Úvod

Kapitola 1. Teoretické základy využitia experimentálnej metódy na hodinách fyziky na strednej škole

1 Úloha a význam experimentálnych úloh v školskom kurze fyziky (definícia experimentu v pedagogike, psychológii a v teórii vyučovacích metód fyziky)

2 Rozbor programov a učebníc o využití experimentálnych úloh v školskom kurze fyziky

3 Nový prístup k vykonávaniu experimentálnych úloh vo fyzike pomocou stavebnice Lego na príklade časti „Mechanika“

4 Metodika vykonávania pedagogického experimentu na úrovni zisťovania experimentu

5 Závery k prvej kapitole

Kapitola 2. Vývoj a metodika vykonávania experimentálnych úloh v časti „Mechanika“ pre žiakov 10. ročníka všeobecného vzdelávania

1 Vývoj systémov experimentálnych úloh na tému „Kinematika bodu“. Smernice na použitie na hodinách fyziky

2 Vývoj systémov experimentálnych úloh na tému „Kinematika tuhého telesa“. Pokyny na použitie na hodinách fyziky

3 Vývoj systémov experimentálnych úloh na tému „Dynamika“. Pokyny na použitie na hodinách fyziky

4 Vývoj systémov experimentálnych úloh na tému „Zákony zachovania v mechanike“. Pokyny na použitie na hodinách fyziky

5 Vývoj systémov experimentálnych úloh na tému „Statika“. Pokyny na použitie na hodinách fyziky

6 Závery k druhej kapitole

Záver

Bibliografia

Odpoveď na otázku

Úvod

Relevantnosť témy. Všeobecne sa uznáva, že štúdium fyziky poskytuje nielen faktografické poznatky, ale aj rozvíja osobnosť. Telesná výchova je nepochybne oblasťou intelektuálneho rozvoja. Ten, ako je známe, sa prejavuje v duševnej aj objektívnej činnosti človeka.

V tomto smere zvláštny význam získava experimentálne riešenie problémov, ktoré nevyhnutne zahŕňa oba druhy činnosti. Ako každý typ riešenia problémov má štruktúru a vzorce spoločné pre proces myslenia. Experimentálny prístup otvára možnosti rozvoja nápadité myslenie.

Experimentálne riešenie fyzikálnych problémov sa vzhľadom na ich obsah a metodiku riešenia môže stať dôležitým prostriedkom rozvoja univerzálnych výskumných zručností a schopností: zostavenie experimentu na základe určitých výskumných modelov, samotné experimentovanie, schopnosť identifikovať a formulovať najvýznamnejšie výsledky. , predložiť hypotézu adekvátnu študovanému predmetu a na jej základe postaviť fyzikálny a matematický model a zapojiť do analýzy výpočtovú techniku. Novosť obsahu fyzikálnych úloh pre žiakov, variabilita výberu experimentálnych metód a prostriedkov, potrebná samostatnosť myslenia pri tvorbe a rozbore fyzikálnych a matematických modelov vytvárajú predpoklady pre formovanie tvorivých schopností.

Vývoj systému experimentálnych úloh vo fyzike na príklade mechaniky je teda relevantný z hľadiska vývinového a osobnostne orientovaného učenia.

Predmetom štúdia je učebný proces žiakov desiateho ročníka.

Predmetom štúdia je systém experimentálnych úloh z fyziky na príklade mechaniky, zameraný na rozvoj intelektuálne schopnosti, formovanie bádateľského prístupu, tvorivá činnosť žiakov.

Cieľom štúdia je vyvinúť systém experimentálnych úloh z fyziky na príklade mechaniky.

Výskumná hypotéza - Ak systém fyzikálneho experimentu v časti „Mechanika“ zahŕňa ukážky učiteľov, súvisiace domáce a triedne skúsenosti študentov, ako aj experimentálne úlohy pre študentov vo výberových predmetoch a poznávacia činnosť študentov pri ich realizácii a diskusii je organizovaná na základe riešenia problémov, potom budú mať školáci možnosť získať popri znalostiach základných fyzikálnych pojmov a zákonov aj informácie, experimentálne, riešenie problémov, aktivitné zručnosti, ktoré povedú k zvýšenému záujmu o fyziku ako predmet. Na základe účelu a hypotézy štúdie boli splnené tieto úlohy:

1. Určiť úlohu a význam experimentálnych úloh v školskom kurze fyziky (definícia experimentu v pedagogike, psychológii a v teórii vyučovacích metód fyziky).

Analyzujte programy a učebnice o používaní experimentálnych úloh v školskom kurze fyziky.

Odhaliť podstatu metodiky vykonávania pedagogického experimentu na úrovni zisťovania experimentu.

Vypracovať systém experimentálnych úloh v časti „Mechanika“ pre žiakov 10. ročníka všeobecného vzdelávania.

Vedecká novosť a teoretický význam práce je nasledovný: Ustálila sa úloha experimentálneho riešenia fyzikálnych úloh ako prostriedku v rozvoji kognitívnych schopností, bádateľských zručností a tvorivej činnosti žiakov 10. ročníka.

Teoretická hodnota výskum je determinovaný vývojom a zdôvodnením metodických základov technológie navrhovania a organizácie výchovno-vzdelávacieho procesu v experimentálne riešenie pohybové úlohy ako prostriedok vývinového a osobnostne orientovaného učenia.

Na vyriešenie problémov sa použil súbor metód:

· teoretický rozbor psychologickej a pedagogickej literatúry a komparatívnych metód;

· systémový prístup na posudzovanie výsledkov teoretickej analýzy, metóda prechodu od abstraktného ku konkrétnemu, syntéza teoretického a empirického materiálu, metóda zmysluplného zovšeobecňovania, logicko-heuristický vývoj riešení, pravdepodobnostné prognózovanie, prediktívne modelovanie, myšlienkový experiment.

Práca pozostáva z úvodu, dvoch kapitol, záveru, Bibliografia, aplikácie.

Testovanie vyvinutého systému úloh sa uskutočnilo na internátnej škole č. 30 Stredného všeobecného vzdelávania akciovej spoločnosti "Ruské železnice", adresa: Komsomolsk - na Amur, Lenin Avenue 58/2.

Kapitola 1. Teoretické základy využitia experimentálnej metódy na hodinách fyziky na strednej škole

1 Úloha a význam experimentálnych úloh v školskom kurze fyziky (definícia experimentu v pedagogike, psychológii a v teórii vyučovacích metód fyziky)

Robert Woodworth (R. S. Woodworth), ktorý publikoval svoju klasickú učebnicu experimentálnej psychológie (Experimental psychology, 1938), definoval experiment ako štruktúrovanú štúdiu, v ktorej výskumník priamo mení niektorý faktor (alebo faktory), ostatné ponecháva konštantné a pozoruje výsledky systematických zmien .

V. Slastenin definoval v pedagogike experiment ako výskumnú činnosť s cieľom skúmať vzťahy príčiny a následku v pedagogických javoch.

Vo filozofii Sokolov V.V. opisuje experiment ako metódu vedecké poznatky.

Zakladateľom fyziky je A.P. Znamensky. opísal experiment ako typ kognitívnej činnosti, v ktorej je kľúčom pre konkr vedecká teória situácia sa neodohráva v reálnej akcii.

Podľa Roberta Woodwortha je zakladajúcim experimentom experiment, ktorý zisťuje prítomnosť nejakého nemenného faktu alebo javu.

Zisťovací experiment sa podľa V. Slastenina vykonáva na začiatku štúdia a je zameraný na objasnenie stavu školskej praxe na skúmaný problém.

Podľa Roberta Woodwortha si za cieľ kladie formačný (transformačný, vyučovací) experiment aktívna formácia alebo vzdelávanie určitých aspektov psychiky, úrovne aktivity atď.; používa sa pri štúdiu špecifických spôsobov formovania osobnosti dieťaťa a poskytuje prepojenie medzi psychologickým výskumom a pedagogické hľadanie a navrhovanie najefektívnejších foriem výchovno-vzdelávacej práce.

Podľa Slastenina je V. formačným experimentom, počas ktorého nové pedagogické javy.

Experimentálne úlohy sú podľa V. Slastenina krátkodobé pozorovania, merania a experimenty, ktoré úzko súvisia s témou vyučovacej hodiny.

Osobne orientované učenie- je to výchova, kde sa do popredia kladie osobnosť dieťaťa, jeho originalita, sebahodnota, najprv sa odhaľuje subjektívna skúsenosť každého dieťaťa a potom sa koordinuje s obsahom vzdelávania. Ak sa v tradičnej filozofii výchovy popisovali sociálno-pedagogické modely rozvoja osobnosti vo forme externe špecifikovaných vzoriek, noriem kognitívnej činnosti (kognitívnej činnosti), potom je učenie orientované na osobnosť založené na uznaní jedinečnosti subjektívnej skúsenosti človeka. samotný žiak, ako dôležitý zdroj individuálnej životnej aktivity, sa prejavil najmä v poznaní. Uznáva sa teda, že vo výchove nie je len internalizácia daných pedagogických vplyvov dieťaťom, ale „stretnutie“ danej a subjektívnej skúsenosti, akási „kultivácia“ tej druhej, jej obohatenie, inkrementácia, premena, ktorá predstavuje „vektor“ individuálneho rozvoja ako hlavného aktívneho činiteľa všetkého vzdelávací proces a existuje pedagogika zameraná na študenta.

Pri navrhovaní vzdelávacieho procesu treba vychádzať z uznania dvoch rovnocenných zdrojov: vyučovania a učenia. Ten nie je len derivátom prvého, ale je nezávislým, osobne významným, a preto veľmi efektívnym zdrojom rozvoja osobnosti.

Osobne sústredené učenie je založené na princípe subjektivity. Vyplýva z nej viacero ustanovení.

Učebný materiál nemôže byť rovnaký pre všetkých žiakov. Študent musí dostať možnosť vybrať si to, čo zodpovedá jeho subjektivite pri štúdiu látky, plnení úloh, riešení problémov. V obsahu vzdelávacie texty Protichodné úsudky, variabilita prezentácie, prejav rôznych emocionálnych postojov a postojov autora sú možné a prijateľné. Žiak si požadované učivo s vopred určenými závermi neučí naspamäť, ale sám si ho vyberá, študuje, analyzuje a robí si vlastné závery. Dôraz sa nekladie len na rozvíjanie pamäti žiaka, ale na samostatnosť jeho myslenia a originalitu jeho záverov. Študenta k tomu posúva problematickosť zadaní a nejednoznačnosť vzdelávacieho materiálu.

Formatívny experiment je typ experimentu špecifický výlučne pre psychológiu, v ktorom by aktívne ovplyvňovanie experimentálnej situácie na subjekt mal prispieť k jeho duševný vývoj A osobný rast.

Uvažujme o úlohe a význame experimentálnych úloh v psychológii, pedagogike, filozofii a teórii metód vyučovania fyziky.

Hlavnou metódou výskumnej práce psychológa je experiment. Slávny ruský psychológ S.L. Rubinstein (1889-1960) identifikoval nasledujúce vlastnosti experimentu, ktoré určujú jeho význam pre získavanie vedeckých faktov: „1) V experimente sám výskumník spôsobuje jav, ktorý študuje, namiesto toho, aby čakal, ako pri objektívnom pozorovaní, kým náhodný tok javu mu dáva možnosť pozorovať ho . 2) Ak má experimentátor možnosť spôsobiť skúmaný jav, môže meniť, meniť podmienky, za ktorých sa jav vyskytuje, namiesto toho, aby ich bral ako pri jednoduchom pozorovaní ako náhodu. 3) Izomerizáciou jednotlivých podmienok a zmenou jednej z nich, pričom ostatné zostávajú nezmenené, experiment odhaľuje význam týchto individuálnych podmienok a stanovuje prirodzené súvislosti, ktoré určujú proces, ktorý skúma. Experiment je teda veľmi silný metodický nástroj identifikovať vzory. 4) Identifikáciou pravidelných súvislostí medzi javmi môže experiment často meniť nielen samotné podmienky v zmysle ich prítomnosti alebo neprítomnosti, ale aj ich kvantitatívne vzťahy. Výsledkom je, že experiment vytvára kvalitatívne vzorce, ktoré sa dajú formulovať matematicky.

Najjasnejší pedagogický smer, určená na realizáciu myšlienok „nového vzdelávania“, je experimentálna pedagogika, ktorej hlavnou snahou je rozvoj vedecky podloženej teórie vyučovania a výchovy, schopnej rozvíjať individualitu jednotlivca. Pochádza z 19. storočia. experimentálna pedagogika (termín navrhol E. Meiman) zameraná na komplexné štúdium dieťaťa a ospravedlnenie pedagogickej teórie experimentálne. Poskytla silný vplyv o priebehu rozvoja domácej pedagogickej vedy. .

