Самостоятельная аудиторная и внеаудиторная работа по физике (методические рекомендации для студентов0

Государственное областное автономное
профессиональное образовательное учреждение
«ЛИПЕЦКИЙ КОЛЛЕДЖ ТРАНСПОРТА И ДОРОЖНОГО ХОЗЯЙСТВА»







САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ АУДИТОРНАЯ И ВНЕАУДИТОРНАЯ
РАБОТА ПО ФИЗИКЕ
Методические рекомендации для студентов ГОАПОУ «ЛКТиДХ»













ЛИПЕЦК
2014



Методические рекомендации предназначены для подготовки студентов к теоретическим и практическим занятиям учебной дисциплины «Физика».
Методические рекомендации определяют цели и задачи, конкретное содержание, особенности организации аудиторной и внеаудиторной работы студентов для освоения Государственного образовательного стандарта среднего общего образования по физике.





Автор: Зубарева Валентина Александровна, преподаватель физики первой категории



РАССМОТРЕНО
на заседании методической цикловой комиссии
протокол №_____ от «__» «____________» 2014 г.
Председатель МЦК _____________ В.А.Зубарева

Рекомендованы методическим советом Государственного областного автономного профессионального образовательного учреждения «Липецкий колледж транспорта и дорожного хозяйства» к использованию в образовательном процессе колледжа при реализации рабочей программы по УД ОДП.11 «Физика»

Заключение методического совета №_______ от «____»__________2014 г.




УТВЕРЖДАЮ
Заместитель директора по учебно-методической работе __________Т.А.Новикова





Содержание
стр.

Пояснительная записка.
4

Методические рекомендации по подготовке рефератов.
5

Образец оформления титульного листа.
7

Методические рекомендации по подготовке сообщений.
8

Методические рекомендации по подготовке компьютерных презентаций.
10

Методические рекомендации по выполнению исследовательских проектов.
13

Методические рекомендации по решению задач.
18

Список литературы.
26



















Пояснительная записка
"Что значит преподавать? –
Это систематически побуждать
учащихся к собственным открытиям"

Герберт Спенсер.
В.А.Сухомлинский советовал: «Не обрушивайте на ребенка лавину знаний, не стремитесь рассказать на уроке о предмете изучения все, что вы знаете. Под лавиной знаний могут быть погребены пытливость и любознательность». Именно с пытливости и любознательности начинается творчество.
Самостоятельная внеаудиторная работа обучающегося – это вид деятельности, выступающий как специфическая форма учебного и научного познания, внутренним содержанием которого является самостоятельное построение обучающимся способа достижения поставленной цели. Содержание самостоятельной внеаудиторной работы обучающихся имеет двуединый характер. С одной стороны, это совокупность учебных и практических заданий, которые должен выполнить обучающийся в процессе обучения, объект его деятельности. С другой стороны, это способ деятельности обучающегося по выполнению соответствующего учебного теоретического или практического задания.
В нормативных документах определены цели самостоятельной внеаудиторной работы студентов:
- закрепление, углубление, расширение и систематизация знаний, полученных во время аудиторных занятий, самостоятельное овладение новым учебным материалом;
- формирование общетрудовых и общепрофессиональных умений;
- формирование умений и навыков самостоятельного умственного труда;
- развитие самостоятельности мышления;
- формирование убежденности, волевых черт характера, способности к самооргани-зации.
Активная самостоятельная работа обучающихся возможна только при наличии серьезной и устойчивой мотивации.
Основным мотивом в обучении является желание стать квалифицированным рабочим, для чего необходимо углублять знания по профессии; проявлять интерес к учебному и профессиональному поиску; стремиться к интеллектуальному росту и расширению кругозора.
В своей практике организации внеаудиторных самостоятельных работ я применяю следующие виды работы:
Подготовка сообщений, рефератов.
Решение задач.
Подбор и изучение литературных источников, работа с периодической печатью.
Участие в учебно-исследовательской деятельности.
Оформление мультимедийных презентаций, слайдового сопровождения сообщений, рефератов и проектов.
В данной работе представлены методические рекомендации для обучающихся по написанию рефератов, сообщений по физике, созданию презентаций, сопровождающих реферат, сообщение или исследовательский проект, или презентации по какой-либо изучаемой теме курса физики, а также советы по исследовательской проектной работе и рекомендации по решению физических задач различных типов.


Методические рекомендации по подготовке рефератов по физике
Реферат – это творческая работа обучающегося, в которой на основании краткого письменного изложения и оценки различных источников проводится самостоятельное исследование определенной темы, проблемы.
Реферат отличают следующие признаки:
1. Реферат не копирует дословно содержание первоисточника, а представляет собой новый вторичный текст, создаваемый в результате систематизации и обобщения материал первоисточника, его аналитико-синтетической
2. Будучи вторичным текстом, реферат создается со всеми требованиями, предъявляемыми к связному высказыванию, то есть ему должны быть присущи следующие черты: целостность, связность, структурная упорядоченность и завершенность.
3. В реферат должно быть включено самостоятельное мини-исследование, осуществляемое на материале источников по теории.
Реферат должен быть написан на бумаге стандартной формы (лист А4, с полями слева – 2,5 см, сверху, снизу и справа – 1,5 см) и вложен в папку.
Нумерация страниц должна быть сквозной, включая список используемой литературы и приложения. Нумеруют страницы арабскими цифрами в правом нижнем углу или сверху посредине листа. Первой страницей является титульный лист, на нем номер страницы не ставится.
Структура реферата
1. Титульный лист
На титульном листе указывается учебное заведение; изучаемая дисциплина; тема реферата; фамилия, имя, отчество выполнившего реферат; номер группы; фамилия, имя, отчество преподавателя, проверившего реферат, год написания реферата.
Образец оформления титульного листа дается в Приложении 1.

