Ответы на вопросы к госу по МПФ

пространстве где находится электрический заряд, существует электрическое

поле. Взаимосвязь между зарядами осуществляется электрическим полем. На

опыте выясняется, что вблизи заряженных тел действует поле сильнее, а при

удалении от них поле слабее.

Электрон. Строение атома. При введении этого понятия поступают так как и

при введении понятия "молекула". Для этого показывают, что электрический

заряд делим, то есть существует наименьшая заряженная частица. Этот опыт

воспроизводится учащимися, но далее детализировать данные опыта нет

необходимости. Поэтому далее учитель подчеркивает, что с помощью очень

точных экспериментов такая частица была обнаружена и назвали ее электрон.

Напоминают, что тела состоят из атомов и молекул, следовательно электрон

должен быть внутри атомов. Эту гипотезу необходимо проверить

экспериментально, так как опыт Резерфорда исключен из программы 8 класса,

следует в общих чертах рассказать об этом опыте. В результате этого опыта

была дана планетарная модель атома, которая напоминает нашу Солнечную

систему. Для того, чтобы создать у школьников представление о размерах

атомов, целесообразно прибегать к приему сравнения. Если бы атом

увеличивался так, чтобы ядро приняло бы размеры 10 копеечной монеты, то

расстояние между ядром и электроном стало бы равно 1 км.

Учащиеся должны знать порядковый номер в таблице Менделеева характеризует

заряд ядра атома и соответствующее число электронов в атоме. Для

моделирования атома необходимо рассказать, что ближайшая к ядру оболочка

может содержать не более 2, а следующая не более 8 электронов. Можно

предложить учащимся вылепить из цветного пластилина модели атомов Н2 и Не.

С помощью их можно показать появление "+" и "-" ионов.

Учащиеся знают, что тела состоят из молекул, атомов. В металлах часть

электронов слабо связана с ядрами атомов и поэтому они становятся

свободными. Следовательно в узлах кристаллической решетки расположены ионы,

а между ними свободно движутся электроны. Так как в обычных условиях

отрицательный заряд всех свободных электронов по абсолютному значению равен

положительному заряду всех ионов решетки, то в обычных условиях металлы

электрически нейтральны, но если создать электрическое поле, то электроны

начнут двигаться упорядоченно. Все это позволяет дать следующее

определение: электрический ток в металлах представляет собой упорядоченное

движение свободных электронов.

Далее рассматривают источники электрического тока. Подчеркивают, что в

любом источнике тока совершается работа по распределению положительных и

отрицательных частиц. Данная работа совершается силами не электрической

природы.

Рассмотрим методику формирования некоторых понятий данной темы:

Сила тока. Амперметр. Действия электрического тока (тепловое, химическое,

магнитное, механическое) могут проявляться в разной степени – сильнее или

слабее. Используя различные опыты, можно показать, что степень действия

электрического тока зависит от заряда, прошедшего по цепи за 1 секунду и

дается определение: электрический заряд, проходящий через поперечное

сечение проводника в единицу времени определяет силу тока в цепи. Таким

образом приходим к следующему определению: Сила тока равна отношению

электрического заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника ко

времени его прохождения.

[pic]

I=q/t. За единицу силы тока принимают силу тока, при которой отрезки таких

параллельных проводников в 1 м взаимодействуют с силой 2*10-7 Н, эту

единицу называют ампер.

После введения понятия сила тока рассматривают амперметр и знакомятся с

правилами работы с ним.

Напряжение. Вольтметр. Понятие напряжение с трудом воспринимается

учащимися. В методической литературе имеется описание различных методов

введения этого понятия. Авторы учебника Физика – 8 используют

энергетический подход. Опираясь на знания учащихся о том. Что чем больше

сила тока в цепи, тем интенсивнее его действие, тем большую работу он

совершает, больше его мощность. Можно предложить следующий опыт: подбирают

лампочку на 3,5 В или 6,3 В и включают в цепь, измеряя с помощью силу тока.