Žiadna téma by nemala byť pokrytá čisto teoreticky, rovnako ako žiadna práca by sa nemala robiť bez objasnenia jej vedeckej teórie. Šikovné spojenie teórie s praxou a praxe s teóriou dá želaný výchovný efekt a zabezpečí splnenie požiadaviek, ktoré na nás pedagogika kladie. Hlavnou pomôckou výučby fyziky (jej praktickej časti) v škole je demonštračná a laboratórny experiment, s ktorými sa musí žiak vysporiadať na hodine pri vysvetľovaní učiteľa, pri laboratórnych prácach, vo fyzikálnom workshope, na fyzikálnom krúžku a doma.

Bez experimentu je a nemôže byť racionálne vyučovanie fyziky; jeden verbálne učenie fyzika nevyhnutne vedie k formalizmu a učeniu naspamäť.

Experiment v školskom kurze fyziky je odrazom vedeckej metódy výskumu, ktorá je fyzike vlastná.

Vykonávanie experimentov a pozorovaní má veľký význam pre oboznámenie študentov s podstatou experimentálnej metódy, s jej úlohou v vedecký výskum vo fyzike, ako aj pri formovaní zručností na samostatné získavanie a uplatňovanie vedomostí a rozvoji tvorivých schopností.

Zručnosti rozvíjané počas experimentov sú dôležitým aspektom pre pozitívnu motiváciu študentov k výskumnej činnosti. V školskej praxi sa experimenty, experimentálne metódy a experimentálna činnosť žiakov realizujú najmä pri zostavovaní demonštračných a laboratórnych experimentov, v problémových a bádateľských vyučovacích metódach.

Samostatnú skupinu experimentálnych základov fyziky tvoria zákl vedecké experimenty. Množstvo experimentov je demonštrovaných pomocou vybavenia dostupného v škole, iné na modeloch a iné sledovaním filmov. Štúdium zásadných experimentov umožňuje študentom zintenzívniť ich aktivity, prispieva k rozvoju ich myslenia, vzbudzuje záujem, povzbudzuje nezávislý výskum.

Veľké množstvo pozorovaní a ukážok nezabezpečuje, aby si žiaci rozvíjali schopnosť samostatne a celostne viesť pozorovania. Táto skutočnosť môže súvisieť s tým, že vo väčšine experimentov ponúkaných študentom sa určuje zloženie a postupnosť všetkých operácií. Tento problém sa ešte zhoršil zavedením laboratórnych notebookov. tlačený základ. Študenti, ktorí za tri roky štúdia (od 9. do 11. ročníka) dokončili viac ako tridsať laboratórnych prác na takýchto notebookoch, nedokážu určiť základné operácie experimentu. Hoci pre študentov s nízkou a uspokojivou úrovňou učenia poskytujú situáciu úspechu a vytvárajú kognitívny záujem a pozitívnu motiváciu. Opäť to potvrdzuje výskum: viac ako 30 % školákov miluje hodiny fyziky pre možnosť samostatne vykonávať laboratórne a praktické práce.

Aby si žiaci počas vyučovania a laboratórnych prác rozvíjali všetky prvky experimentálne metódy vzdelávací výskum: merania, pozorovania, zaznamenávanie ich výsledkov, vykonávanie matematického spracovania získaných výsledkov a zároveň ich realizácia bola sprevádzaná vysokou mierou samostatnosti a efektívnosti pred začatím každého experimentu je študentom ponúkaná heuristická inštruktáž „; Naučiť sa robiť experiment“ a pred pozorovaním heuristický pokyn „Naučiť sa pozorovať“ “ Hovoria študentom, čo majú robiť (ale nie ako) a načrtávajú smer, ktorým sa majú pohnúť vpred.

„Zápisník pre experimentálny výskum žiakov 10. ročníka“ (autori N.I. Zaprudsky, A.L. Karpuk) má veľké možnosti na organizovanie samostatných experimentov pre žiakov. V závislosti od schopností študentov sa im ponúkajú dve možnosti (nezávisle používajú všeobecné odporúčania na plánovanie a vykonávanie experimentu - možnosť A alebo v súlade s možnosťami navrhnutými v možnosti B krok za krokom akcie). Voľba experimentálneho výskumu a experimentálnych úloh nad rámec programu poskytuje veľké príležitosti na realizáciu záujmov študentov.

Vo všeobecnosti v procese nezávislosti experimentálne aktivityštudenti získajú nasledovné špecifické zručnosti:

· pozorovať a študovať javy a vlastnosti látok a telies;

· opísať výsledky pozorovaní;

· predkladať hypotézy;

· vybrať nástroje potrebné na vykonávanie experimentov;

· vykonať merania;

· vypočítať chyby priamych a nepriamych meraní;

· prezentovať výsledky meraní vo forme tabuliek a grafov;

· interpretovať výsledky experimentov;

·vyvodiť závery;

· diskutovať o výsledkoch experimentu, zúčastniť sa diskusie.

Vzdelávací fyzikálny experiment je neoddeliteľnou, organickou súčasťou kurzu fyziky na strednej škole. Úspešná kombinácia teoretický materiál a experiment dáva, ako ukazuje prax, najlepší pedagogický výsledok.

.2 Analýza programov a učebníc o využití experimentálnych úloh v školskom kurze fyziky

Na strednej škole (10. - 11. ročník) je bežných a používaných hlavne päť učebných pomôcok.

UMK - „Fyzika 10-11“ vyd. Kasjanov V.A.

Trieda. 1-3 hodiny týždenne. Učebnica, autor. Kasjanov V.A.

Kurz je určený pre študentov všeobecnovzdelávacích tried, pre ktorých fyzika nie je nosným predmetom a musia sa študovať v súlade so základnou zložkou učiva. Hlavným cieľom je formovať u školákov predstavy o metodológii vedeckého poznania, úlohe, mieste a vzťahu teórie a experimentu v procese poznania, ich vzťahu, štruktúre Vesmíru a postavení človeka v okolitom svete. Kurz je navrhnutý tak, aby študentom poskytol názor všeobecné zásady fyzika a hlavné problémy, ktoré rieši; realizovať environmentálnej výchovyškolákov, t.j. formovať svoje chápanie vedeckých aspektov ochrany životného prostredia; rozvíjať vedecký prístup k analýze novoobjavených javov. Z hľadiska obsahu a metód prezentácie vzdelávacieho materiálu bola táto učebná pomôcka prepracovaná autorom vo väčšej miere ako ostatné, vyžaduje si však 3 a viac hodín štúdia týždenne (ročníky 10-11).

Metodická príručka pre učiteľov.

Ku každej učebnici zošit na laboratórne práce.

UMK - „Fyzika 10-11“, autor. Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B., Sotsky N.N.

Trieda. 3-4 hodiny týždenne. Učebnica, autor. Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B., Sotsky N.N.

Trieda. 3-4 hodiny týždenne. Učebnica, autor. Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B.

Fyzika 10. ročník. Navrhnuté na 3 a viac hodín týždenne, tímu prvých dvoch známych autorov Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B. Bol pridaný Sotsky N.N., ktorý napísal časť o mechanike, ktorej štúdium sa teraz stalo nevyhnutným na vyššej špecializovanej škole. Fyzika 11. ročník. 3-4 hodiny týždenne. Kolektív autorov je rovnaký: Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B. Tento kurz bol mierne prepracovaný a zostáva takmer nezmenený v porovnaní so „starým Myakiševom“. Dochádza k miernemu preneseniu jednotlivých častí do maturitnej triedy. Tento súbor je prepracovanou verziou tradičných učebníc (učil sa s nimi takmer celý ZSSR) pre stredné školy od rovnakých autorov.

UMK - „Fyzika 10-11“, autor. Antsiferov L.I.

Trieda. 3 hodiny týždenne. Učebnica, autor. Antsiferov L.I.

Program kurzu je založený na cyklickom princípe vytvárania vzdelávacieho materiálu, ktorý zahŕňa štúdium fyzikálna teória, jej využitie pri riešení problémov, aplikácia teórie v praxi. Existujú dve úrovne vzdelávacieho obsahu: základné minimum, povinné pre každého a vzdelávací materiál zvýšenej náročnosti, adresované školákom, ktorí sa zaujímajú najmä o fyziku. Túto učebnicu napísal známy metodik z Kurska prof. Antsiferov L.I. Dlhoročná práca v pedagogickú univerzitu a prednášanie študentom viedlo k vytvoreniu tohto školského kurzu. Tieto učebnice sú náročné pre všeobecnú úroveň vzdelávania a vyžadujú si revíziu a doplnenie učebné materiály.

UMK - „Fyzika 10-11“, autor. Gromov S. V.

Trieda. 3 hodiny týždenne. Učebnica, autor. Gromov S.V.

Trieda. 2 hodiny týždenne. Učebnica, autor. Gromov S.V.

Učebnice sú určené pre stredné školy stredné školy. Obsahuje teoretickú prezentáciu" školská fyzika" Významná pozornosť sa zároveň venuje historickým materiálom a faktom. Poradie prezentácie je nezvyčajné: mechanika končí kapitolou SRT, nasleduje elektrodynamika, MCT, kvantová fyzika, fyzika atómového jadra a elementárnych častíc. Táto štruktúra podľa autora kurzu umožňuje študentom vytvoriť si presnejšiu predstavu o modernom fyzickom obraze sveta v mysliach študentov. Praktickú časť predstavujú popisy minimálneho počtu štandardných laboratórnych prác. Priechod materiálu zahŕňa riešenie veľkého počtu problémov na riešenie ich hlavných typov. Vo všetkých vyššie uvedených učebniciach pre stredné školy by mala byť implementovaná takzvaná všeobecná vzdelanostná úroveň, ktorá však bude vo veľkej miere závisieť od pedagogickej dokonalosti učitelia. Všetky tieto učebnice v modernej škole možno využiť na hodinách prírodovedného, ​​technického a iného zamerania s rozvrhom 4-5 hodín týždenne.

UMK - „Fyzika 10-11“, autor. Mansurov A. N., Mansurov N. A.

11. ročník 2 hodiny (1 hodina) týždenne. Učebnica, autor. Mansurov A. N., Mansurov N. A.

Túto súpravu používa iba niekoľko škôl! Ale je to prvá učebnica pre predpokladaný humanitný profil fyziky. Autori sa pokúsili vytvoriť si predstavu o fyzickom obraze sveta, postupne sa zvažujú mechanické, elektrodynamické a kvantovo-štatistické obrazy sveta. Obsah kurzu zahŕňa prvky kognitívnych metód. Kurz obsahuje fragmentárny opis zákonitostí, teórií, procesov a javov. Matematický aparát sa takmer nepoužíva a je vymenený slovný popis fyzické modely. Riešenie problémov a laboratórne práce nie sú poskytované. Okrem učebnice vyšli aj metodické príručky a plánovanie.

3 Nový prístup k vykonávaniu experimentálnych úloh vo fyzike pomocou stavebnice Lego na príklade časti „Mechanika“

fyzikálna škola experimentálna mechanika

Implementácia moderných požiadaviek na rozvoj experimentálnych zručností nie je možná bez použitia nových prístupov k praktickej práci. Je potrebné používať metodiku, pri ktorej laboratórne práce neplnia názornú funkciu pre preberanú látku, ale sú plnohodnotnou súčasťou obsahu vzdelávania a vyžadujú použitie výskumných metód vo výučbe. Zároveň sa zvyšuje úloha frontálneho experimentu pri štúdiu nového materiálu pomocou výskumného prístupu a maximálne množstvo experimenty by sa mali preniesť z učiteľského demonštračného stola na lavice študentov. Pri plánovaní vzdelávacieho procesu je potrebné dbať nielen na počet laboratórnych prác, ale aj na druhy činností, ktoré tvoria. Je vhodné preniesť časť práce z vykonávania nepriamych meraní na výskum kontroly závislostí medzi veličinami a vykresľovanie grafov empirických závislostí. Zároveň venujte pozornosť formovaniu nasledujúcich zručností: zostavte experimentálnu zostavu založenú na formulácii experimentálnej hypotézy; zostavte grafy a vypočítajte z nich hodnoty fyzikálnych veličín; analyzovať výsledky experimentálnych štúdií, vyjadrené vo forme experimentálnych štúdií, vyjadrené vo forme tabuľky alebo grafu, vyvodiť závery na základe výsledkov experimentu.

Federálna zložka štátu vzdelávací štandard vo fyzike predpokladá uprednostňovanie akčného prístupu k vyučovaciemu procesu, rozvíjanie zručností žiakov pri pozorovaní prírodných javov, popisovaní a sumarizovaní výsledkov pozorovaní a využívaní jednoduchých meracích prístrojov na štúdium fyzikálnych javov; prezentovať výsledky pozorovaní pomocou tabuliek, grafov a na tomto základe identifikovať empirické závislosti; získané poznatky aplikovať na vysvetlenie rôznych prírodných javov a procesov, princípov činnosti najdôležitejších technických zariadení a na riešenie fyzikálnych problémov. Použiť v vzdelávací proces Technológia Lego má veľkú hodnotu implementovať tieto požiadavky.