2. Оглавление
В оглавлении указываются основные пункты реферата с указанием страниц, на которых они находятся.

3. Введение (1-2 стр.)
Во введении, дается краткая характеристика изучаемой темы, обосновывается ее актуальность, раскрываются цель и задачи работы, производится краткий обзор литературы и важнейших источников, на основании которых готовился реферат.

4. Основная часть (до 10 стр.)
В основной части кратко, но полно излагается материал по разделам, каждый из которых раскрывает свою проблему или разные стороны одной проблемы. Каждый смысловой блок (глава, параграф) должен быть озаглавлен.

5. Заключение (1-2 стр.)
Заключение должно быть четким, кратким, вытекающим из содержания основной части. В нем должны содержаться выводы по результатам работы, а также информация о согласии или несогласии с авторами цитируемых работ, даны указания на то, кому могут быть интересны книги, тексты, рассмотренные в реферате. Заключение не должно превышать по объему введения.

6. Список литературы
Список литературы завершает работу. В нем фиксируются источники, с которыми работал автор реферата. Список составляется в алфавитном порядке по фамилиям авторов или заглавия книг. При наличии нескольких работ одного автора их названия располагаются по годам изданий. Библиографические данные оформляются в соответствии с ГОСТом.
7. Приложение (по необходимости)
В приложении могут быть приведены графики, рисунки, таблицы и т. д.




















Образец оформления титульного листа

Государственное областное автономное
профессиональное образовательное учреждение
«ЛИПЕЦКИЙ КОЛЛЕДЖ ТРАНСПОРТА И ДОРОЖНОГО ХОЗЯЙСТВА»









Реферат по физике
ТЕМА:
« Инфразвук и ультразвук в природе»



Выполнил обучающийся гр. № 29-13
Иванов Илья Андреевич
Преподаватель:
Зубарева Валентина Александровна

ЛИПЕЦК
2015г.

Методические рекомендации по подготовке сообщений по физике.

Сообщение может быть представлено как в устном, так и письменном виде.
Требования к письменной форме изложения сообщения:
1. Сообщение содержит не более 7 печатных листов формата А-4.
2. На титульном листе размещена тема и данные автора, заменив слово «Реферат» словом «Сообщение».
3. Материал не копирует дословно с книги и статьи и не является конспектом. Предлагается в основной части раскрыть тему, выбирая только самое главное.
4. Изложение должно быть последовательным и доступным для понимания докладчика и слушателей.
5. Сообщение может быть с иллюстрациями, таблицами, если это требуется для полноты раскрытия темы.
6. На последней странице указывается источник информации.
Требования к устной форме изложения сообщения:
1. Выступление не должно занимать более 10 минут.
2. Материал не читается, а рассказывается. Допускается зачитать лишь отдельные выдержки.

Требования к оформлению сообщения

Объем сообщения обычно составляет 2-3 страницы формата А4;
шрифт Times New Roman;
размер шрифта 14;
цвет шрифта должен быть черным;
межстрочный интервал 1,5;
стандартные поля для редактора Word;
выравнивание по ширине;
перенос слов недопустим;
точку в конце заголовка не ставят. Если заголовок состоит из двух предложений, их разделяют точкой. Подчеркивать заголовки нельзя;
в тексте рекомендуется применять красную строку;
абзацный отступ должен быть одинаковым по всему тексту и составлять 1,25 см;
перечисления в тексте сообщения должны быть оформлены в виде маркированного или нумерованного списка;
ссылки на источники указываются по требованию руководителя.

Примерная тематика рефератов и сообщений по физике
Вещество и поле – две формы материи. Современное состояние проблемы.
Представление картины мира с точки зрения физики.
Энергия водных источников.
Что надо знать о физической теории, законе, гипотезе?
Максвелл и теория электромагнитного поля.
Жизнь и деятельность М.Фарадея.
И. Ньютон и его открытия в физике.
Проявление законов силы трения в повседневной жизни человека.
Шаровая молния – уникальное природное явление.
Экспериментальное исследование электромагнитной индукции.
Роль российских ученых в создании аппаратов для исследований космоса.
Теория Большого взрыва: современные аспекты проблемы.
Применение полупроводниковых приборов в теле-радио электронике.
Использование различных видов электромагнитных излучений в науке и технике.
Альтернативные источники электрической энергии.
Биомагнетизм.
Ультразвук и возможности его применения.
Явление радуги с точки зрения физики.
Скорость света: методы определения.
Ионизирующие излучения и медицинские исследования.
Применение жидких кристаллов в технике.
Законы физики в танцевальных движениях.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Применение центрифуги в подготовке космонавтов.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Природные кристаллы снежинки.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Испарение в жизни человека и животного мира.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Статическое электричество и его применение.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Статическое электричество – помощник человека.
Жизнь и деятельность Ш. Кулона.
Применение конденсаторов в профессии автомобилиста.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Электромагнитная индукция в современной технике.
Адронный коллайдер: миф о происхождении Вселенной.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Интерференция на примере мыльных пузырей.
Перископ и его применение.
Волоконная оптика на службе медицины.
Инфракрасное излучение и его применение.
Солнечный дом.