Затем берут лампочку на 220 В и включают в цепь, опять измеряя силу тока,

лампочку надо подобрать таким образом, чтобы сила тока была одинаковой.

Лампочка на 220 В дает больше света и тепла, следовательно мощность I

(работа I) зависит не только от I, но и от другой физической величины –

напряжения U. Напряжение – это физическая величина, характеризующая

электрические поле, которое создает ток. Формулу для нахождения напряжения

можно записать следующим образом: U=A/q – более научно. U=P/I, 1 В = 1 Дж /

Кл. Далее знакомят учащихся с вольтметром и правилами работы с ним.

Сопротивление. Введение этого понятия начинают с постановки опытов, в

которых используют источник тока, магазин сопротивлений, амперметр,

вольтметр, ключ. В начале показывается, что сила тока в проводнике прямо

пропорциональна напряжению на концах проводника. Затем ставят вопрос:

Зависит ли сила тока от свойств проводника? Опыт показывает, что сила тока

зависит от свойств проводника. Далее утверждают, что зависимость силы тока

от свойство проводника объясняется тем, что различные проводники обладают

различными сопротивлениями. Следовательно сопротивление проводника не

определяют, а вводят описательно. Далее говорят о единицах применения

сопротивления.

Закон Ома устанавливают экспериментально. Вначале показывают зависимость

силы тока от напряжения при постоянном сопротивлении. Затем выясняется

зависимость силы тока от сопротивления, при постоянном напряжении, выводят

I = U / R.

На опыте устанавливается от чего зависит сопротивление проводника R=?l/S

5. Методика изучения темы «Световые явления» в 8 классе.

Изучение данной темы имеет большое познавательное политехническое и

воспитательное значение. Мы познаем мир, благодаря свету и нашим зрительным

ощущениям.

На законах оптики основана оптическая и осветительная техника. Данная тема

имеет огромное значение для понимания природы света.

При рассмотрении данной темы решается две проблемы: 1. Как распространяется

свет от источника в однородной среде? 2. Как ведет себя свет на границе

раздела двух сред?

Поэтому и данный материал состоит из трех частей: прямолинейность

распределения света; законы отражения; явления преломления света.

Остальной материла является следствием этих положений. При рассмотрении

данного раздела не изучаются такие вопросы как понятие о скорости и

свойствах, явление разложения белого света в спектр, объяснение цвета тел,

явлений интерференции и дифракции.

При изучении данной темы все время приходится оперировать понятиями

световой луч или луч света. Известно, что световой луч – это линия, вдоль

которой распространяется световой поток. (Это определение в 8 классе не

дается) Но в то же время, необходимо разъяснить школьникам, что световой

луч это идеализация, в действительности имеем дело со световыми пучками.

Необходимо отметить, что в геометрической оптике имеются и другие

идеализации: линия изображения, точечный источник света.

Изучение темы световые явления начинают с напоминания фактов прямолинейного

распространения света. Конечно школьникам это известно из повседневной

жизни, но на уроке необходимо обязательно использовать эксперимент.

Напоминает учащимся о том, что о прямолинейности распространения света.

Писал еще основатель геометрии Евклид за 300 лет до нашей эры и вероятно

понятие о прямой линии возникло из представления прямолинейности

распространения света в однородной среде. Здесь можно показать ряд опытов и

убедить школьников в этом. Рассказать о Солнечных затмениях. Приступая к

изучению законов отражения целесообразно показать явления отражения и

преломления света на границе двух прозрачных сред, показать как они

происходят одновременно. Опыт сопровождаем рисунком (выпуклая линза, с

плоской стороны падает луч, подписываются падающий, отраженный и

преломленный лучи). При демонстрировании опыта с оптическим диском

необходимо обратить внимание учащихся, что при падении пучка света на

границу двух сред (в нашем случае воздух – стекло) пучок раздваивается

первая часть возвращается в среду (явление отражения), в другая проникает

во вторую среду, изменив свое направление (преломление).

