

  3. Полученную систему уравнений решить относительно искомой величины.

  4. Решение проверить и оценить критически.









Статика.

  1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).

  2. Анализ (построить математическую модель явления):

    1. Выбрать систему отсчета.

    2. Найти все силы, приложенные к находящемуся в равновесии телу.

    3. Написать уравнение, выражающее первое условие равновесия (hello_html_m76db44e3.pngFi = 0), в векторной форме и перейти к скалярной его записи.

    4. Выбрать ось, относительно которой целесообразно определять момент сил.

    5. Определить плечи сил и написать уравнение, выражающее второе условие равновесия (hello_html_m76db44e3.pngMi = 0).

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

  3. Полученную систему уравнений решить относительно искомой величины.

  4. Решение проверить и оценить критически.









Закон сохранения импульса.

  1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).

  2. Анализ (построить математическую модель явления):

    1. Выбрать систему отсчета.

    2. Выделить систему взаимодействующих тел и выяснить, какие силы для нее являются внутренними, а какие – внешними.

    3. Определить импульсы всех тел системы до и после взаимодействия.

    4. Если в целом система незамкнутая, сумма проекций сил на одну из осей равна нулю, то следует написать закон сохранения лишь в проекциях на эту ось.

    5. Если внешние силы пренебрежительно малы в сравнении с внутренними (как в случае удара тел), то следует написать закон сохранения суммарного импульса (hello_html_7bb1ba2c.pngp = 0) в векторной форме и перейти к скалярной.

    6. Если на тела системы действуют внешние силы и ими нельзя пренебречь, то следует написать закон изменения импульса
      (hello_html_7bb1ba2c.pngp = Fhello_html_7bb1ba2c.pngt) в векторной форме и перейти к скалярной.

    7. Записать математически все вспомогательные условия.

  3. Полученную систему уравнений решить относительно искомой величины.

  4. Решение проверить и оценить критически.

Закон сохранения механической энергии.

  1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).

  2. Анализ (построить математическую модель явления):

    1. Выбрать систему отсчета.

    2. Выделить два или более таких состояний тел системы, чтобы в число их параметров входили как известные, так и искомые величины.

    3. Выбрать нулевой уровень отсчета потенциальной энергии.

    4. Определить, какие силы действуют на тела системы – потенциальные или непотенциальные.

    5. Если на тела системы действуют только потенциальные силы, написать закон сохранения механической энергии в виде: Е1 = Е2.

    6. Раскрыть значение энергии в каждом состоянии и, подставить их в уравнение закона сохранения энергии.

  3. Полученную систему уравнений решить относительно искомой величины.

  4. Решение проверить и оценить критически.







Теплота (первое начало термодинамики Q = hello_html_7bb1ba2c.pngU + A).

Задачи об изменении внутренней энергии тел можно разделить на три группы.

В задачах первой группы рассматривают такие явления, где в изолированной системе при взаимодействии тел изменяется лишь их внутренняя энергия без совершения работы над внешней средой.

  1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).

  2. Анализ (построить математическую модель явления):

    1. Определить изолированную систему.

    2. Установить у каких тел внутренняя энергия уменьшается, а у каких – возрастает.

    3. Составить уравнение теплового баланса (hello_html_m76db44e3.pnghello_html_7bb1ba2c.pngU = 0), при записи которого в выражении cm(t2 – t1), для изменения внутренней энергии, нужно вычитать из конечной температуры тела начальную и суммировать члены с учетом получающегося знака.

  3. Полученное уравнение решить относительно искомой величины.

  4. Решение проверить и оценить критически.





В задачах второй группы рассматриваются явления, связанные с превращением одного вида энергии в другой при взаимодействии двух тел. Результат такого взаимодействия – изменение внутренней энергии одного тела в следствие совершенной им или над ним работы.

  1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).

  2. Анализ (построить математическую модель явления):

    1. Следует убедиться, что в процессе взаимодействия тел теплота извне к ним не подводится, т.е. действительно ли Q = 0.

    2. Установить у какого из двух взаимодействующих тел изменяется внутренняя энергия и что является причиной этого изменения – работа, совершенная самим телом, или работа, совершенная над телом.

    3. Записать уравнение 0 = hello_html_7bb1ba2c.pngU +  A для тела, у которого изменяется внутренняя энергия, учитывая знак перед А и к.п.д. рассматриваемого процесса.

    4. Если работа совершается за счет уменьшения внутренней энергии одного из тел, то А=hello_html_7aa2ff8.pnghello_html_7bb1ba2c.pngU, а если внутренняя энергия тела увеличивается за счет работы, совершенной над телом, то hello_html_7aa2ff8.pngА = hello_html_7bb1ba2c.pngU.

    5. Найти выражения для hello_html_7bb1ba2c.pngU и A.

    6. Подставляя в исходное уравнение вместо hello_html_7bb1ba2c.pngU и A их выражения, получим окончательное соотношение для определения искомой величины.