ТЕМЫ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ, СООБЩЕНИЙ ПО ФИЗИКЕ
(сайт, на котором можно выбрать тему исследования или сообщения по физике [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ])




Методические рекомендации по подготовке компьютерных презентаций
Слово «презентация» обозначает представление, демонстрацию. Обычно для компьютерной презентации используется мультимедийный проектор, отражающий содержимое экрана компьютера на большом экране, вывешенном в аудитории.
Презентация представляет собой последовательность слайдов. Отдельный слайд может содержать текст, рисунки, фотографии, анимацию, видео и звук. Презентация тем эффективнее, чем в большей мере в ней используются возможности мультимедиа технологий.

Требования к слайд - презентациям
Наличие титульного листа, на котором размещается тема работы и данные автора или авторов.
На последнем слайде обязательно должен присутствовать перечень используемой литературы, веб-сайты.
Количество слайдов не более 12.
Соответствие теме сообщения.
Слайд должен содержать минимально возможное количество слов.
Для надписей и заголовков следует употреблять четкий крупный шрифт, ограничить использование просто текста. Допустимо выносить на слайд предложения, определения, слова, термины. Текст легко читаем.
Правильность используемой терминологии.
Отсутствие ошибок правописания и опечаток.
Заливка фона, букв, линий предпочтительна спокойного, «неядовитого» цвета, не вызывающая раздражение и утомление глаз.
Чертежи, рисунки, фотографии и другие иллюстрационные материалы должны, по возможности, максимально равномерно заполнить все экранное поле. Но при этом не перегружать слайд зрительной информацией.
Наличие выводов по рассматриваемой проблеме.
Наличие однотипных элементов навигации на всех слайдах (управляющие кнопки, гиперссылки).
Работа всех ссылок.
Единый стиль оформления всех слайдов.
Соответствие дизайна слайда содержанию.  Сочетается фон, текст и графика.
Целесообразно использование эффектов анимации.
Звуковое сопровождение слайдов не должно носить резкий, отвлекающий, раздражающий характер.
Советы по составлению мультимедийной презентации
Стиль
Соблюдайте единый стиль оформления.
Избегайте стилей, которые будут отвлекать от самой презентации.
Вспомогательная информация (управляющие кнопки) не должны преобладать над основной информацией (текст, рисунки).
Фон
Для фона выбирайте более холодные тона (синий или зеленый).
Использование цвета
На одном слайде рекомендуется использовать не более трех цветов: один для фона, один для заголовков, один для текста.
Для фона и текста используйте контрастные цвета.
Обратите особое внимание на цвет гиперссылок (до и после использования).
Анимационные эффекты
Используйте возможности компьютерной анимации для представления информации на слайде.
Не стоит злоупотреблять различными анимационными эффектами, они не должны отвлекать внимание от содержания информации на слайде.
Содержание информации
Используйте короткие слова и предложения.
Минимизируйте количество предлогов, наречий, прилагательных.
Заголовки должны привлекать внимание аудитории.
Расположение информации на странице
Предпочтительно горизонтальное расположение информации.
Наиболее важная информация должна располагаться в центре экрана.
Если на слайде располагается картинка, надпись должна располагаться под ней.
Шрифты
Для заголовков – не менее 24.
Для информации – не менее 18.
Шрифты без засечек легче читать с большого расстояния.
Нельзя смешивать разные типы шрифтов в одной презентации.
Для выделения информации следует использовать жирный шрифт, курсив или подчеркивание.
Нельзя злоупотреблять прописными буквами (они читаются хуже строчных).
Способы выделения информации
Следует использовать:
Рамки, границы, заливку;
Разные цвета шрифтов, штриховку, стрелки;
Рисунки, диаграммы, схемы для иллюстрации наиболее важных фактов.
Объем информации
Не стоит заполнять один слайд слишком большим объемом информации: люди могут единовременно запомнить не более трех фактов, выводов, определений.
Наибольшая эффективность достигается тогда, когда ключевые пункты отображаются по одному на каждом отдельном слайде.
Виды слайдов
Для обеспечения разнообразия следует использовать разные виды слайдов:
С текстом;
С таблицами;
С диаграммами.
Презентация исследования обучающегося должна включать:
Название исследования.
Содержание.
 Цель самостоятельной работы.
 Ход и результат исследования.
 Выводы.
Список использованных ресурсов.
Примерная тематика презентаций
Виды излучения. Источники света.
Волновая оптика.
Анри Беккерель, его работы в области радиоактивности.
Жизнь и деятельность А.С.Попова – изобретателя радио.
Лазеры и их применение.
Кристаллы в природе.
Российские лауреаты Нобелевской премии в области физики.
О красоте снежинок и узоров на окне.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] и его роль в жизни человека.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ];
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
Деформация тел.
Вес тела, невесомость.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Агрегатные состояния вещества.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Изопроцессы в газах.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
Электрический ток в вакууме.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Применение электрического тока в жидкостях в профессии автомобилиста.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Максвелл и теория электромагнитного поля.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
Влияние СВЧ печи на здоровье человека.