Урок по изучению законов отражения можно построить таким образом, чтобы

основные выводы ученики сделали сами, проводя с ними фронтальную

лабораторную работу. На основе опыта формулируется закон отражения:

Падающий и отраженный лучи и перпендикуляр восстановленный в точке раздела

сред лежит в одной полуплоскости, причем угол падения равен углу отражения.

Затем рассматриваются виды отражения: зеркальное и диффузионное. На основе

законов отражения строят изображение в плоском зеркале. Необходимо сделать

акцент на то, что плоское зеркало это приспособление для изменения хода

лучей света, но не может преобразовывать пучки света. Способность органов

зрения животных видеть предметы только прямолинейно, когда от предмета свет

непосредственно падает в глаз относится к их врожденной способности.

Например, глядя на плоское зеркало мы не смотрим на предмет, находящийся

перед зеркалом, поэтому свет от предмета не посредственно не воздействует

на глаз, а воздействует на него, только после отражения от зеркала, так как

отраженный от зеркала свет распространяется прямолинейно, то благодаря

зрительной привычке, наш кажущейся предмет, находится на прямой линии а

именно за зеркалом, а не там, где он находится на сомом деле. Физически

существует только действительное изображение. Здесь исходят их

энергетических представлений. На месте возникновения действительного

изображения происходит на самом деле концентрация энергии света. Мнимое

изображение не может быть получено на экране так как в данном месте энергия

не концентрируется. При Изучении явления преломления света на опыте

показываем, что падающий, преломленный лучи лежат в одной плоскости. Здесь

же показывается, что происходит с преломленным лучом, если он падает из

менее плотной среды в более плотную и наоборот.

Линзы в 8 классе рассматривают лишь экспериментально, как следствие

преломления. Здесь вводят понятия фокус, оптическая сила линзы. Формула

линзы не дается (хотя в сильном классе можно дать). Перед тем, как изучать

полученное изображение с помощью линзы проводят ряд демонстраций, выявляют

свойства лучей, проходящих через линзу. 1. Лучи параллельные главной

оптической оси после прохождения через линзу пересекаются в фокусе. 2. Луч

проходящий через фокус, после прохождения линзы, становится параллельным

главной оптической оси. 3. Луч проходящий через центр линзы проходит без

изменения. 4. Свойство обратимости луча.

При построении изображения в собирающей линзе рассматривают три случая: 1.

Предмет находится за двойным фокусом рассматриваемой линзы. 2. Предмет

находится между фокусом и двойным фокусом. 3. Предмет находится между

фокусом и линзой. Строят изображение в рассеивающей линзе. В завершение

темы рассматривается вопрос устройства глаза и фотоаппарата.

6. Методические особенности изучения «Волновой оптики».

Темой "Световые волны" начинается изучение вопросов волновой оптики. При

этом совершается переход от формального описания световых явлений методами

геометрической оптики и их объяснению с помощью волновых представлений о

природе света. В этой теме могут быть выделены следующие части: скорость

света в вакууме и в веществе; подтверждение справедливости принципа

Гюгенса; явление отражения,, преломления, дисперсия света, как проявление

его волновых свойств; интерференция и дифракция – прямое доказательство

наличия у света волновых свойств.

В качестве исходного факта, на основании которого можно утверждать, что

свет представляет собой электромагнитную волну, следует использовать факт

совпадения экспериментально найденного значения скорости света со скоростью

электромагнитной волны. Поэтому начинать изучение данной темы с вопроса о

определении скорости света. Обычно знакомят учащихся с одним из

лабораторных способов (опыт Физо) определения скорости света и

астрономического метода (Рюмера). Было бы желательно здесь использовать

историзм, рассматривая идеи Галилея о определении скорости света.

При рассмотрении опытов акцент должен быть сделан не на детальное изучение

опытов, а на идею опытов и на полученный результат.

Доказательство волнового характера исследуемого процесса – наличие для

этого процесса явлений интерференции и дифракции. При рассмотрении

интерференции необходимо напомнить, что устойчивую интерференционную

картину можно наблюдать для когерентных источников колебаний, то есть

равенство частот колебаний, сохранение во времени разности фаз колебаний.