  3. Полученное уравнение решить относительно искомой величины.

  4. Решение проверить и оценить критически.

Задачи третьей группы объединяют в себе две предыдущие.



























Тепловое расширение твердых и жидких тел.

  1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).

  2. Анализ (построить математическую модель явления):

    1. Для каждого теплового состояния каждого тела записать соответствующую формулу теплового расширения.

    2. Если в задаче наряду с расширением тел рассматриваются другие процессы, сопутствующие расширению, – теплообмен, изменение гидростатического давления жидкости или выталкивающей силы, то к уравнениям теплового расширения надо добавить формулы калориметрии и гидростатики.

  3. Синтез (получить результат).

    1. Решить полученную систему уравнений относительно искомой величины.

  4. Решение проверить и оценить критически.











Газы.

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

  1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).

  2. Анализ (построить математическую модель явления):

    1. Представить какой газ участвует в том или ином процессе.

    2. Определить параметры p,V и T, характеризующие каждое состояние газа.

    3. Записать уравнение объединенного газового закона Клапейрона для данных состояний.

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

    5. Записать математически все вспомогательные условия.

  3. Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.

  4. Решение проверить и оценить критически.

По условию задачи дано только одно состояние газа, и требуется определить какой либо параметр этого состояния или же даны два состояния с разной массой газа.

  1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).

  2. Анализ (построить математическую модель явления):

    1. Установить, какие газы участвуют в рассматриваемых процессах.

    2. Определить параметры p,V и T, характеризующие каждое состояние газа.

    3. Для каждого состояния каждого газа (если их несколько) составить уравнение Менделеева – Клапейрона. Если дана смесь газов, то это уравнение записывается для каждого компонента. Связь между значениями давлений отдельных газов и результирующим давлением смеси устанавливается законом Дальтона.

    4. Записать математически дополнительные условия задачи

  3. Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.

  4. Решение проверить и оценить критически.













Насыщающие и ненасыщающие пары. Влажность.

  1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).

  2. Анализ (построить математическую модель явления):

    1. Установить число состояний газа, рассматриваемых в условии задачи, обратить особое внимание на то, дается ли чистый пар жидкости или смесь пара с сухим воздухом.

    2. Для каждого состояния пара записать уравнение Менделеева – Клапейрона и формулу относительной влажности, если о последней что-либо сказано в условии. Составить уравнение Менделеева – Клапейрона для каждого состояния сухого воздуха (если дана смесь пара с воздухом). В тех случаях, когда при переходах из одного состояния в другое масса пара не меняется, вместо уравнения Менделеева – Клапейрона можно использовать сразу объединенный газовый закон.

    3. Записать математически все вспомогательные условия

  3. Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.

  4. Решение проверить и оценить критически.





Электростатика.

Решение задачи о точечных зарядах и системах, сводящихся к ним, основано на применении законов механики с учетом закона Кулона и вытекающих из него следствий.

  1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).

  2. Анализ (построить математическую модель явления):

    1. Расставить силы, действующие на точечный заряд, помещенный в электрическое поле, и записать для него уравнение равновесия или основное уравнение динамики материальной точки.

    2. Выразить силы электрического взаимодействия через заряды и поля и подставить эти выражения в исходное уравнение.

    3. Если при взаимодействии заряженных тел между ними происходит перераспределение зарядов, к составленному уравнению добавляют уравнение закона сохранения зарядов.

    4. Записать математически все вспомогательные условия

  3. Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.

  4. Решение проверить и оценить критически.





Постоянный ток.

Задачи на определение силы тока, напряжения или сопротивления на участке цепи.

  1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).

  2. Анализ (построить математическую модель явления):

    1. Начертить схему и указать на ней все элементы.

    2. Установить, какие элементы цепи включены последовательно, какие – параллельно.

    3. Расставить токи и напряжения на каждом участке цепи и записать для каждой точки разветвления (если они есть) уравнения токов и уравнения, связывающие напряжения на участках цепи.

    4. Используя закон Ома, установить связь между токами, напряжениями и э.д.с.

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

  3. Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.

  4. Решение проверить и оценить критически.







Электромагнетизм.

Задачи о силовом действии магнитного поля на проводники с током.

  1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).

  2. Анализ (построить математическую модель явления):

    1. Сделать схематический чертеж, на котором указать контур с током и направление силовых линий поля. Отметить углы между направлением поля и отдельными элементами контура.

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

    3. Указать все остальные силы, действующие на контур.

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

  3. Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.

  4. Решение проверить и оценить критически.

Задачи о силовом действии магнитного поля на заряженные частицы.

  1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).

  2. Анализ (построить математическую модель явления):

    1. Нужно сделать чертеж, указать на нем силовые линии магнитного и электрического полей, проставить вектор начальной скорости частицы и отметить знак ее заряда.

    2. Изобразить силы, действующие на заряженную частицу.

    3. Определить вид траектории частицы.