Použitie Lego konštruktérov zvyšuje motiváciu študentov učiť sa, pretože... to si vyžaduje znalosti takmer od všetkých akademických disciplín od umenia a histórie po matematiku a vedu. Medzipredmetové aktivity stavajú na prirodzenom záujme o navrhovanie a konštrukciu rôznych mechanizmov.

Moderná organizácia výchovno-vzdelávacia činnosť vyžaduje, aby žiaci robili teoretické zovšeobecnenia na základe výsledkov vlastnej činnosti. Pre akademický predmet„fyzika“ je vzdelávací experiment.

Úloha, miesto a funkcie samostatného experimentu vo vyučovaní fyziky sa zásadne zmenili: žiaci musia ovládať nielen špecifické praktické zručnosti, ale aj základy prírodnej vedeckej metódy poznávania, a to je možné realizovať len systémom nezávislého experimentálneho výskumu. Konštruktéri Lego takýto výskum výrazne mobilizujú.

Charakteristickým rysom výučby akademického predmetu „Fyzika“ v akademickom roku 2009/2010 je používanie vzdelávacích konštruktérov Lego, ktoré umožňujú plne implementovať princíp učenia zameraného na študenta, vykonávať demonštračné experimenty a laboratórne práce pokrývajúce takmer všetky témy kurzu fyziky a vykonávanie nie tak ilustračnej funkcie k študovanému materiálu, ale vyžadujúce použitie výskumných metód, čo pomáha zvyšovať záujem o študovaný predmet.

1.Zábavný priemysel. Prvý Robot. Sada obsahuje: 216 LEGO prvkov, vrátane RCX bloku a IR vysielača, svetelný senzor, 2 dotykové senzory, 2 9V motory.

2.Automatizované zariadenia. Prvý Robot. Obsahuje 828 LEGO dielikov, vrátane LEGO RCX počítača, infračerveného vysielača, 2 svetelných senzorov, 2 dotykových senzorov, 2 9V motorov.

.Prvý Robot NXT. Sada obsahuje: programovateľnú riadiacu jednotku NXT, tri interaktívne servá, sadu senzorov (vzdialenosť, dotyk, zvuk, svetlo atď.), batériu, prepojovacie káble, ako aj 407 stavebných prvkov LEGO - nosníky, nápravy, ozubené kolesá, špendlíky, tehly, taniere atď.

.Energia, práca, sila. Obsahuje: štyri identické, úplne kompletné minisúpravy s 201 dielmi, vrátane motorov a elektrických kondenzátorov.

.Technika a fyzika. Sada obsahuje: 352 dielikov určených na štúdium základných zákonov mechaniky a teórie magnetizmu.

.Pneumatika. Sada obsahuje čerpadlá, potrubia, valce, ventily, vzduchový zásobník a tlakomer na stavbu pneumatických modelov.

.Obnoviteľné zdroje energie. Sada obsahuje: 721 prvkov vrátane mikromotora, solárna batéria, rôzne prevody a spojovacie vodiče.

Súpravy PervoRobot založené na riadiacich jednotkách RCX a NXT sú určené na vytváranie programovateľných robotických zariadení, ktoré umožňujú zber dát zo senzorov a ich primárne spracovanie.

Náučné stavebnice Lego zo série „VZDELÁVANIE“ (vzdelávanie) je možné využiť pri štúdiu časti „Mechanika“ (bloky, páky, druhy pohybu, premena energie, zákony zachovania). S dostatočnou motiváciou a metodickou prípravou pomocou tematických stavebníc Lego je možné pokryť hlavné časti fyziky, čím sa hodiny stanú zaujímavými a efektívnymi, a teda aj kvalitným tréningom pre študentov.

.4 Metodika vykonávania pedagogického experimentu na úrovni zisťovania experimentu

Existujú dve možnosti konštrukcie pedagogického experimentu.

Prvým je, keď sa experimentu zúčastňujú dve skupiny detí, z ktorých jedna sa riadi experimentálnym programom a druhá podľa tradičného programu. V tretej etape štúdia sa porovná úroveň vedomostí a zručností oboch skupín.

Druhým je, keď sa experimentu zúčastňuje jedna skupina detí a v treťom štádiu sa porovnáva úroveň vedomostí pred a po formatívnom experimente.

V súlade s hypotézou a cieľmi štúdie bol vypracovaný plán pedagogického experimentu, ktorý zahŕňal tri etapy.

Etapa zisťovania sa uskutočnila o mesiac alebo rok. Jeho účelom bolo študovať vlastnosti / vedomosti / zručnosti atď. ... u detí... veku.

Vo fáze formovania (mesiac, rok) sa pracovalo na formácii... pomocou....

Kontrolná fáza (mesiac, rok) bola zameraná na kontrolu asimilácie detí... veku experimentálneho programu vedomostí/zručností.

Experiment sa uskutočnil v.... Zúčastnilo sa ho niekoľko detí (uveďte vek).

V prvej fáze zisťovacieho experimentu sú predstavy/vedomosti/zručnosti detí o...

Bola vyvinutá séria úloh na štúdium vedomostí detí....

cvičenie. Cieľ:

Analýza výkonu úlohy ukázala: ...

cvičenie. Cieľ:

Analýza dokončenia úlohy...

cvičenie. ...

Od 3 do 6 úloh.

Výsledky analýzy úloh by mali byť umiestnené v tabuľkách. V tabuľkách je uvedený počet detí alebo percento z ich celkového počtu. V tabuľkách môžete uviesť úrovne rozvoja tejto zručnosti u detí, prípadne počet splnených úloh atď. Príklady tabuliek:

Tabuľka č....

Počet detí Počet Absolútny počet% 1 úloha (na určité vedomosti, zručnosti) 2 úloha 3 úloha

Alebo táto tabuľka: (v tomto prípade je potrebné uviesť, podľa akých kritérií deti patria do konkrétnej úrovne)

Na identifikáciu úrovne... u detí sme vyvinuli nasledujúce kritériá:

Boli identifikované tri úrovne...:

Vysoká:...

Priemer:...

Krátky: ...

V tabuľke č je uvedený pomer počtu detí v kontrolnej a experimentálnej skupine podľa úrovne.

Tabuľka č....

Úroveň vedomostí/zručností Počet detí Počet Absolútny počet% Vysoký Priemer Nízky

Zo získaných údajov vyplýva, že...

Vykonané experimentálne práce umožnili určiť spôsoby a prostriedky... .

1.5 Závery k prvej kapitole

V prvej kapitole sme skúmali úlohu a význam experimentálnych úloh pri štúdiu fyziky v škole. Uvádzajú sa definície: experiment v pedagogike, psychológii, filozofii, metódy vyučovania fyziky, experimentálne úlohy v rovnakých oblastiach.

Po analýze všetkých definícií môžeme urobiť ďalší výstup o podstate experimentálnych úloh. Samozrejme, definícia týchto úloh ako výskumu je do istej miery podmienená, keďže dostupnosť školskej učebne fyziky a úroveň pripravenosti študentov aj na strednej škole znemožňuje vykonávanie fyzikálneho výskumu. Výskumné a tvorivé úlohy by preto mali obsahovať také úlohy, v ktorých žiak môže objavovať nové, jemu neznáme vzory alebo na ich riešenie musí urobiť nejaký vynález. Takéto nezávislé objavenie zákona známeho vo fyzike alebo vynález metódy merania fyzikálnej veličiny nie je jednoduchým opakovaním známeho. Tento objav alebo vynález, ktorý má len subjektívnu novosť, je pre študenta objektívne dôkazy jeho schopnosť samostatnej tvorivosti mu umožňuje získať potrebnú dôveru vo svoje sily a schopnosti. A predsa je možné tento problém vyriešiť.

Po analýze programov a učebníc „Fyzika“, ročník 10, o používaní experimentálnych úloh v časti „Mechanika“. Dá sa povedať, že laboratórne práce a experimenty v tomto kurze nie sú dostatočne vykonané na to, aby plne porozumeli celému materiálu v časti „Mechanika“.

Uvažuje sa aj o novom prístupe k výučbe fyziky – využívaní Lego – konštruktérov, ktoré umožňujú rozvíjať sa kreatívne myslenieštudentov.

Kapitola 2. Vývoj a metodika vykonávania experimentálnych úloh v časti „Mechanika“ pre žiakov 10. ročníka všeobecného vzdelávania

1 Vývoj systémov experimentálnych úloh na tému „Kinematika bodu“. Pokyny na použitie na hodinách fyziky

Na štúdium témy bodová kinematika je vyčlenených 13 hodín.

Pohyb s konštantné zrýchlenie.

Pre túto tému bola vyvinutá experimentálna úloha:

Na vykonanie práce sa používa stroj Atwood.

Na vykonanie práce musí byť stroj Atwood nainštalovaný striktne vertikálne, čo sa dá ľahko skontrolovať rovnobežnosťou stupnice a závitu.

Účel experimentu: Overenie rýchlostného zákona

Merania

Skontrolujte vertikálnu inštaláciu stroja Atwood. Vyrovnávanie záťaží.

Prstencová polica P1 je upevnená na váhe. Upravte jeho polohu.

Aplikujte preťaženie 5-6 g na správnu záťaž.

Pohybujúc sa rovnomerne zrýchleným smerom z hornej polohy k prstencovej polici, pravé bremeno prejde dráhu S1 v čase t1 a na konci tohto pohybu nadobudne rýchlosť v. Na prstencovej polici náklad uvoľňuje preťaženie a potom sa pohybuje rovnomerne rýchlosťou, ktorú získal na konci zrýchlenia. Na jej určenie je potrebné zmerať čas t2 pohybu bremena po dráhe S2. Každý experiment teda pozostáva z dvoch meraní: najprv sa meria rovnomerne zrýchlený čas t1 a potom sa záťaž znova spustí, aby sa zmeral rovnomerne zrýchlený čas t2.

Vykonajte 5-6 experimentov pri rôznych hodnotách dráhy S1 (v prírastkoch 15-20 cm). Cesta S2 je vybraná náhodne. Získané údaje sa zapíšu do tabuľky prehľadu.

Metodické vlastnosti:

Napriek tomu, že základné rovnice kinematiky priamočiareho pohybu majú jednoduchá forma a niet pochýb, že experimentálne overenie týchto vzťahov je veľmi ťažké. Ťažkosti vznikajú najmä z dvoch dôvodov. Po prvé, pri dostatočne vysokých rýchlostiach pohybu telies je potrebné s veľkou presnosťou merať čas ich pohybu. Po druhé, v akomkoľvek systéme pohybujúcich sa telies existujú sily trenia a odporu, ktoré je ťažké zohľadniť s dostatočnou presnosťou.

Preto je potrebné vykonávať také experimenty a experimenty, ktoré odstránia všetky ťažkosti.

2 Vývoj systémov experimentálnych úloh na tému „Kinematika tuhého telesa“. Pokyny na použitie na hodinách fyziky

3 hodiny sú vyčlenené na štúdium témy Kinematika a zahŕňa nasledujúce časti:

Mechanický pohyb a jej relativitu. Translačný a rotačný pohyb tuhého telesa. Materiálny bod. Trajektória pohybu. Uniforma a rovnomerne zrýchlený pohyb. Voľný pád. Pohyb telesa v kruhu. Na túto tému sme navrhli nasledujúcu experimentálnu úlohu:

Cieľ práce

Experimentálne overenie základnej rovnice pre dynamiku rotačného pohybu tuhého telesa okolo pevnej osi.

Nápad na experiment

Experiment skúma rotačný pohyb sústavy telies upevnených na osi, ktorých moment zotrvačnosti sa môže meniť (Oberbeckovo kyvadlo). Rôzne momenty vonkajšie sily sú vytvorené závažím zaveseným na nite navinutom okolo kladky.

Experimentálne nastavenie

Os Oberbeckova kyvadla je upevnená v ložiskách, takže celý systém sa môže otáčať okolo horizontálnej osi. Pohybom závaží pozdĺž lúčov môžete ľahko zmeniť moment zotrvačnosti systému. Okolo kladky je otočený závit navinutý závit, ku ktorému je pripevnená plošina so známou hmotnosťou. Závažia zo súpravy sú umiestnené na plošine. Výška poklesu bremien sa meria pomocou pravítka namontovaného rovnobežne so závitom. Kyvadlo Oberbeck môže byť vybavené elektromagnetickou spojkou - štartérom a elektronickými stopkami. Pred každým experimentom treba kyvadlo starostlivo nastaviť. Osobitná pozornosť by sa mala venovať symetrii umiestnenia bremien na kríži. V tomto prípade sa kyvadlo ocitne v stave indiferentnej rovnováhy.