При рассмотрении интерференции волн возникает вопрос: как пользуясь

обычными некогерентными излучениями света создать взаимно когерентные

источники и получить устойчивую интерференционную картину? Ее можно

получить разделением светового пучка от обычного источника света на два,

которые потом сводятся вместе и они интерферируют.

[pic] - разность хода.

[pic], [pic], [pic].

max: [pic], [pic], [pic].

ОПС (нет странички….)

Далее переходим к рассмотрению вопроса о дифракции. Напоминаем основные

условия, при выполнении которых возможно наблюдение дифракции волн: размеры

препятствия должны быть соизмеримы с длинной волны, то есть если длина

волны ? проходимая через отверстие D (ширина дифракционной щели является

размером препятствия), от которого наблюдатель уделен на расстояние L, то

дифракцию наблюдают не только при условии D приближенно равно ?, но и при

более общем условии D2< либо = L ?.

7. Анализ и изучение основных понятий кинематики (анализ методических

подходов в описании движения в механике, методика введения основных понятий

кинематики).

Раздел Кинематика очень сложен для учащихся, с него начинается изучение

механики, после интересного, нематематизированного курса физики 7-8 классов

происходит резкий скачок. Учащиеся сталкиваются с множеством новых понятий,

формул, усложняется математический аппарат физики.

Кинематика раздел механики, котором решается часть ее основной задачи. Не

пользуясь еще знаниями динамики для нахождения ускорения, а считая его

данным определяют положение тела в любой момент времени по заданным

начальным условиям.

Основное образовательное значение темы заключается в овладении общими

методами решения этой задачи, это требует овладения учащимися рядом

физический понятий и модельных представлений: материальная точка, система

отсчета, перемещение, скорость, ускорение и т.д.

Одна из особенностей изучения данного раздела заключается в том, что в

механике достаточно полно представляется физическая теория. Поэтому учителю

представляется возможность на примере механики проанализировать,

проиллюстрировать структуру физической теории. В любой физической теории в

соответствии с этапами цикла познания в учебном процессе можно условно

выделить три части: основание, ядро, выводы.

Общая схема курса механики: Основание: описание положения материальной

точки в пространстве, ускорение, сила, сила, наблюдение и эксперимент,

подводящие к знанию. Ядро: законы Ньютона, закон всемирного тяготения,

законы сохранения импульса и механической энергии. Выводы: применение

законов Ньютона и сохранения в конкретных случаях движения и равновесия.

На эту схему следует обратить внимание учащихся для того, чтобы в конечном

счете такая схема стала доминирующим алгоритмом в мышлении учащихся.

Необходимо помнить, что основные понятия, формируемые в данной теме

применяются на протяжении значительной части курса физики, поэтому от их

усвоения зависит успешность овладения учащимися всем содержанием

физического образования.

В механике существуют различные способы описания движения: 1) с помощью

пути, как функции времени S = S (t); 2) с помощью радиус – вектора r = r

(t) и его изменение во времени.

Однако описать движение по среднему пути пройденному вдоль траектории, как

функции времени не всегда возможно, так как траектория движения может быть

неизвестна. К тому же при описании движения, пути, пройденного вдоль

траектории, как функции от времени S = S (t), основные кинематические

характеристики (скорость, ускорение) вводят в два этапа: сначала как

скалярные величины, а затем как векторные. При описании движения с помощью

радиус вектора, как функции от времени, основные кинематические величины

вводят сразу, как векторные величины.

При формировании понятий скорости, перемещения, ускорения в 9 классе важно,

чтобы векторный характер этих величин был усвоен учащимися достаточно

хорошо, так как знание векторного характера необходимо для понимания

законов динамики.

Напомним, что движение тела может быть описано полностью, если найден

метод описания положения движущегося тела в пространстве в любой момент

времени, для этого нужно: 1. Тело отсчета, то есть тело относительно

которого рассматривается изменение положения движущегося тела. 2.

Определить положение тела относительно тела отсчета.