    4. Разложить силы, действующие на заряженную частицу, вдоль направления магнитного поля и по направлению, ему перпендикулярному.

    5. Составить основное уравнение динамики материальной точки по каждому из направлений разложения сил.

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

  3. Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.

  4. Решение проверить и оценить критически.

Задачи на закон электромагнитной индукции.

  1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).

  2. Анализ (построить математическую модель явления):

    1. Установить причины изменения магнитного потока, связанного с контуром, и определить какая из величин В, S или hello_html_mbc8f6df.png, входящих в выражение для Ф, изменяется с течением времени.

    2. Записать формулу закона электромагнитной индукции.

    3. Выражение для Ф представить в развернутом виде (hello_html_7bb1ba2c.pngФ) и подставить в исходную формулу закона электромагнитной индукции.

    4. Записать математически все вспомогательные условия.

  3. Полученную систему уравнений решить относительно искомой величины.

  4. Решение проверить и оценить критически.





















Преломление света.

Задачи о преломлении света на плоской границе раздела двух сред.

  1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).

  2. Анализ (построить математическую модель явления):

    1. Установить переходит ли луч из оптически менее плотной среды в более плотную или наоборот.

    2. Сделать чертеж, где указать ход лучей, идущих из одной среды в другую.

    3. В точке падения луча на границу раздела сред провести нормаль и отметить углы падения и преломления.

    4. Записать формулу закона преломления для каждого перехода луча из одной среды в другую.

    5. Составить вспомогательные уравнения, связывающие углы и расстояния, используемые в задаче.

  3. Полученную систему уравнений решить относительно искомой величины.

  4. Решение проверить и оценить критически.

Разумеется, в статье приведены не все схемы, да и это, наверное, невозможно, ведь “сколько существует задач, столько же и алгоритмов” их решения (все же найти универсальный способ решения очень хочется!!!).





Общая информация

Номер материала: ДВ-548475



Очень низкие цены на курсы переподготовки от Московского учебного центра для педагогов

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 60% скидки (только до конца зимы) при обучении на курсах профессиональной переподготовки (124 курса на выбор).

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: KURSY.ORG

Только до конца зимы! Скидка 60% для педагогов на ДИПЛОМЫ от Столичного учебного центра!

Курсы профессиональной переподготовки и повышения квалификации от 1 400 руб.
Для выбора курса воспользуйтесь удобным поиском на сайте KURSY.ORG


Вы получите официальный Диплом или Удостоверение установленного образца в соответствии с требованиями государства (образовательная Лицензия № 038767 выдана ООО "Столичный учебный центр" Департаментом образования города МОСКВЫ).

Московские документы для аттестации: KURSY.ORG


Вам будут интересны эти курсы:

Курс повышения квалификации «Информационные технологии в деятельности учителя физики»
Курс профессиональной переподготовки «Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации»
Курс профессиональной переподготовки «Маркетинг: теория и методика обучения в образовательной организации»
Курс повышения квалификации «Педагогическая риторика в условиях реализации ФГОС»
Курс повышения квалификации «Организация научно-исследовательской работы студентов в соответствии с требованиями ФГОС»
Курс повышения квалификации «Организация практики студентов в соответствии с требованиями ФГОС педагогических направлений подготовки»
Курс повышения квалификации «История и философия науки в условиях реализации ФГОС ВО»
Курс повышения квалификации «Этика делового общения»
Курс повышения квалификации «Разработка бизнес-плана и анализ инвестиционных проектов»
Курс профессиональной переподготовки «Организация менеджмента в туризме»
Курс повышения квалификации «ЕГЭ по физике: методика решения задач»
Курс профессиональной переподготовки «Основы организации рекреационной деятельности и лечебного туризма»
Курс профессиональной переподготовки «Разработка эффективной стратегии развития современного вуза»
Курс повышение квалификации «Информационная этика и право»
Курс профессиональной переподготовки «Управление качеством»

Благодарность за вклад в развитие крупнейшей онлайн-библиотеки методических разработок для учителей

Опубликуйте минимум 3 материала, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную благодарность

Сертификат о создании сайта

Добавьте минимум пять материалов, чтобы получить сертификат о создании сайта

Грамота за использование ИКТ в работе педагога

Опубликуйте минимум 10 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную грамоту

Свидетельство о представлении обобщённого педагогического опыта на Всероссийском уровне

Опубликуйте минимум 15 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данное cвидетельство

Грамота за высокий профессионализм, проявленный в процессе создания и развития собственного учительского сайта в рамках проекта "Инфоурок"

Опубликуйте минимум 20 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную грамоту

Грамота за активное участие в работе над повышением качества образования совместно с проектом "Инфоурок"

Опубликуйте минимум 25 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную грамоту

Почётная грамота за научно-просветительскую и образовательную деятельность в рамках проекта "Инфоурок"

Опубликуйте минимум 40 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную почётную грамоту

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