Vykonávanie experimentu

Úloha 1. Odhad momentu trecej sily pôsobiacej v sústave

Merania

Nainštalujte závažia m1 na priečnik do strednej polohy a nasaďte ich rovnakú vzdialenosť od osi tak, aby kyvadlo bolo v polohe indiferentnej rovnováhy.

Uložením malých bremien na plošinu určíme približne minimálnu hmotnosť m0, pri ktorej sa kyvadlo začne otáčať. Moment trecej sily sa odhaduje zo vzťahu

kde R je polomer kladky, na ktorej je navinutá niť.

Ďalšie merania je vhodné vykonať so bremenami o hmotnosti m 10m0.

Úloha 2. Kontrola základnej rovnice dynamiky rotačného pohybu

Merania

Posilnite zaťaženie m1 v minimálnej vzdialenosti od osi otáčania. Vyvážte kyvadlo. Vzdialenosť r sa meria od osi kyvadla k stredom závaží.

Naviňte niť na jednu z kladiek. Vyberte podľa mierky východisková pozícia plošinu, počítajúc napríklad po jej spodnom okraji. Potom bude konečná poloha nákladu na úrovni zdvihnutej prijímacej plošiny. Výška pádu bremena h sa rovná rozdielu týchto hodnôt a môže byť ponechaná rovnaká vo všetkých experimentoch.

Prvý náklad sa umiestni na plošinu. Po umiestnení záťaže na úroveň hornej referencie zafixujte túto polohu upnutím závitu elektromagnetickou spojkou. Na meranie si pripravte elektronické stopky.

Niť sa uvoľní, čo umožní, aby náklad spadol. To sa dosiahne deaktiváciou spojky. Zároveň sa automaticky spustia stopky. Náraz na prijímaciu plošinu zastaví pád závažia a stopky.

Meranie času pádu s rovnakým zaťažením sa vykonáva najmenej trikrát.

Meria sa čas poklesu zaťaženia m pri iných hodnotách momentu Mn. Na tento účel sa na platformu pridajú ďalšie preťaženia alebo sa závit prenesie na inú kladku. Pre rovnakú hodnotu momentu zotrvačnosti kyvadla je potrebné vykonať merania s najmenej piatimi hodnotami momentu Mn.

Zvýšte moment zotrvačnosti kyvadla. K tomu stačí závažia m1 symetricky posunúť o niekoľko centimetrov. Krok takéhoto pohybu by mal byť zvolený tak, aby sa získalo 5-6 hodnôt momentu zotrvačnosti kyvadla. Meria sa čas pádu bremena m (položka 2-položka 7). Všetky údaje sa zapisujú do tabuľky prehľadu.

3 Vývoj systémov experimentálnych úloh na tému „Dynamika“. Pokyny na použitie na hodinách fyziky

Na štúdium témy Dynamika je vyčlenených 18 hodín.

Odporové sily pri pohybe pevných telies v kvapalinách a plynoch.

Účel experimentu: Ukázať, ako rýchlosť vzduchu ovplyvňuje let lietadla.

Materiály: malý lievik, loptička na stolný tenis.

Otočte lievik širokou stranou nadol.

Vložte loptu do lievika a podoprite ju prstom.

Fúkajte do úzkeho konca lievika.

Prestaňte podopierať loptu prstom, ale pokračujte vo fúkaní.

Výsledky: Lopta zostáva v lieviku.

prečo? Čím rýchlejšie vzduch prechádza okolo lopty, tým menší tlak na loptu vyvíja. Tlak vzduchu nad loptou je oveľa menší ako pod ňou, takže loptičku podporuje vzduch pod ňou. Vplyvom tlaku pohybujúceho sa vzduchu sa zdá, že krídla lietadla sú vytlačené nahor. Tvar krídla umožňuje rýchlejší pohyb vzduchu nad ním. horný povrch než pod dnom. Preto vzniká sila, ktorá tlačí rovinu nahor – zdvih. .

4 Vývoj systémov experimentálnych úloh na tému „Zákony zachovania v mechanike“. Pokyny na použitie na hodinách fyziky

Na tému zákonov zachovania v mechanike je vyčlenených 16 hodín.

Zákon zachovania hybnosti. (5 hodín)

Pre túto tému sme navrhli nasledujúcu experimentálnu úlohu:

Cieľ: študovať zákon zachovania hybnosti.

Každý z vás sa pravdepodobne stretol s nasledujúcou situáciou: bežíte určitou rýchlosťou po chodbe a čelíte jej stojaci muž. Čo sa deje s touto osobou? Skutočne sa začína pohybovať, t.j. naberá rýchlosť.

Urobme experiment na interakciu dvoch loptičiek. Na tenkých nitkách visia dve rovnaké gule. Ľavú loptičku posunieme nabok a uvoľníme ju. Po zrážke loptičiek sa ľavá zastaví a pravá sa začne pohybovať. Výška, do ktorej pravá guľa stúpa, sa zhoduje s výškou, do ktorej bola predtým odklonená ľavá guľa. To znamená, že ľavá guľa prenáša všetku svoju hybnosť na pravú. O koľko sa zníži hybnosť prvej gule, o rovnakú hodnotu sa zvýši hybnosť druhej gule. Ak hovoríme o systéme 2 loptičiek, potom hybnosť systému zostáva nezmenená, to znamená, že je zachovaná.

Takáto zrážka sa nazýva elastická (snímky č. 7-9).

Príznaky elastickej kolízie:

-Neexistuje žiadna trvalá deformácia, a preto sú splnené oba zákony zachovania v mechanike.

-Po interakcii sa telá pohybujú spolu.

-Príklady tohto typu interakcie: hranie tenisu, hokeja atď.

-Ak je hmotnosť pohybujúceho sa telesa väčšia ako hmotnosť stacionárneho telesa (m1 > m2), potom znižuje svoju rýchlosť bez zmeny smeru.

-Ak je to naopak, prvé telo sa od neho odráža a pohybuje sa opačným smerom.

Dochádza aj k nepružnej kolízii

Pozorujme: vezmite jednu veľkú guľu, jednu malú. malá loptička je v kľude a veľký sa dáva do pohybu smerom k malému.

Po zrážke sa guľôčky pohybujú spolu rovnakou rýchlosťou.

Príznaky elastickej kolízie:

-V dôsledku interakcie sa telesá pohybujú spolu.

-Telesá vyvíjajú zvyškovú deformáciu, preto sa mechanická energia premieňa na vnútornú energiu.

-Splnený je len zákon zachovania hybnosti.

-Príklady z životná skúsenosť: zrážka meteoritu so Zemou, úder kladivom do nákovy atď.

-Ak sú hmotnosti rovnaké (jedno z telies je nehybné), polovica mechanická energia,

-Ak je m1 oveľa menej ako m2, potom je stratený väčšina(guľka a stena),

-Ak sa naopak prenáša nepodstatná časť energie (ľadoborec a malá ľadová kryha).

To znamená, že existujú dva typy zrážok: elastické a neelastické. .

5 Vývoj systémov experimentálnych úloh na tému „Statika“. Pokyny na použitie na hodinách fyziky

Preštudovať si tému „Statika. Rovnováha absolútne tuhých telies“ sa udáva 3 hodiny.

Pre túto tému sme navrhli nasledujúcu experimentálnu úlohu:

Účel experimentu: Nájdite polohu ťažiska.

Materiály: plastelína, dve kovové vidličky, špáradlo, vysoký pohár alebo dóza so širokým hrdlom.

Z plastelíny vyvaľkáme guľu s priemerom asi 4 cm.

Vložte vidličku do gule.

Vložte druhú vidličku do gule pod uhlom 45 stupňov vzhľadom na prvú vidličku.

Do gule medzi vidličky zapichneme špáradlo.

Umiestnite koniec špáradla na okraj pohára a posúvajte ho smerom k stredu pohára, kým sa nedosiahne rovnováha.

Výsledky: V určitej polohe sú špáradlá vidlice vyvážené.

prečo? Keďže sú vidlice umiestnené navzájom pod uhlom, zdá sa, že ich hmotnosť je sústredená v určitom bode na tyči umiestnenej medzi nimi. Tento bod sa nazýva ťažisko.

.6 Závery k druhej kapitole

V druhej kapitole sme prezentovali experimentálne úlohy na tému „Mechanika“.

Zistilo sa, že každý experiment rozvíja koncepty, ktoré umožňujú kvalitatívne charakteristiky vo forme čísel. Čerpať z pozorovaní všeobecné závery, na zistenie príčin javov je potrebné stanoviť kvantitatívne vzťahy medzi veličinami. Ak sa získa takáto závislosť, potom sa našiel fyzikálny zákon. Ak sa nájde fyzikálny zákon, potom nie je potrebné experimentovať v každom jednotlivom prípade, stačí vykonať príslušné výpočty.

Experimentálnym štúdiom kvantitatívnych vzťahov medzi veličinami možno identifikovať vzory. Na základe týchto vzorcov sa vyvíja všeobecná teória javov.

Záver

Už v definícii fyziky ako vedy sa vyskytuje kombinácia teoretického resp praktické časti. Považuje sa za dôležité, aby učiteľ v procese výučby fyziky študentov mohol čo najúplnejšie demonštrovať vzájomný vzťah týchto častí. Koniec koncov, keď študenti pocítia tento vzťah, budú schopní dať správnu odpoveď na mnohé procesy, ktoré sa okolo nich vyskytujú v každodennom živote, v prírode. teoretické vysvetlenie. To môže byť indikátorom celkom úplného zvládnutia materiálu.

Aké formy praktického vyučovania je možné ponúknuť okrem príbehu učiteľa? V prvom rade ide, samozrejme, o pozorovanie ukážok pokusov vykonávaných učiteľom v triede žiakmi pri vysvetľovaní nového učiva alebo pri opakovaní naučeného je možné ponúkať aj pokusy, ktoré vykonávajú samotní žiaci triede počas vyučovania v procese frontálnej laboratórnej práce pod priamym dohľadom učiteľa. Môžete tiež ponúknuť: 1) experimenty realizované samotnými študentmi v triede počas fyzického workshopu; 2) demonštračné pokusy študentov pri odpovedaní; 3) experimenty vykonávané študentmi mimo školy na domácu úlohu učiteľa; 4) pozorovania krátkodobých a dlhodobých javov prírody, techniky a každodenného života, ktoré vykonávajú študenti doma špeciálne úlohy učitelia.

Skúsenosť nielen učí, ale uchvacuje študenta a núti ho lepšie pochopiť jav, ktorý predvádza. Je predsa známe, že záujemca o konečný výsledok dosiahne úspech. Takže v v tomto prípade Keď študenta zaujmeme, vzbudíme smäd po vedomostiach.

Bibliografia

1.Bludov M.I. Rozhovory o fyzike. - M.: Vzdelávanie, 2007. -112 s.

2.Burov V.A. a iné Frontálne experimentálne úlohy z fyziky na strednej škole. - M.: Akadémia, 2005. - 208 s.

.Gallinger I.V. Experimentálne úlohy na hodinách fyziky // Fyzika v škole. - 2008. -Č. - 26. - 31. str.

.Znamensky A.P. Základy fyziky. - M.: Vzdelávanie, 2007. - 212 s.

5.Ivanov A.I. a iné Frontálne experimentálne úlohy z fyziky: pre ročník 10. - M.: Vysokoškolská učebnica, 2009. - 313 s.

6.Ivanova L.A. Aktivizácia kognitívnej činnosti žiakov na hodinách fyziky pri učení sa novej látky. - M.: Vzdelávanie, 2006. - 492 s.

7.Výskum v psychológii: metódy a plánovanie / J. Goodwin. Petrohrad: Peter, 2008. - 172 s.

.Kabardin O.F. Pedagogický experiment // Fyzika v škole. - 2009. -Č. - S. 24-31.

9.Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B., Sotsky N.N. 10. ročník Učebnica: Učebnica. - M.: Gardarika, 2008. - 138 s.

10.Programy pre inštitúcie všeobecného vzdelávania. fyzika. Zostavil Yu.I. Dick, V.A. Korovin. - M.: Vzdelávanie, 2007. -112 s.

11.Rubinshtein S.L. Základy psychológie. - M.: Vzdelávanie, 2007. - 226 s.

.Slastenin V. Pedagogika. - M.: Gardariki, 2009. - 190 s.

.Sokolov V.V. Filozofia. - M.: absolventská škola, 2008. - 117 s.

14.Teória a metódy vyučovania fyziky v škole. Všeobecné otázky. Editoval S.E. Kamenetsky, N.S. - M.: GEOTAR Media, 2007. - 640 s.

15.Kharlamov I.F. Pedagogika. Ed. 2. revízia a dodatočné - M.: Vyššia škola, 2009 - 576 s.