Далее вводят понятие материальной точки: тело размерами которого в данных

условиях можно пренебречь, считая при этом, что его масса сосредоточенна в

одной точке. Тело отсчета, связанная с ним система координат и прибор для

отсчета времени образуют систему отсчета. Вектор соединяющий начальное

положение тела с каким0либо последующим его положением называется

перемещением.

8. Анализ и изучение основ кинематики (изучение видов движения и уравнений

движения, идея относительности в кинематике).

Рассмотрим некоторые методы особенности изучения видов движения в

кинематике. В начале изучается равномерное прямолинейное движение. После

вводится понятие скорости для этого вида движения, появляется возможность

показать, как решается основная задача кинематики для прямолинейного

движения. [pic]. Далее строят графики зависимости скорости от времени и

координаты от времени.

Далее рассматривается равноускоренное движение. Дают определение:

Прямолинейное движение, при котором скорости тела за любые равные

промежутки времени изменяются одинаково называется равноускоренным

прямолинейным движением. Быстроту изменения скорости характеризуют

величиной,. Обозначенной a и называемой ускорением. [pic]. Для того, чтобы

решить основную задачу кинематики необходимо найти перемещение при

равноускоренном движении. Имеются различные пути для решения этого вопроса.

Рассмотрим некоторые из них: 1) Автор учебника Никоин предлагает найти

перемещение с помощью графической зависимости V (t) для этого движения:

[pic], зная перемещение решается главная задача механики: [pic]. 2) Из

выражения для определения ускорения находим мгновенную скорость [pic].

Следовательно в равноускоренном движении значение мгновенной скорости,

которую тело имеет через равные промежутки времени образуют такой ряд

чисел, который получается путем прибавления к предыдущему значению a. Это

означает, что рассматриваемое значение мгновенной скорости образует

арифметическую прогрессию. Следовательно скорость прямолинейного

равноускоренного движения может быть найдена следующим образом: [pic],

[pic], [pic], [pic].

Законы кинематики могут быть найдены, используя следующий методический

подход. Используя метод опережающего обучения вначале вводится понятие

средней и мгновенной скорости, среднего и мгновенного ускорения. [pic],

если время устремить к нулю, скорость – производная пути по времени,

ускорение – вторая производная пути по времени.

Затем изучаются законы Ньютона и на основе их решается основная задача

кинематики для каждого вида движения. Согласно первому закону Ньютона, если

равнодействующая сил равна нулю, то тело либо покоится, либо движется

прямолинейно и равномерно, в этом случае средняя скорость равна мгновенной.

[pic].

Согласно второго закона Ньютона [pic], [pic].

[pic] - формула Галилея.

Задачи по кинематическому движению можно условно разбить на три группы:

1. Задачи по кинематическому равномерному движению; 2. Задачи по

кинематическому равноускоренному движению; 3. Графические задачи.

9. Методика изучения основных понятий и законов динамики (Первый закон

Ньютона, масса).

Одним из фундаментальных понятий динамики является масса. Возникает вопрос:

как ввести это понятие в школе? С понятием масса ученики встречались в 7

классе. На основе взаимодействия двух тележек делаем, что если в результате

взаимодействия тележки разошлись на одно и то же расстояние от

первоначального положения, то говорят, что их масса одинакова. Здесь же

рассматривают способы определения массы с помощью рычажных весов.

В 9 классе понятие массы развивается дальше. Возникает вопрос: С какого же

проявления следует ввести понятие массы? Может быть следует ввести понятие

массы, используя формулу Эйнштейна E=mc2, нет, так как это явление серьезно

обобщено и для его осмысления необходимо определенные знания. Если ввести

массу как количество вещества, содержащегося в теле, то тела одинаковой

массы и при одинаковых условиях имеют одинаковое количество частиц, но если

условия разные, то равенство частиц нарушается.

Поэтому вводим понятие инерциальной массы. В начале даем понятие инертность

– свойство, присущее всем телам. Состоит оно в том, что доя изменения

скорости тел требуется некоторое время… Напомним учащимся, что тела после

взаимодействия приобретут ускорения: [pic], после взаимодействия [pic],

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5