Рекомендации к ведению обучающимися исследовательских (проектных) работ
Общая информация
У начинающих исследователей всегда возникает масса вопросов, связанных с методикой написания и правилами оформления научной работы. Им, прежде всего, недостает опыта в организации своей работы, в использовании методов научного познания и применении логических законов и правил. Это значительно снижает научную активность начинающих исследователей и не позволяет им в полной мере реализовать свои возможности.
Научные работы могут быть поискового и исследовательского характера, выполненные индивидуально или в группе.
Общая схема хода научного исследования:
1. Обоснование актуальности выбранной темы.
2. Постановка цели и конкретных задач исследования.
3. Определение объекта и предмета исследования.
4. Выбор методов (методик) проведения исследования.
5. Описание процесса исследования.
6. Обобщение результатов исследования.
7. Формулирование выводов и оценка полученных результатов.
Обоснование актуальности выбранной темы - начальный этап любого исследования. Как грамотно автор умеет выбрать тему и насколько правильно он эту тему понимает и оценивает с точки зрения своевременности и социальной значимости, характеризует его научную зрелость.
Следующий этап выполнения исследовательской работы включает определение цели, объекта, предмета и задач исследования.
Цель исследования ориентирует на его конечный результат, а задачи формируют вопросы, на которые должен быть получен ответ для достижения целей исследования.
Определение объекта и предмета исследования. Объектом исследования могут быть реальные процессы и явления действительности, то есть то, на что направлено исследование. Но изучается не весь объект целиком, а отдельные его стороны, свойства, особенности, то есть предмет исследования.
Следующий этап - собственно исследование. На этом этапе автору предстоит уточнить рабочий план, отобрать методы исследования, провести эксперимент и статистическую обработку полученных результатов, проверить рабочую гипотезу.
Параллельно с этим этапом по мере получения промежуточных результатов исследования необходимо апробировать проведенное исследование (это публикация печатных работ, выступление с докладами по проблеме исследования на различных конференциях).
Заключительный этап любого научного исследования - работа над литературным сочинением и оформление работы.

Общие требования к оформлению исследовательских работ
Работа оформляется на печатной бумаге формата А4, шрифтом 14, на одной стороне листа.
При оформлении работы соблюдаются поля: левое - 30 мм, правое- 10 мм, верхнее -20 мм, нижнее - 20 мм.
Каждая новая глава начинается с новой страницы. Точку в конце заголовка, располагаемого посредине строки, не ставят.
Все разделы плана (названия глав, выводы, заключение, список литературы, каждое приложение) начинаются с новых страниц.
Рекомендуется тексты заголовков выполнять одинаковым шрифтом. Страницы в исследовании считают с титульного листа, нумеруют со второго. Завершенная печатная работа сшивается брошюратором, степлером, скоросшивателем. Все сокращения в тексте должны быть расшифрованы.
Объем текста исследовательской работы, включая формулы и список литературы, не должен превышать 15 машинописных страниц.
Для приложений может быть отведено дополнительно не более 10 стандартных страниц. Основной текст работы нумеруется арабскими цифрами, страницы приложений -римскими цифрами.
1. Титульный лист содержит:
название конференции, секции;
название доклада;
место проведения, год;
сведения об авторе (Ф.И.О., учебное заведение, группа);
сведения о научных руководителях (Ф.И.О., ученая степень, должность,
место работы);
Ф.И.О. преподавателя.
2. Введение
Введение имеет целью ознакомить читателя с сущностью излагаемого вопроса и с его историей, с современным состоянием той или иной проблемы, с трудностями, которые препятствуют достижению цели работы. Поэтому именно во введении всегда требуется отразить следующие пункты:
определение темы работы;
обоснование выбора темы, определение ее актуальности и значимости для науки и практики;
определение границ исследования (предмет, объект, хронологические или географические рамки);
определение основной цели работы и подчиненных ей более частных задач;
определение теоретических основ, этапов и методов исследования.
Объем введения - не более 2 страниц машинописного текста.