16.Shilov V.F. Domáce experimentálne úlohy z fyziky. 9 - 11 ročníkov. - M.: Vedomosti, 2008. - 96 s.

Odpoveď na otázku

Vzťah medzi skutočným a možným, vzťah medzi Existuje A Možno - to je intelektuálna inovácia, ktorá sa podľa klasických štúdií J. Piageta a jeho školy stáva dostupná deťom po 11-12 roku života. Viacerí Piagetovi kritici sa snažili ukázať, že vek 11-12 rokov je veľmi podmienený a dá sa posunúť akýmkoľvek smerom, že prechod na novú intelektuálnu úroveň neprebieha trhavo, ale prechádza niekoľkými medzistupňami. Nikto však nespochybnil samotnú skutočnosť, že na hranici základnej školy a dospievania sa v intelektuálnom živote človeka objavuje nová kvalita. Tínedžer začína analýzu problému, ktorému čelí, tým, že sa snaží zistiť možné vzťahy, ktoré sa vzťahujú na údaje, ktoré má k dispozícii, a potom sa pokúša prostredníctvom kombinácie experimentu a logická analýza zistiť, ktoré z možných vzťahov tu skutočne existujú.

Zásadné preorientovanie myslenia od poznania fungovania reality k hľadaniu potenciálnych príležitostí, ktoré sa skrývajú za bezprostrednou danosťou, sa nazýva prechod k hypoteticko-deduktívnemu mysleniu.

Nové hypoteticko-deduktívne prostriedky chápania sveta dramaticky rozširujú hranice vnútorného života tínedžera: jeho svet je plný ideálnych konštrukcií, hypotéz o sebe, druhých a ľudstve ako celku. Tieto hypotézy ďaleko presahujú hranice existujúcich vzťahov a priamo pozorovateľných vlastností ľudí (vrátane nich samých) a stávajú sa základom pre experimentálne testovanie vlastných potenciálnych schopností.

Hypoteticko-deduktívne myslenie je založené na rozvoji kombinatoriky a výrokových operácií. Prvý krok kognitívnej reštrukturalizácie sa vyznačuje tým, že myslenie sa stáva menej objektívnym a vizuálnym. Ak dieťa vo fáze konkrétnych operácií triedi objekty iba na základe identity alebo podobnosti, je teraz možné klasifikovať heterogénne objekty podľa ľubovoľne zvolených kritérií. vyššia moc. Analyzujú sa nové kombinácie objektov alebo kategórií, porovnávajú sa abstraktné výroky alebo myšlienky rôznymi spôsobmi. Myslenie presahuje pozorovateľnú a obmedzenú realitu a funguje ľubovoľné číslo akékoľvek kombinácie. Kombinovaním predmetov je dnes možné systematicky chápať svet a odhaľovať v ňom možné zmeny, hoci dospievajúci ešte nedokážu vo vzorcoch vyjadriť matematické vzorce, ktoré sa za tým skrývajú. Samotný princíp takéhoto opisu však už bol nájdený a realizovaný.

Výrokové operácie sú mentálne akcie uskutočňované na rozdiel od konkrétnych operácií nie s objektívnymi reprezentáciami, ale s abstraktnými pojmami. Zahŕňajú rozsudky, ktoré sú kombinované z hľadiska ich korešpondencie alebo nesúladu s navrhovanou situáciou (pravda alebo nepravda). Toto nie je len nový spôsob spájania faktov, ale logický systém, ktorá je oveľa bohatšia a variabilnejšia ako konkrétne operácie. Je možné analyzovať akúkoľvek situáciu bez ohľadu na skutočné okolnosti; Tínedžeri po prvýkrát získavajú schopnosť systematicky vytvárať a testovať hypotézy. Súčasne ďalší vývojšpecifické mentálne operácie. Abstraktné pojmy(ako je objem, hmotnosť, sila atď.) sa teraz spracúvajú v mysli bez ohľadu na konkrétne okolnosti. Uvažuje sa o vlastných myšlienkach. Vychádzajú z nej dedukcie, ktoré už nie je potrebné v praxi overovať, keďže sú v súlade s formálnymi zákonmi logiky. Myslenie začína poslúchať formálna logika.

Medzi 11. a 15. rokom života teda dochádza v kognitívnej oblasti k výrazným štrukturálnym zmenám, vyjadreným v prechode k abstraktnému a formálnemu mysleniu. Dokončujú vývojovú líniu, ktorá sa začala v dojčenskom veku formovaním senzomotorických štruktúr a pokračuje v detstve až do predpubertálneho obdobia formovaním špecifických mentálnych operácií.

Laboratórna práca "Elektromagnetická indukcia"

Táto práca študuje fenomén elektromagnetickej indukcie.

Ciele práce

Zmerajte napätie, ktoré vzniká pri pohybe magnetu v cievke.

Preskúmajte účinky zmeny pólov magnetu pri pohybe v cievke, zmeny rýchlosti pohybu magnetu a použitia rôznych magnetov na výsledné napätie.

Nájdite zmenu magnetického toku, keď je magnet spustený do cievky.

Zákazka

Vložte rúrku do cievky.

Upevnite slúchadlo na statív.

Pripojte snímač napätia k výstupu 1 panela. Pri práci s panelom CoachLab II/II+ sa namiesto snímača napätia používajú vodiče so 4 mm zástrčkami.

Pripojte vodiče k žltým a čiernym zásuvkám výstupu 3 (táto schéma je znázornená na obrázku a popísaná v časti Laboratórne práce Tréner).

Open Coach 6 Skúmanie fyzikálnych laboratórií >Elektromagnetická indukcia.

Spustite meranie stlačením tlačidla Štart. Pri vykonávaní práce sa používa automatický záznam. Vďaka tomu, napriek tomu, že experiment trvá asi pol sekundy, možno zmerať výsledné indukované emf. Keď amplitúda nameraného napätia dosiahne určitú hodnotu (štandardne, keď sa napätie zvýši a dosiahne hodnotu 0,3 V), počítač začne zaznamenávať nameraný signál.

Začnite tlačiť magnet do plastovej trubice.

Merania začnú, keď napätie dosiahne 0,3 V, čo zodpovedá začiatku klesania magnetu.

Ak je minimálna hodnota spúšťania veľmi blízka nule, nahrávanie sa môže spustiť v dôsledku rušenia signálu. Preto by minimálna hodnota pre spustenie nemala byť blízka nule.

Ak je spúšťacia hodnota vyššia ako maximálna (pod minimálnou) hodnotou napätia, nahrávanie sa nikdy nespustí automaticky. V takom prípade musíte zmeniť podmienky spustenia.

Analýza prijatých údajov

Môže sa ukázať, že výsledná závislosť napätia od času nie je symetrická vzhľadom na nulovú hodnotu napätia. To znamená, že dochádza k rušeniu. To neovplyvní kvalitatívnu analýzu, ale vo výpočtoch sa musia vykonať korekcie, aby sa tieto interferencie zohľadnili.

Vysvetlite priebeh (minimá a maximum) zaznamenaného napätia.

Vysvetlite, prečo sú maximá (minimá) asymetrické.

Určte, kedy sa magnetický tok najviac mení.

Určte celkovú zmenu magnetického toku počas prvej polovice fázy posunu, keď bol magnet zatlačený do cievky?

Ak chcete nájsť túto hodnotu, použite voľby buď Spracovať/Analyzovať > Oblasť alebo Spracovať/Analyzovať > Integrálne.

Určte celkovú zmenu magnetického toku počas druhej polovice fázy pohybu, keď bol magnet vytiahnutý z cievky?

Značky: Vývoj systému experimentálnych úloh vo fyzike na príklade časti „Mechanika“. Diplom z pedagogiky

učiteľ fyziky
SAOU NPO Odborná škola č. 3, Buzuluk

Pedsovet.su - tisíce materiálov pre denná práca učitelia

Experimentálna práca na rozvoj zručností žiakov odborné školy riešiť problémy vo fyzike.

Riešenie problémov je jedným z hlavných spôsobov rozvoja myslenia žiakov, ako aj upevňovania vedomostí. Preto po rozbore súčasného stavu, keď niektorí žiaci nevedeli vyriešiť ani základný problém, nielen pre problémy s fyzikou, ale aj s matematikou. Moja úloha pozostávala z matematickej stránky a fyzikálnej.

Vo svojej práci na prekonávanie matematických ťažkostí žiakov som využil skúsenosti učiteľov N.I. Odintsova (Moskva, Moskovská štátna pedagogická univerzita) a E.E. Jakovets (Moskva, stredná škola č. 873) s opravnými kartami. Karty sú modelované podľa kariet používaných v kurze matematiky, ale sú zamerané na kurz fyziky. Boli vyrobené karty na všetky otázky kurzu matematiky, ktoré spôsobujú študentom ťažkosti na hodinách fyziky („Prevod jednotiek merania“, „Použitie vlastností stupňa s celočíselným exponentom“, „Vyjadrenie množstva zo vzorca“ atď. )

Korekčné karty majú podobnú štruktúru:

pravidlo→ vzor→ úloha

definícia, akcie → vzorka → úloha

akcie → ukážka → úloha

Korekčné karty sa používajú v nasledujúcich prípadoch:

Na prípravu na testy a ako materiál na samostatné štúdium.

Žiaci v triede resp dodatočná lekcia vo fyzike pred testom, keď poznajú svoje medzery v matematike, môžu dostať špecifickú kartu na zle pochopenú matematickú otázku, študovať a odstrániť medzeru.

Pracovať na matematických chybách urobených v teste.

Po skontrolovaní testovej práce učiteľ analyzuje matematické ťažkosti žiakov a upozorní ich na chyby, ktoré na hodine alebo na ďalšej hodine odstránia.

Pracovať so študentmi pri príprave na Jednotnú štátnu skúšku a rôzne olympiády.

Pri štúdiu iného fyzikálneho zákona a na konci štúdia malej kapitoly alebo časti navrhujem študentom, aby tabuľku č. 2 prvýkrát vyplnili spoločne a potom samostatne (domáca úloha). Zároveň podávam vysvetlenie, že takéto tabuľky nám pomôžu pri riešení problémov.

Tabuľka č.2

názov

fyzikálne množstvo

Za týmto účelom v prvej hodine riešenia problémov študentom ukážem konkrétny príklad ako používať túto tabuľku. A navrhujem algoritmus na riešenie elementárnych fyzikálnych problémov.

Určte, ktorá veličina je v úlohe neznáma.

Pomocou tabuľky č.1 zistite označenie, jednotky merania množstva, ako aj matematický zákon, spájajúci neznámu veličinu a veličiny špecifikované v úlohe.

Skontrolujte úplnosť údajov potrebných na vyriešenie problému. Ak sú nedostatočné, použite príslušné hodnoty z vyhľadávacej tabuľky.

Dizajn krátka poznámka, analytické riešenie a číselná odpoveď na problém vo všeobecne akceptovanom zápise.

Upozorňujem študentov na skutočnosť, že algoritmus je pomerne jednoduchý a univerzálny. Dá sa aplikovať na riešenie elementárneho problému z takmer akéhokoľvek úseku školskej fyziky. Neskôr budú elementárne úlohy zaradené ako pomocné úlohy do úloh vyššej úrovne.

Existuje pomerne veľa takýchto algoritmov na riešenie problémov na konkrétne témy, ale je takmer nemožné si ich všetky zapamätať, preto je vhodnejšie naučiť študentov nie metódy na riešenie jednotlivých problémov, ale metódu na nájdenie ich riešenia.

Proces riešenia problému spočíva v postupnej korelácii podmienok problému s jeho požiadavkami. Na začiatku štúdia fyziky študenti nemajú skúsenosti s riešením fyzikálnych úloh, ale niektoré prvky procesu riešenia úloh z matematiky je možné preniesť do riešenia úloh vo fyzike. Proces učenia žiakov schopnosti riešiť fyzikálne problémy je založený na vedomom formovaní ich vedomostí o prostriedkoch riešenia.

Za týmto účelom by sa mali študenti na prvej hodine riešenia problémov zoznámiť s fyzikálnym problémom: prezentovať im stav problému ako špecifickú zápletkovú situáciu, v ktorej sa vyskytuje nejaký fyzikálny jav.

Samozrejme, proces rozvoja schopnosti študentov samostatne riešiť problémy začína rozvíjaním ich schopnosti vykonávať jednoduché operácie. V prvom rade by sa študenti mali naučiť správne a úplne napísať krátku poznámku („Dané“). Na to sú požiadaní, aby z textu niekoľkých problémov identifikovali štruktúrne prvky javu: materiálny objekt, jeho počiatočný a konečný stav, ovplyvňujúci objekt a podmienky ich interakcie. Podľa tejto schémy najprv učiteľ a potom každý zo študentov samostatne analyzujú podmienky prijatých úloh.