3. Основное содержание
В основной части работы также можно выделить стандартные разделы (главы). В большинстве случаев работы делятся на теоретическую и практическую части. В теоретической части излагаются и анализируются наиболее общие положения, касающиеся данной темы. В практической части описываются используемые методики и результаты эксперимента.
Объем основного содержания - не более 10-12 страниц.
4. Выводы (заключение)
Выводы или заключение - неотъемлемая часть научной работы.
В этом разделе кратко формулируются основные результаты работы в виде утверждения, а также определяются направления для дальнейших исследований в данной сфере. Выводы должны быть краткими и точными, и, как правило, состоять из одного - трех пунктов.
Объем заключения - не более 1-2 страниц.
5. Список литературы
Работа завершается списком используемой литературы. Возможно размещение литературных источников по мере их использования в работе. Наиболее распространенным вариантом оформления списка является алфавитный способ группировки литературных источников.
Библиографическое описание литературного источника включает имя автора, название работы, издательство, год, число страниц. Например:
Манолов К. Великие химики. -М.: "Мир", 2005. -214 с.
Тезисы - это основное содержание исследовательской работы, изложенное по пунктам. Объем тезисов не должен превышать 1-2 машинописные страницы. Текст тезисов должен содержать следующие требования:
название работы;
сведения об авторе;
актуальность;
новизну;
практическую значимость;
краткое содержание проведенного исследования.
Рекомендации к защите исследовательской работы
1. Устный доклад
Для доклада на конференции предоставляется время не более 10 минут. Этого вполне достаточно, чтобы изложить суть работы. Не стоит переживать, если не удалось "сказать всё". После доклада будут заданы вопросы, отвечая на которые, автор дополняет свой доклад.
Типичная ошибка многих докладчиков заключается в том, что большую часть отведенного на доклад времени они тратят на введение, а оставшееся время - на изложение скороговоркой сути работы.
Речь должна быть простой и четкой, докладчик не должен быть "привязанным" к тексту. Несколько советов докладчику:
необходимо назвать тему исследовательской работы, четко и ясно сформулировать ее цель, используя, например, такие ключевые слова и фразы как: "Цель работы заключается в том, что (чтобы)...", "Исследование (работа, эксперимент) ставит своей целью ..." и т.п.;
далее нужно изложить основное содержание работы, ее идею и суть, рассказать, каким путем автор шел к достижению поставленной цели, какие встретились трудности, как они были преодолены;
следует сформулировать наиболее важный результат работы в виде основного вывода или заключения по работе;
закончить выступление можно приблизительно так: "Доклад закончен. Благодарю за внимание";
далее нужно подготовиться к ответам на вопросы.
2. Презентация
Презентации можно условно разделить на несколько видов:
1. Технический видеофильм. Этот вид презентации представляет собой наглядное пособие по выполнению эксперимента, рассказывает о ходе исследований и работе над проектом, о научных руководителях, об интересах авторов работы, их семье и учебе.
2. Флэш-презентации - это облегченный вид презентации, часто используемый для представления в Интернете.
Презентация может строиться в строгом соответствии с одним из видов или совмещать сразу все варианты. Все зависит от целей презентации, от особенностей и личных предпочтений автора работы.
Критерии, используемые жюри и экспертными комиссиями для оценки исследовательских работ:
актуальность поставленной задачи;
новизна;
элемент исследования;
достижения автора;
эрудиция автора;
значимость исследования;
иллюстрации;
изложение доклада;
библиография.
Примерная тематика проектов


Радиация и жизнь.
Автомобиль- причина загрязнения воздуха в городе.
Электромагнитное излучение бытовых приборов и его влияние на здоровье человека.
Термоядерный синтез и проблемы энергетики.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Влияние шума на организм обучающихся. Анализ уровня шума в колледже.
Ультразвук в природе.
Тепловые явления в жизни животных.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Термоядерный синтез и проблемы энергетики.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].




Методические рекомендации по решению физических задач
«Человек знает физику, если он умеет решать задачи»
Энрико Ферми

Умение решать задачи на применение изученных в курсе физики теории, физических явлений, законов, является одним из требований Федерального государственного образовательного стандарта к уровню подготовки обучающихся образовательных учреждений. Кроме того, решение задач является универсальным инструментом контроля качества усвоения обучающимися теоретического материала. Решение задач выделяется обучающимися как один из самых трудных видов деятельности на уроке. Поэтому возникла необходимость вооружить обучающихся инструментом, позволяющим помочь им в решении любой задачи, и показать, что их работа состоит из трёх последовательных этапов:
1) Анализа условия задачи (что дано, что требуется найти, как связаны между собой данные и искомые величины и т. д.).
2) Собственно решения (составления плана и его осуществление).
3) Анализа результата решения.
Методических рекомендации по решению задач разработаны практически по всем темам курса физики, как для количественных задач, так и для решения графических и качественных задач.
Алгоритм решения количественных задач

Количественные задачи - задачи, в которых все физические величины заданы количественно какими-то числами. При этом физические величины могут быть как скалярными, так и векторными

1. Внимательно прочти условие задачи.
2. Произведи краткую запись условия задачи с помощью общепринятых буквенных обозначений (СИ).
3. Выполни рисунки или чертежи задачи.
4. Определи, каким методом будет решаться задача, составь план решения.
5. Запиши основные уравнения, описывающие процессы, предложенные задачной системой.
6. Найди решение в общем виде, выразив искомые величины через заданные.
7. Проверь правильность решения задачи в общем виде, произведя действия с наименованием величин.
8. Произведи вычисления.
9. Произведи оценку реальности полученного решения.
10. Запиши ответ.

Алгоритм решения задач по кинематике

1. Необходимо выбрать систему отсчёта с указанием начала отсчёта времени и обозначить на схематическом чертеже все кинематические характеристики движения (перемещение, скорость, ускорение и время).
2. Записать кинематические законы движения для каждого из движущихся тел в векторной форме.
3. Спроецировать векторные величины на оси х и у, и проверить, является ли полученная система уравнений полной.
4. Используя кинематические связи, геометрические соотношения и специальные условия, данные в задаче, составить недостающие уравнения.
5. Решить полученную систему уравнений относительно неизвестных.
6. Перевести все величины в одну систему единиц и вычислить искомые величины.
7. Проанализировать результат и проверить его размерность.

При решении задач на движение материальной точки по окружности необходимо дополнительно учитывать связь между угловыми и линейными характеристиками.

Алгоритм решения задач по динамике

1. Внимательно прочитать условие задачи и выяснить характер движения
2. Записать условие задачи, выразив все величины в единицах «СИ»
3. Сделать чертеж с указанием все сил, действующих на тело, векторы ускорений и системы координат
4. Записать уравнение второго закона Ньютона в векторном виде
5. Записать основное уравнение динамики (уравнение второго закона Ньютона) в проекциях на оси координат с учетом направления осей координат и векторов
6. Найти все величины, входящие в эти уравнения; подставить в уравнения
7. Решить задачу в общем виде, т.е. решить уравнение или систему уравнений относительно неизвестной величины
8. Проверить размерность
9. Получить численный результат и соотнести его с реальными значениями величин.

Если в задаче рассматривается движение нескольких тел, необходимо записать 2 закон Ньютона для каждого из них и учесть кинематические и динамические связи между ними.

Алгоритм решения задач на применение закона сохранения импульса

1. Необходимо проверить систему взаимодействующих тел на замкнутость.
2. Изобразить на чертеже векторы импульсов тел системы непосредственно перед и после взаимодействия.
3. Записать закон сохранения импульса в векторной форме.
4. Спроецировать векторные величины на оси х и у (выбираются произвольно, но так, чтобы было удобно проецировать).
5. Решить полученную систему скалярных уравнений относительно неизвестных в общем виде.
6. Проверить размерность и сделать числовой расчёт.

Алгоритм решения задач на вычисление работы постоянной силы

1. Выяснить, работу какой силы требуется определить в задаче, и записать исходную формулу: А = Fsсоs
·.
2. Сделать схематический чертёж и определить угол между силой и перемещением.
3. Если в условии задачи сила неизвестна, её следует найти из 2 закона Ньютона.
4. Определить величину модуля перемещения из законов кинематики.
5. Подставить значения модулей силы и перемещения в формулу работы и, проверив размерность, сделать числовой расчёт.

Алгоритм решения задач на определение мощности

1. Выяснить, какую мощность надо определить, среднюю или мгновенную.
2. Указать на чертеже силы, действующие на тело, и все кинематические характеристики движения.
3. Из 2 закона Ньютона определить силу тяги.
4. Из законов кинематики определить среднюю или мгновенную скорость.
5. Подставить полученные значения силы тяги и скорости в формулу мощности и, проверив размерность, сделать числовой расчёт.

Алгоритм решения задач на закон сохранения и превращения энергии

1. Сделать схематический чертёж. Обозначить на нём кинематические характеристики начального и конечного состояний системы.
2. Проверить систему на замкнутость. Если система тел замкнута, решение проводится по закону сохранения механической энергии. Если система тел не замкнута, то изменение механической энергии равно работе внешних сил.
3. Выбрать нулевой уровень потенциальной энергии (произвольно).
4. Выяснить, какие внешние силы действуют на тело в произвольной точке траектории.
5. Записать формулы механической энергии в начальном и конечном положениях.
6. Установить связь между начальными и конечными скоростями тел системы.
7. Подставить полученные значения энергий и работы в формулу работы и сделать числовой расчёт.

Алгоритм решения задач на статику твёрдых тел, жидкостей и газов

1. Изобразить на чертеже все силы, действующие на тело, находящееся в положении равновесия.
2. Записать первое условие равновесия.
3. Спроецировать векторные величины на оси х и у (выбираются произвольно).
4. Если для решения задачи первого условия недостаточно, записать уравнение моментов относительно любой точки тела.
5. Решить систему уравнений относительно неизвестных, проверить размерность и сделать числовой расчёт.
Если ось вращения закреплена, для решения задачи достаточно второго условия; если тело не имеет оси вращения – первого.

Алгоритм решения задач на расчёт колебательного движения

Задачи на расчёт колебательного движения условно можно разделить на 3 группы:
Задачи, решение которых основано на общих уравнениях гармонических колебаний.
Задачи на расчёт периода колебаний пружинного и математического маятников.
Задачи на расчёт характеристик упругих волн.

Первая группа:

1. Записать уравнение гармонических колебаний.
2. Определить начальную фазу колебаний, используя условие задачи, и выразить, если это необходимо, циклическую частоту колебаний
· через частоту
· или период колебаний Т.
3. Определить мгновенные значения скорости и ускорения точки, совершающей гармонические колебания.
4. Если необходимо, использовать закон сохранения механической энергии.
5. Решить полученные уравнения относительно неизвестных.
6. Сделать числовой расчёт и проверить размерность искомой величины.

Вторая группа:

1. Выяснить, чему равно ускорение точки подвеса математического маятника. Если а = 0, то период колебаний определяется по формуле 13 EMBED Equation.3 1415. Для пружинного маятника 13 EMBED Equation.3 1415.
2. Если необходимо, то записать формулы, связывающие период колебаний Т с частотой
· или циклической частотой колебаний
·.
3. Решить полученные уравнения.
4. Сделать числовой расчёт и проверить размерность искомой величины.

Решение задач третьей группы предполагает использование уравнения плоской волны, формулы для расчёта длины волны, формул скорости распространения упругих волн в различных средах.