Ilustrujme to, čo bolo povedané, na príkladoch analýzy podmienok nasledujúcich fyzikálnych problémov (tabuľka č. 3):

Na hodvábnej nite je zavesená ebenová guľa, záporne nabitá. Zmení sa sila jeho napätia, ak sa v bode zavesenia umiestni druhá identická, ale kladne nabitá guľa?

Ak je nabitý vodič pokrytý prachom, rýchlo stráca náboj. prečo?

Medzi dvoma doskami umiestnenými vodorovne vo vákuu vo vzájomnej vzdialenosti 4,8 mm je v rovnováhe záporne nabitá kvapôčka oleja s hmotnosťou 10 ng. Koľko „nadbytočných“ elektrónov má úbytok, ak sa na platne aplikuje napätie 1 kV?

Tabuľka č.3

Štrukturálne prvky javu

Nepochybné zistenie konštrukčné prvky javov v texte úlohy všetkými žiakmi (po rozbore 5-6 úloh) umožňuje prejsť k ďalšej časti vyučovacej hodiny, ktorá je zameraná na to, aby žiaci zvládli postupnosť operácií. Teda v Celkomštudenti analyzujú asi 14 problémov (bez dokončenia riešenia), čo sa ukazuje ako dostatočné na to, aby sa naučili vykonať akciu „identifikovať štrukturálne prvky javu“.

Tabuľka č.4

Karta - recept

Zadanie: vyjadrite štruktúrne prvky javu v

fyzikálne pojmy a množstvá

Orientačné znaky

Nahraďte hmotný objekt uvedený v probléme zodpovedajúcim objektom idealizovaný objekt Vyjadrite vlastnosti počiatočného objektu pomocou fyzikálnych veličín. Nahraďte ovplyvňujúci objekt špecifikovaný v úlohe zodpovedajúcim idealizovaným objektom. Vyjadrite vlastnosti ovplyvňujúceho objektu pomocou fyzikálnych veličín. Vyjadrite charakteristiky interakčných podmienok pomocou fyzikálnych veličín. Vyjadrite charakteristiku konečného stavu hmotný predmet pomocou fyzikálnych veličín.

Ďalej sa študenti učia vyjadrovať štrukturálne prvky skúmaného javu a ich charakteristiky v jazyku fyzikálnych vied, čo je mimoriadne dôležité, pretože všetky fyzikálne zákony formulované pre určité modely a pre skutočný fenomén opísaný v probléme, je potrebné zostaviť zodpovedajúci model. Napríklad: „malá nabitá guľa“ - bodový náboj; „tenká niť“ - hmotnosť nite je zanedbateľná; „hodvábna niť“ - žiadny únik náboja atď.

Proces formovania tejto akcie je podobný predchádzajúcej: najprv učiteľ v rozhovore so študentmi ukáže na 2-3 príkladoch, ako ju vykonať, potom študenti vykonávajú operácie samostatne.

Akcia „vypracovanie plánu riešenia problému“ sa u študentov vytvorí okamžite, pretože komponenty operácie sú už študentom známe a ovládajú ich. Po ukázaní ukážky akcie každému študentovi samostatná práca vydá sa karta - pokyn „Vypracovanie plánu na riešenie problému“. Formovanie tejto akcie sa vykonáva, kým ju nevykonajú presne všetci študenti.

Tabuľka č.5

Karta - recept

„Vypracovanie plánu na vyriešenie problému“

Vykonané operácie

Určte, ktoré charakteristiky hmotného objektu sa zmenili v dôsledku interakcie. Zistite príčinu tejto zmeny stavu objektu. Napíšte vzťah príčiny a následku medzi nárazom za daných podmienok a zmenou stavu objektu vo forme rovnice. Vyjadrite každý člen rovnice pomocou fyzikálnych veličín, ktoré charakterizujú stav objektu a podmienky interakcie. Vyberte požadované fyzické množstvo. Vyjadrite požadovanú fyzikálnu veličinu z hľadiska iných známych.

Štvrtá a piata fáza riešenia problémov sa uskutočňuje tradične. Po zvládnutí všetkých úkonov, ktoré tvoria obsah metódy hľadania riešenia fyzikálneho problému, sa ich kompletný zoznam vypíše na kartičku, ktorá slúži žiakom ako návod pri nezávislé rozhodnutieúlohy počas niekoľkých vyučovacích hodín.

Pre mňa je táto metóda cenná, pretože to, čo sa študenti naučia pri štúdiu niektorého z odvetví fyziky (keď sa z toho stane štýl myslenia), úspešne aplikujú pri riešení úloh v ktorejkoľvek sekcii.

Počas experimentu bolo potrebné vytlačiť algoritmy na riešenie problémov na samostatné listy papiera, na ktorých študenti pracovali nielen na hodine a po vyučovaní, ale aj doma. Ako výsledok práce na rozvíjaní predmetovej kompetencie pri riešení problémov bola zostavená zložka didaktický materiál na riešenie problémov, ktoré by mohol použiť každý študent. Potom sa spolu so študentmi vyrobilo niekoľko kópií takýchto šanónov pre každý stôl.

Využívanie individuálneho prístupu pomáhalo rozvíjať sa u žiakov podstatné zložky vzdelávacie aktivity – sebaúcta a sebakontrola. Správnosť postupu riešenia problémov kontrolovali učiteľ a žiacki konzultanti a potom si čoraz viac študentov začalo čoraz častejšie pomáhať, nedobrovoľne boli vtiahnutí do procesu riešenia problému.

Experiment vo fyzike. Fyzická dielňa. Shutov V.I., Sukhov V.G., Podlesny D.V.

M.: Fizmatlit, 2005. - 184 s.

Formát: djvu/zip

Veľkosť: 2,6 MB

/Stiahnuť súbor

ÚVOD

Fyzikálny workshop je neoddeliteľnou súčasťou kurzu fyziky. Jasné a hlboké pochopenie základných fyzikálnych zákonov a ich metód je nemožné bez práce fyzikálne laboratórium, bez samostatného praktického výcviku. Vo fyzikálnom laboratóriu si žiaci otestujú nielen známe fyzikálne zákony, ale učia sa aj pracovať s fyzikálnymi prístrojmi, osvoja si zručnosti experimentálneho výskumné činnosti naučiť sa kompetentne spracovávať výsledky meraní a mať k nim kritický postoj.

Táto príručka je pokusom o vytvorenie jednotnej príručky experimentálnej fyziky pre vedenie výučby vo fyzikálnych laboratóriách odborných fyzikálno-matematických škôl a lýceí. Je určený pre študentov, ktorí nemajú skúsenosti so samostatnou prácou vo fyzikálnom laboratóriu. Preto sú popisy práce vykonávané podrobne a dôkladne. Osobitná pozornosť sa venuje teoretické odôvodnenie aplikované experimentálne metódy, problematika spracovania výsledkov meraní a posudzovania ich chýb.

Opis každej experimentálnej práce začína teoretickým úvodom. Experimentálna časť každej práce obsahuje popisy experimentálnych nastavení a úloh, ktoré upravujú postupnosť práce študentov pri vykonávaní meraní, ukážky pracovného listu na zaznamenávanie výsledkov meraní a odporúčania na metódy spracovania a prezentácie výsledkov. Na konci opisov sú ponúkané testové otázky, na ktoré sa študenti musia pripraviť na obhajobu svojej práce.

V priemere za akademický rok každý študent musí absolvovať 10.–12 experimentálna práca v súlade s učebnými osnovami.

Na každú úlohu sa žiak vopred pripraví. Musí si naštudovať popis práce, poznať teóriu v rozsahu uvedenom v popise, postup pri vykonávaní práce, mať vopred vypracovaný laboratórny časopis so zhrnutím teórie a tabuľkami, prípadne mať aj graf. papier na dokončenie odhadovaného harmonogramu.

Pred začatím práce dostane študent povolenie na prácu.

Približný zoznam otázok na získanie prijatia:

1. Účel práce.

2. Základné fyzikálne zákony naštudované v práci.

3. Schéma inštalácie a princíp jej fungovania.

4. Merané veličiny a kalkulačné vzorce.

5. Poradie práce.

Študenti, ktorým je povolené vykonávať prácu, sú povinní dodržiavať poradie vykonávania presne v súlade s popisom.

Práca v laboratóriu končí predbežnými výpočtami a diskusiou s učiteľom.

Do ďalšej vyučovacej hodiny študent samostatne ukončí spracovanie získaných experimentálnych údajov, zostavenie grafov a prípravu správy.

Pri obhajobe práce musí študent vedieť odpovedať na všetky otázky z teórie v celom rozsahu programu, zdôvodniť prijatú metodiku merania a spracovania dát a samostatne odvodiť výpočtové vzorce. V tomto bode je práca dokončená a je pridelená konečná konečná známka za prácu.

Semestrálne a ročné známky sa udeľujú po úspešnom absolvovaní všetkých prác v súlade s učebným plánom.

Kurz "Experimentálna fyzika" je prakticky realizovaný komplexne laboratórne vybavenie, vyvinuté Vzdelávacím a metodickým laboratóriom Moskovského inštitútu fyziky a technológie, ktoré zahŕňa laboratórne komplexy o mechanike hmotného bodu, mechanike pevných telies, molekulovej fyzike, elektrodynamike, geometrickom a fyzická optika. Takéto vybavenie je k dispozícii v mnohých špecializovaných fyzikálnych a matematických školách a lýceách v Rusku.

Úvod.

Chyby fyzikálnych veličín. Spracovanie výsledkov meraní.

Praktická práca 1. Meranie objemu telies správna forma.

Praktická práca 2. Štúdium priamočiareho pohybu telies v gravitačnom poli pomocou Atwoodovho stroja.

Praktická práca 3. Suché trenie. Stanovenie koeficientu klzného trenia.

Teoretický úvod pracovať na vibráciách.

Praktická práca 4. Štúdium kmitov pružinového kyvadla.

Praktická práca 5. Štúdium kmitov matematického kyvadla. Definícia zrýchlenia voľný pád.

Praktická práca 6. Štúdium kmitov fyzikálneho kyvadla.

Praktická práca 7. Stanovenie momentov zotrvačnosti telies pravidelného tvaru metódou torzných kmitov.

Praktická práca 8. Štúdium zákonov rotácie tuhého telesa na krížovom Oberbeckovom kyvadle.

Praktická práca 9. Stanovenie pomeru molárnych tepelných kapacít vzduchu.

Praktická práca 10. Stojaté vlny. Meranie rýchlosti vlny v elastickej strune.

Praktická práca 11. Stanovenie pomeru ср/с ι? pre vzduch v stojatej zvukovej vlne.

Praktická práca 12. Štúdium činnosti elektronického osciloskopu.

Praktická práca 13. Meranie frekvencie kmitov štúdiom Lissajousových obrazcov.

Praktická práca 14. Stanovenie rezistivity nichrómového drôtu.

Praktická práca 15. Stanovenie odporu vodiča metódou Wheatstoneovej kompenzácie.

Praktická práca 16. Prechodové procesy v kondenzátore. Určenie kapacity.

Praktická práca 17. Stanovenie intenzity elektrického poľa vo valcovom vodiči s prúdom.

Praktická práca 18. Štúdium činnosti zdroja v jednosmernom obvode.

Praktická práca 19. Štúdium zákonov odrazu a lomu svetla.

Praktická práca 20. Stanovenie ohniskových vzdialeností zbiehavých a divergentných šošoviek.

Praktická práca 21. Fenomén elektromagnetickej indukcie. Štúdium magnetické pole solenoid.

Praktická práca 22. Štúdium tlmených kmitov.

Praktická práca 23. Štúdium javu rezonancie v obvode striedavého prúdu.

Praktická práca 24. Fraunhoferova difrakcia štrbinou. Meranie šírky štrbiny pomocou „vlnovej metódy“.

Praktická práca 25. Fraunhoferova difrakcia. Difrakčná mriežka ako optické zariadenie.

Praktická práca 26. Stanovenie indexu lomu skla „vlnovou“ metódou.

Praktická práca 27. Určenie polomeru zakrivenia šošovky v experimente s Newtonovými prstencami.

Praktická práca 28. Štúdium polarizovaného svetla.

Domáce experimentálne úlohy

Cvičenie 1.

Vezmite dlhú, ťažkú ​​knihu, zviažte ju tenkou niťou a

na závit pripevnite 20 cm dlhú gumenú niť.

Položte knihu na stôl a veľmi pomaly začnite ťahať za koniec

gumová niť. Skúste zmerať dĺžku natiahnutej gumenej nite

v momente, keď sa kniha začne posúvať.

Odmerajte dĺžku natiahnutej nite pri rovnomernom pohybe knihy.

Umiestnite dve tenké cylindrické perá (alebo dve

valcová ceruzka) a tiež potiahnite koniec nite. Zmerajte dĺžku

natiahnutá niť s rovnomerným pohybom knihy na valčekoch.