Алгоритм решения задач на «Первое начало термодинамики»

Задачи об изменении внутренней энергии тел можно разделить на группы:

В задачах первой группы рассматривают такие явления, где в изолированной системе при взаимодействии тел изменяется лишь их внутренняя энергия без совершения работы над внешней средой.
1. Установить у каких тел внутренняя энергия уменьшается, а у каких – возрастает.
2. Составить уравнение теплового баланса (
·U = 0), при записи которого в выражении Q =cm(t2 – t1), для изменения внутренней энергии, нужно вычитать из конечной температуры тела начальную и суммировать члены с учетом получающегося знака.
3. Полученное уравнение решить относительно искомой величины.
4. Решение проверить и оценить критически.

В задачах второй группы рассматриваются явления, связанные с превращением одного вида энергии в другой при взаимодействии двух тел. Результат такого взаимодействия: изменение внутренней энергии одного тела вследствие совершенной им или над ним работы.
1. Убедиться, что в процессе взаимодействия тел теплота извне к ним не подводится, т.е. действительно ли Q = 0.
2. Установить у какого из двух взаимодействующих тел изменяется внутренняя энергия и что является причиной этого изменения – работа, совершенная самим телом, или работа, совершенная над телом.
3. Записать уравнение Q =
·U + A для тела, у которого изменяется внутренняя энергия, учитывая знак перед А и к.п.д. рассматриваемого процесса.
4. Если работа совершается за счет уменьшения внутренней энергии одного из тел, то А= -
·U, а если внутренняя энергия тела увеличивается за счет работы, совершенной над телом, то А =
·U.
5. Найти выражения для
·U и A.
6. Подставляя в исходное уравнение вместо
·U и A их выражения, получим окончательное соотношение для определения искомой величины.
7. Полученное уравнение решить относительно искомой величины.
8. Решение проверить и оценить критически.

Алгоритм решения задач на «Газовые законы»

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

1. Представить какой газ участвует в том или ином процессе.
2. Определить параметры p,V и T, характеризующие каждое состояние газа.
3. Записать уравнение объединенного газового закона Клапейрона для данных состояний. Если один из трех параметров остается неизменным, уравнение Клапейрона автоматически переходит в одно из трех уравнений: закон Бойля – Мариотта, Гей-Люссака или Шарля.
4. Записать математически все вспомогательные условия.
5. Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.
6. Решение проверить и оценить критически.

По условию задачи дано только одно состояние газа, и требуется определить какой либо параметр этого состояния или же даны два состояния с разной массой газа.
1. Установить, какие газы участвуют в рассматриваемых процессах.
2. Определить параметры p,V и T, характеризующие каждое состояние газа.
3. Для каждого состояния каждого газа (если их несколько) составить уравнение Менделеева – Клапейрона. Если дана смесь газов, то это уравнение записывается для каждого компонента. Связь между значениями давлений отдельных газов и результирующим давлением смеси устанавливается законом Дальтона.
4. Записать математически дополнительные условия задачи
5. Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.
6. Решение проверить и оценить критически.

Алгоритм решения задач на тему «Электростатика »

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

1. Расставить силы, действующие на точечный заряд, помещенный в электрическое поле, и записать для него уравнение равновесия или основное уравнение динамики материальной точки.
2. Выразить силы электрического взаимодействия через заряды и поля и подставить эти выражения в исходное уравнение.
3. Если при взаимодействии заряженных тел между ними происходит перераспределение зарядов, к составленному уравнению добавляют уравнение закона сохранения зарядов.
4. Записать математически все вспомогательные условия
5. Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.
6. Решение проверить и оценить критически.

Алгоритм решения задач на тему «Постоянный ток»

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

1. Начертить схему и указать на ней все элементы.
2. Установить, какие элементы цепи включены последовательно, какие – параллельно.
3. Расставить токи и напряжения на каждом участке цепи и записать для каждой точки разветвления (если они есть) уравнения токов и уравнения, связывающие напряжения на участках цепи.
4. Используя закон Ома, установить связь между токами, напряжениями и э.д.с (
·).
5. Если в схеме делают какие-либо переключения сопротивлений или источников, уравнения составляют для каждого режима работы цепи.
6. Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.
7. Решение проверить и оценить критически.

Алгоритм решения задач на тему «Электромагнетизм»

Задачи о силовом действии магнитного поля на проводники с током

1. Сделать схематический чертеж, на котором указать контур с током и направление силовых линий поля.
2. Отметить углы между направлением поля и отдельными элементами контура.
3. Используя правило левой руки, определить направление сил поля (сила Ампера), действующих на каждый элемент контура, и проставить векторы этих сил на чертеже.
4. Указать все остальные силы, действующие на контур.
5. Исходя из физической природы сил, выразить силы через величины, от которых они зависят.
6. Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.
7. Решение проверить и оценить критически.



Задачи о силовом действии магнитного поля на заряженные частицы

1. Сделать чертеж, указать на нем силовые линии магнитного и электрического полей, проставить вектор начальной скорости частицы и отметить знак ее заряда.
2. Изобразить силы, действующие на заряженную частицу.
3. Определить вид траектории частицы.
4. Разложить силы, действующие на заряженную частицу, вдоль направления магнитного поля и по направлению, ему перпендикулярному.
5. Составить основное уравнение динамики материальной точки по каждому из направлений разложения сил.
6. Исходя из физической природы сил, выразить силы через величины, от которых они зависят.
7. Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.
8. Решение проверить и оценить критически.