Porovnajte získané tri výsledky a vyvodte závery.

Poznámka. Ďalšia úloha je variáciou predchádzajúcej. to

zameraný aj na porovnanie statického trenia, klzného trenia a trenia

Úloha 2.

Položte šesťhrannú ceruzku na knihu rovnobežne s jej chrbtom.

Pomaly nadvihnite horný okraj knihy, kým ceruzka nezačne

zošmyknúť sa. Mierne znížte sklon knihy a zaistite ju týmto spôsobom.

polohu umiestnením niečoho pod ňu. Teraz ceruzka, ak je to znova

položte ho na knihu, nepohne sa. Je držaný na mieste trecou silou -

statická trecia sila. Ale stojí za to túto silu trochu oslabiť - a na to to stačí

kliknite na knihu prstom a ceruzka sa bude plaziť dole, kým nepadne

tabuľky. (Rovnaký experiment je možné urobiť napríklad s peračníkom, zápalkou

krabica, guma atď.)

Zamyslite sa nad tým, prečo je ľahšie vytiahnuť klinec z dosky, ak ju otáčate

okolo osi?

Ak chcete presunúť hrubú knihu na stole jedným prstom, musíte použiť

nejaké úsilie. A ak dáte pod knihu dve okrúhle ceruzky resp

rukoväte, čo v tomto prípade budú valčekové ložiská, kniha je ľahká

sa pohne zo slabého zatlačenia malíčkom.

Vykonajte pokusy a porovnajte statickú treciu silu a treciu silu

klzné a valivé trecie sily.

Úloha 3.

V tomto experimente možno pozorovať dva javy naraz: zotrvačnosť, experimenty s

Vezmite dve vajcia: jedno surové a druhé uvarené natvrdo. Twist

obe vajcia na veľký tanier. Vidíte, že varené vajce sa správa inak,

ako surové: otáča sa oveľa rýchlejšie.

Vo uvarenom vajci sú bielok a žĺtok pevne spojené so škrupinou a

medzi sebou, pretože sú v pevnom stave. A keď sa točíme

surové vajce, potom najprv odskrutkujeme len škrupinu, až potom, kvôli

trenie, rotácia vrstvy po vrstve sa prenáša na bielok a žĺtok. teda

tekutý bielok a žĺtok svojim trením medzi vrstvami spomaľujú rotáciu

škrupiny.

Poznámka. Namiesto surových a varených vajec môžete otočiť dve panvice,

z ktorých jeden obsahuje vodu a druhý obsahuje rovnaký objem obilnín.

Ťažisko. Cvičenie 1.

Vezmite dve fazetové ceruzky a držte ich rovnobežne pred sebou,

položiť na ne pravítko. Začnite približovať ceruzky k sebe. Dôjde k zblíženiu

vyskytujú sa pri striedavých pohyboch: najprv sa pohybuje jedna ceruzka, potom druhá.

Aj keby ste im chceli prekážať v pohybe, nepodarí sa vám to.

Stále sa budú pohybovať v zákrutách.

Len čo sa tlak na jednu ceruzku zväčšil a trenie sa zväčšilo

druhá ceruzka sa teraz môže pohybovať pod pravítkom. Ale po chvíli

časom sa tlak nad ňou stane väčším ako nad prvou ceruzkou, a pretože

Keď sa trenie zvyšuje, zastaví sa. A teraz sa prvý môže pohnúť

ceruzka. Takže pri pohybe jeden po druhom sa ceruzky stretnú v strede

pravítko v jeho ťažisku. To možno ľahko vidieť podľa rozdelenia vládcu.

Tento experiment je možné vykonať aj s palicou, držiac ju na natiahnutých prstoch.

Pohybom prstov si všimnete, že sa aj striedavo pohybujúce sa stretnú

pod samotným stredom palice. Pravda, toto je len špeciálny prípad. Skús to

urobte to isté s bežnou podlahovou kefou, lopatou alebo hrabľami. vy

uvidíte, že sa vaše prsty v strede palice nestretnú. Skús vysvetliť

prečo sa to deje.

Úloha 2.

Toto je starý, veľmi vizuálny zážitok. Máte vreckový nôž (skladací)

asi aj ceruzku. Naostrite ceruzku tak, aby mala ostrý koniec

a trochu nad koniec napichneme pootvorený vreckový nožík. Dajte

hrot ceruzky na ukazováku. Nájdite si takúto pozíciu

pootvorený nôž na ceruzke, v ktorej bude ceruzka stáť

prst, mierne sa kýve.

Teraz je otázka: kde je ťažisko ceruzky a pera

Úloha 3.

Určte polohu ťažiska zápalky s hlavou a bez nej.

Položte zápalkovú škatuľku na stôl na jeho dlhý úzky okraj a

Umiestnite na krabicu zápalku bez hlavičky. Tento zápas bude slúžiť ako podpora pre

ďalší zápas. Vezmite zápalku s jej hlavou a vyvážte ju na podpere tak, aby

tak, aby ležal vodorovne. Na označenie polohy ťažiska použite pero

zápasy s hlavou.

Zoškrabte hlavu zo zápalky a položte zápalku na podperu tak, aby

Atramentová bodka, ktorú ste označili, ležala na podpere. Toto teraz nie je pre vás

uspieť: zápalka nebude ležať vodorovne, keďže je ťažisko zápasu

presunutý. Určite polohu nového ťažiska a všimnite si to

Na ktorú stranu sa posunul? Označte perom ťažisko zápasu bez

Doniesť do triedy zápas s dvomi bodmi.

Úloha 4.

Určte polohu ťažiska plochej postavy.

Z lepenky vystrihnite figúrku ľubovoľného (akéhokoľvek ozdobného) tvaru

a prepichnite niekoľko otvorov na rôznych náhodných miestach (je lepšie, ak

budú umiestnené bližšie k okrajom obrázku, čím sa zvýši presnosť). Vchádzať

do zvislej steny alebo postavte malý klinec bez hlavičky alebo ihly a

zaveste naň postavu cez ľubovoľný otvor. Poznámka: obrázok

by sa mal voľne hojdať na nechte.

Vezmite olovnicu pozostávajúcu z tenkej nite a závažia a hoďte ju

prevlečte necht tak, aby smeroval vo vertikálnom smere

zavesená postava. Ceruzkou si na obrázku vyznačte zvislý smer

Odstráňte figúrku, zaveste ju z akéhokoľvek iného otvoru a znova

Pomocou olovnice a ceruzky na nej vyznačte zvislý smer nite.

Priesečník vertikálnych čiar bude udávať polohu ťažiska

tohto čísla.

Pretiahnite vlákno cez nájdené ťažisko, na konci ktorého

urobte uzol a zaveste figúrku na túto niť. Figúrka musí držať

takmer horizontálne. Čím presnejšie bude experiment vykonaný, tým bude horizontálnejší

drž sa postavy.

Úloha 5.

Určte ťažisko obruče.

Vezmite malú obruč (napríklad obruč) alebo vytvorte prsteň

flexibilná vetvička, vyrobená z úzkeho pásu preglejky alebo pevného kartónu. Zavesiť

ho na klinec a spustite olovnicu z bodu zavesenia. Keď niť olovnica

upokojí sa, označte na obruči body jej dotyku s obručou a medzi nimi

použite tieto body na utiahnutie a upevnenie kusu tenkého drôtu alebo rybárskeho vlasca

(treba za ňu potiahnuť dostatočne silno, ale nie natoľko, aby obruč zmenila svoju polohu

Zaveste obruč na klinec v akomkoľvek inom bode a urobte to isté

najviac. Priesečníkom drôtov alebo čiar bude ťažisko obruče.

Poznámka: ťažisko obruče leží mimo hmoty tela.

Priviažte niť na priesečník drôtov alebo čiar a zaveste ju

ona má obrúčku. Obruč bude in indiferentná rovnováha, od centra

gravitácia obruče a bod jej podpory (zavesenia) sa zhodujú.

Úloha 6.

Viete, že stabilita tela závisí od polohy ťažiska a

na veľkosti podpernej plochy: čím nižšie je ťažisko a čím väčšia je podperná plocha,

čím je telo stabilnejšie.

Majte to na pamäti, vezmite blok alebo prázdnu zápalkovú škatuľku a položte ju

striedavo na štvorčekovom papieri v najširšom, strednom a najširšom mieste

menší okraj zakaždým zakrúžkujte ceruzkou, aby ste získali tri rôzne

oblasť podpory. Vypočítajte rozmery každej oblasti v štvorcových centimetrov

a napíšte ich na papier.

Zmerajte a zaznamenajte každému výšku polohy ťažiska boxu

tri prípady (ťažisko zápalkovej škatuľky leží v priesečníku

uhlopriečky). Uzavrite, na akej pozícii je boxov najviac

udržateľný.

Úloha 7.

Sadnite si na stoličku. Umiestnite nohy vertikálne bez toho, aby ste ich podložili

sedadlo. Posaďte sa úplne rovno. Pokúste sa vstať bez predklonenia,

bez naťahovania rúk dopredu alebo posúvania nôh pod sedadlo. Nemáš nič

Ak to bude fungovať, nebudete môcť vstať. Vaše ťažisko, ktoré je niekde

uprostred tela vám nedovolí vstať.

Aká podmienka musí byť splnená, aby ste sa postavili? Musíte sa predkloniť

alebo strčte nohy pod sedadlo. Keď vstaneme, vždy robíme oboje.

V tomto prípade by mala vertikálna čiara prechádzajúca vaším ťažiskom

nezabudnite prejsť aspoň jednou z chodidiel nôh alebo medzi nimi.

Potom bude rovnováha vášho tela celkom stabilná, môžete ľahko

môžeš vstať.

No a teraz sa skúste postaviť, v rukách držte činky alebo žehličku. SEM

ruky dopredu. Možno sa vám podarí vstať bez toho, aby ste sa zohýbali alebo ohýbali nohy

Zotrvačnosť. Cvičenie 1.

Položte pohľadnicu na sklo a položte na pohľadnicu mincu

alebo dámu tak, aby bola minca nad sklom. Naraziť na pohľadnicu

kliknite. Karta by mala vyletieť a minca (kontrola) by mala spadnúť do pohára.

Úloha 2.

Položte na stôl dvojitý hárok zošitového papiera. Jedna polovica

list, umiestnite stoh kníh nie nižší ako 25 cm vysoký.

Mierne nadvihnite druhú polovicu listu nad úroveň stola s oboma

Rukami rýchlo potiahnite list smerom k sebe. Plachta by mala byť uvoľnená zospodu

knihy a knihy musia zostať na mieste.

Znova položte knihu na list papiera a veľmi pomaly ju potiahnite. knihy

sa bude pohybovať s listom.

Úloha 3.

Vezmite kladivo, priviažte k nemu tenkú niť, ale nechajte

odolal hmotnosti kladiva. Ak jedna niť nevydrží, vezmite dve

vlákna Pomaly zdvihnite kladivo za niť. Kladivo bude visieť

niť. A ak ho chcete znova zvýšiť, ale nie pomaly, ale rýchlo

trhnutím, niť sa pretrhne (uistite sa, že sa kladivo pri páde nezlomí

nič pod ním). Zotrvačnosť kladiva je taká veľká, že závit nie

prežil. Kladivo nestihlo rýchlo nasledovať vašu ruku, zostalo na mieste a niť sa zlomila.

Úloha 4.

Vezmite malú guľu vyrobenú z dreva, plastu alebo skla. Rozlíšiť

hustá papierová drážka, umiestnite do nej guľu. Rýchlo sa pohybujte po stole

drážku a potom ju náhle zastavte. Lopta bude pokračovať zotrvačnosťou

pohyb a bude sa kotúľať, vyskočiť z drážky.

Skontrolujte, kam sa bude loptička kotúľať, ak:

a) veľmi rýchlo potiahnite žľab a prudko ho zastavte;

b) pomaly ťahajte žľab a náhle zastavte.

Úloha 5.

Jablko prekrojte na polovicu, nie však celé, a nechajte visieť

Teraz udrite tupou stranou noža s jablkom visiacim na vrchu

niečo tvrdé, napríklad kladivo. Apple pokračuje v napredovaní

zotrvačnosťou, bude rozrezaný a rozdelený na dve polovice.

To isté sa deje pri rúbaní dreva: ak sa nepodarí

rozštiepia blok dreva, väčšinou ho prevrátia a udierajú doňho pažbou tak silno, ako len vedia

sekera na pevnej podložke. Churbak pokračuje v pohybe zotrvačnosťou,

je nabodnutý hlbšie na sekeru a rozštiepi sa na dve časti.

FEDERÁLNA ŠTÁTNA VZDELÁVACIA INŠTITÚCIA STREDNÁ ŠKOLA

NAME a. n. RADISHCHEVA

G. KUZNETSK - 12

EXPERIMENTÁLNE ÚLOHY Z FYZIKY

1. Meranie modulu počiatočná rýchlosť a brzdný čas telesa pohybujúceho sa vplyvom trenia

Vybavenie a materiály: 1) blok z laboratórneho tribometra, 2) tréningový dynamometer, 3) krajčírsky meter s centimetrovými dielikmi.

1. Položte blok na stôl a poznačte si jeho počiatočnú polohu.

2. Rukou mierne zatlačte blok a všimnite si jeho novú polohu na stole (pozri obrázok).

3. Zmerajte brzdnú dráhu bloku vzhľadom na tabuľku._________

4. Zmerajte modul hmotnosti kvádra a vypočítajte jeho hmotnosť.__

5. Odmerajte modul klznej trecej sily bloku na stole.___________________________________________________________

6. Keď poznáte hmotnosť, brzdnú dráhu a modul sily klzného trenia, vypočítajte modul počiatočnej rýchlosti a času brzdenia bloku.______________________________________________

7. Zapíšte si výsledky meraní a výpočtov.__________

2. Meranie modulu zrýchlenia telesa pohybujúceho sa pôsobením elastických a trecích síl

Vybavenie a materiály: 1) laboratórny tribometer, 2) vzdelávací dynamometer so zámkom.

Zákazka

1. Zmerajte modul hmotnosti bloku pomocou dynamometra._______

_________________________________________________________________.

2. Zaveste dynamometer na blok a umiestnite ho na pravítko tribometra. Nastavte ukazovateľ dynamometra na dielik nulovej stupnice a zámok - blízko dorazu (pozri obrázok).

3. Vložte blok do rovnomerný pohyb pozdĺž pravítka tribometra a zmerajte modul sily klzného trenia. ________

_________________________________________________________________.

4. Uveďte blok do zrýchleného pohybu pozdĺž pravítka tribometra, pričom naň pôsobí silou väčšou ako je modul sily klzného trenia. Zmerajte modul tejto sily. ___________________

_________________________________________________________________.

5. Pomocou získaných údajov vypočítajte modul zrýchlenia bloku._

_________________________________________________________________.

__________________________________________________________________

2. Posúvajte blok so závažiami rovnomerne pozdĺž pravítka tribometra a zaznamenávajte hodnoty dynamometra s presnosťou 0,1 N.___________________________________________________________.

3. Odmerajte modul posunutia bloku s presnosťou 0,005 m

vzhľadom na tabuľku. ____________________________________________.

__________________________________________________________________

5. Vypočítajte absolútne a relatívna chyba pracovné miery._________________________________________________

__________________________________________________________________

6. Zapíšte si výsledky meraní a výpočtov.__________

__________________________________________________________________

_________________________________________________________________

Odpovedz na otázku:

1. Aký je smer vektora ťažnej sily vzhľadom na vektor pohybu bloku?_____________________________________________

_________________________________________________________________.

2. Čo je znakom práce, ktorú vykonala ťažná sila na posunutie bloku?___________________________________________

__________________________________________________________________

Možnosť 2.

1. Umiestnite blok s dvoma závažiami na pravítko tribometra. Zaveste silomer na hák bloku a umiestnite ho pod uhlom 30° k pravítku (pozri obrázok). Skontrolujte uhol sklonu dynamometra pomocou štvorca.

2. Blok so závažiami rovnomerne posúvajte pozdĺž pravítka, pričom zachovávajte pôvodný smer ťažnej sily. Zaznamenajte hodnoty dynamometra s presnosťou na 0,1 N._____________________

_________________________________________________________________.

3. Odmerajte modul pohybu bloku s presnosťou 0,005 m vzhľadom na tabuľku._________________________________________________

4. Vypočítajte prácu, ktorú vykoná ťažná sila posunutím bloku vzhľadom na stôl.________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________.

5. Zapíšte si výsledky meraní a výpočtov.__________

__________________________________________________________________

Odpovedz na otázku:

1. Aký je smer vektora ťažnej sily vzhľadom na vektor posunutia bloku? ______________________________________________________

_________________________________________________________________.

2. Aký je znak práce, ktorú vykonala ťažná sila na posunutie bloku?

_________________________________________________________________.

_________________________________________________________________

4. Meranie účinnosti pohyblivý blok

Pzariadenia a materiály: 1) blok, 2) tréningový dynamometer, 3) krajčírsky meter s centimetrovými dielikmi, 4) závažia s hmotnosťou 100 g s dvoma háčikmi - 3 ks, 5) statív s pätkou, 6) niť 50 cm dlhá s očkami na koncoch.

Zákazka

1. Zmontujte inštaláciu s pohyblivým blokom, ako je znázornené na obrázku. Prehoďte niť cez blok. Jeden koniec nite zaveste na nohu statívu, druhý na háčik dynamometra. Zaveste tri závažia s hmotnosťou 100 g na držiak bloku.

2. Vezmite silomer do ruky, postavte ho zvisle tak, aby blok so závažiami visel na závitoch a zmerajte modul napínacej sily závitu._____________

___________________________________________

3. Zdvihnite bremená rovnomerne do určitej výšky a zmerajte moduly pohybu bremien a dynamometra vzhľadom na stôl. ____________________________________________________________

_________________________________________________________________.

4.Vypočítajte užitočné a perfektná práca vzhľadom na tabuľku. ____________________________________________________________

__________________________________________________________________

5.Vypočítajte účinnosť pohyblivej jednotky. ___________________________________

Odpovedz na otázku:

1.Aký nárast sily prináša pohyblivý blok?______________

2. Je možné získať prácu pomocou pohyblivého bloku? _________________________________________________

_________________________________________________________________

3.Ako zvýšiť efektivitu pohyblivej jednotky?_____________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

5. Meranie krútiaceho momentu

Pzariadenia a materiály: 1) laboratórne koryto, 2) tréningový dynamometer, 3) krajčírsky meter s centimetrovými dielikmi, 4) slučka zo silnej nite.

Zákazka

1. Umiestnite slučku na koniec žľabu a zaveste ju pomocou dynamometra, ako je znázornené na obrázku. Pri zdvíhaní dynamometra otáčajte žľab okolo vodorovnej osi prechádzajúcej jeho druhým koncom.

2. Zmerajte modul sily potrebný na otáčanie žľabu._

3. Zmerajte rameno tejto sily. _________________________________.

4. Vypočítajte moment tejto sily._______________________________

__________________________________________________________________.

5. Presuňte slučku do stredu žľabu a znova zmerajte veľkosť sily potrebnej na otočenie žľabu a jeho ramena.______

___________________________________________________________________________________________________________________________________.

6.Vypočítajte moment druhej sily. _____________________________

_________________________________________________________________.

7.Porovnajte vypočítané momenty síl. Vyvodiť záver. _____

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

6. „Meranie tuhosti pružiny.

Cieľ práce: nájdite tuhosť pružiny.

Materiály: 1) statív so spojkami a nohou; 2) špirálová pružina.

Zákazka:

Pripevnite koniec špirálovej pružiny k statívu (druhý koniec pružiny je vybavený šípkou a háčikom).

Vedľa pružiny alebo za ňou nainštalujte a zaistite pravítko s milimetrovými dielikmi.

Označte a zapíšte rozdelenie pravítka, proti ktorému dopadá šípka pružinového ukazovateľa. ____________________________

Zaveste záťaž známej hmotnosti na pružinu a zmerajte jej predĺženie.________________________________

___________________________________________________________________

K prvému závažiu pridajte druhé, tretie atď. závažie, pričom zakaždým zaznamenávajte predĺženie /x/ pružiny. Na základe výsledkov merania vyplňte tabuľku ______________________________________

___________________________________________________________________

__________________________________________________________________.

DIV_ADBLOCK195">

_______________________________________________________________.

3. Odvážte blok a náklad.__________________________________________

________________________________________________________________.

4. K prvému závažiu pridajte druhé a tretie závažie, pričom vždy zvážte blok a závažia a zmerajte treciu silu. ________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

5. Na základe výsledkov merania vyneste do grafu závislosť trecej sily od prítlačnej sily a pomocou nej určte priemernú hodnotu súčiniteľa trenia. μ St ______________________________-

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

Laboratórne práce

Meranie tuhosti pružiny

Cieľ práce: nájdite tuhosť pružiny meraním predĺženia pružiny, keď je tiažová sila zaťaženia vyvážená pružnou silou pružiny a nakreslite závislosť pružnej sily danej pružiny od jej predĺženia.

Vybavenie: súbor záťaží; pravítko s milimetrovými deleniami; statív so spojkou a nohou; špirálová pružina (dynamometer).

Otázky pre samoukov

1. Ako určiť hmotnosť bremena?__________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

4. Náklad visí nehybne na pružine. Čo možno v tomto prípade povedať o sile gravitácie bremena a elastickej sile pružiny? _________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

5. Ako môžete merať tuhosť pružiny pomocou vyššie uvedeného zariadenia? _______________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

6. Ako môžete pri znalosti tuhosti vykresliť závislosť elastickej sily od predĺženia pružiny?________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

Poznámka. Vezmite zrýchlenie voľného pádu rovné (10 ± 0,2) m/s2, hmotnosť jedného bremena (0,100 ± 0,002) kg, hmotnosť dvoch bremien - (0,200 ± 0,004) kg atď. experimenty.

Laboratórne práce

"Meranie koeficientu klzného trenia"

Cieľ práce: určiť koeficient trenia.

Materiály: 1) drevený blok; 2) drevené pravítko; 3) sada závaží.

Zákazka

Položte blok na vodorovné drevené pravítko. Položte na blok závažie.

Po pripevnení silomera k bloku ho potiahnite čo najrovnomernejšie pozdĺž pravítka. Zaznamenajte údaje na dynamometri. ______________________________________________________

__________________________________________________________________

Zvážte blok a náklad.____________________________________________

Pridajte druhé a tretie závažie k prvému závažiu, vždy pri vážení bloku a závaží a meraní trecej sily._________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

Na základe výsledkov merania vyplňte tabuľku:

5. Na základe výsledkov merania vyneste do grafu závislosť trecej sily od prítlačnej sily a pomocou nej určte priemernú hodnotu súčiniteľa trenia μ. __________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

6. Urobte záver.

Laboratórne práce

Štúdium kapilárnych javov spôsobených povrchovým napätím kvapaliny.

Cieľ práce: zmerajte priemerný priemer kapilár.

Vybavenie: nádoba s tónovanou vodou, pásik filtračného papiera s rozmermi 120 x 10 mm, pásik bavlnenej látky s rozmermi 120 x 10 mm, odmerné pravítko.

Zmáčacia kvapalina je nasávaná do kapiláry. Stúpanie kvapaliny v kapiláre nastáva dovtedy, kým výsledná sila pôsobiaca smerom nahor na kvapalinu Fв nie je vyvážená gravitačnou silou mg stĺpca kvapaliny s výškou h:

Podľa tretieho Newtonovho zákona sa sila Fv pôsobiaca na kvapalinu rovná sile povrchového napätia Fpov pôsobiacej na stenu kapiláry pozdĺž línie kontaktu s kvapalinou:

Keď je teda kvapalina v kapiláre v rovnováhe (obrázok 1)

Fsur = mg. (1)

Budeme predpokladať, že meniskus má tvar pologule, ktorej polomer r sa rovná polomeru kapiláry. Dĺžka obrysu ohraničujúceho povrch kvapaliny sa rovná obvodu:

Potom je sila povrchového napätia:

Fsur = σ2πr, (2)

kde σ je povrchové napätie kvapaliny.

m = ρV = ρ πr2h. (3)

Dosadením výrazu (2) pre Fpov a hmotnosť (3) do rovnovážneho stavu kvapaliny v kapiláre dostaneme

σ2πr = ρ πr2hg,

kde je priemer kapiláry

D = 2r = 4σ/ ρgh. (4)

Poradie práce.

Pomocou prúžkov filtračného papiera a bavlnenej látky súčasne sa dotýkajte povrchu farebnej vody v pohári (obrázok 2) a sledujte stúpanie vody v prúžkoch.

Hneď ako voda prestane stúpať, pásiky odstráňte a pravítkom zmerajte výšky h1 a h2 vzlínajúcej vody v nich.

Absolútne chyby merania Δ h1 a Δ h2 sa rovnajú dvojnásobku delenia pravítka.

Ah1 = 2 mm; Ah2 = 2 mm.

Vypočítajte priemer kapilár pomocou vzorca (4).

D2 = 4σ/ ρgh2.

Pre vodu σ ± Δσ = (7,3 ± 0,05)x10-2 N/m.

Vypočítajte absolútne chyby Δ D1 a Δ D2 pre nepriame meranie priemeru kapiláry.

Δ D2 = D2 (Aσ/ σ + Δ h2/ h2).

Chyby Δ g a Δ ρ možno zanedbať.

Konečný výsledok merania priemeru kapilár predložte vo formulári