Алгоритм решения задач на тему «Закон электромагнитной индукции»

1.Установить причины изменения магнитного потока, связанного с контуром, и определить какая из величин В, S или, входящих в выражение для Ф, изменяется с течением времени.
2. Записать формулу закона электромагнитной индукции: 13 EMBED Equation.3 1415
3. Выражение для
·Ф представить в развернутом виде (Ф) и подставить в исходную формулу закона электромагнитной индукции.
4. Записать математически все вспомогательные условия.
5. Полученную систему уравнений решить относительно искомой величины.
6. Решение проверить и оценить критически.

Алгоритм решения задач на тему «Преломление света»

1. Установить, переходит ли луч из оптически менее плотной среды в более плотную или наоборот.
2. Сделать чертеж, где указать ход лучей, идущих из одной среды в другую.
3. В точке падения луча на границу раздела сред провести нормаль и отметить углы падения и преломления.
4. Записать формулу закона преломления для каждого перехода луча из одной среды в другую.
5. Составить вспомогательные уравнения, связывающие углы и расстояния, используемые в задаче.
6. Полученную систему уравнений решить относительно искомой величины.
7. Решение проверить и оценить критически.


Алгоритм решения качественных задач

1. Внимательно ознакомиться с условием задачи
2. Выяснить, какие тела взаимодействуют
3. Выяснить, о каком физическом явлении или группе явлений идет речь
4. Выяснить состояние тела при начальных условиях
5. Выяснить, что происходит с физическими телами в результате действия физического явления (например, изменение формы, объема или агрегатного состояния, а также силы, возникающие при этом)
6. Выяснить, как это сказывается на взаимодействующих телах
7. Ответить на вопрос задачи.


Алгоритм решения графических задач

К задачам этого типа относятся такие, в которых все или часть данных заданы в виде графических зависимостей между ними.

1. Прочитать внимательно условие задачи
2. Выяснить из приведенного графика, между какими величинами представлена связь.
3. Выяснить, какая физическая величина является независимой, т.е. аргументом, какая величина является зависимой, т.е. функцией.
4. Определить по виду графика, какая это зависимость.
5. Выяснить, что требуется определить функцию или аргумент, по возможности записать уравнение, которое описывает приведенный график;
6. Отметить на оси абсцисс (или ординат) заданное значение и восстановить перпендикуляр до пересечения с графиком. Опустить перпендикуляр из точки пересечения на ось ординат (или абсцисс) и определить значение искомой величины;
7. Оценить полученный результат.
8. Записать ответ.

Памятка для самооценки при решении задач по физике

Выполнение при решении задачи
Оценка за решение

Правильно записано условие задачи с учётом размерности величин,
самостоятельно преобразованы величины в систему СИ,
знание формул, применяемых для расчёта в условиях данной задачи,
самостоятельное применение формулы и ее преобразование для вычисления искомой величины,
проверена размерность искомой величины,
проведены итоговые расчёты, используя данные задачи.


5(отлично)

Правильно записано условие задачи с учётом размерности величин,
самостоятельно преобразованы величины в систему СИ,
знание формул, применяемых для расчёта в условиях данной задачи,
самостоятельное применение формулы и ее преобразование, для вычисления искомой величины,
проверена размерность искомой величины.



4(хорошо)

Правильно записано условие задачи с учётом размерности величин,
самостоятельно преобразованы величины в систему СИ,
знание формул, применяемых для расчёта в условиях данной задачи.




3(удовлетворительно)



Список литературы:
1.Пинский А.А., Граковский Г.Ю. Физика: Учебник /Под общ. ред. Ю.И. Дика, Н.С. Пурышевой .- 2-е изд., испр. – М.:ФОРУМ: ИНФРА-М, 2006.
2. Кабардин О.Ф. Физика: справочные материалы: учебное пособие для учащихся. – М.: Просвещение, 1991
3 Кикоин И.К, Кикоин А.К. Физика: учебн. для 9 кл. сред. шк. – М.: Просвещение, 1994
4. Сборник экспериментальных заданий и практических работ по физике для 9-11 классов / О.Ф. Кабардин, В.А. Орлов. – М.:Астрель, 2005.
5. Справочное руководство по физике для поступающих в ВУЗы и самообразования. – М.: Наука, 1984 [14]
6. Физика: руководство по проведению лабораторных работ для средн. спец. учебных заведений / В.Е. Добронравов, Г.Д. Палеолог. – М.: Высшая школа, 1974 [1, 7,8,9, 13, 15]
7. Физика: учебник для 10 кл. общеобразователь. учреждений / Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотский. – М.: Просвещение, 2005.
8. Физика: учебник для 11 кл. общеобразователь. учреждений / Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев. – М.: Просвещение, 2006.
9. Физика: Учебн. пособие для 10 кл. шк. и классов с углубл. изуч. физики/ Ю.И. Дик, О.Ф. Кабардин, В.А. Орлов и др.; Под ред. А.А. Пинского – М.: Просвещение, 1993
10. Виртуальные лабораторные работы по физике 7-9 классы. ЗАО «Новый диск», 2007
11. http://www.physbook.ru/









13 PAGE \* MERGEFORMAT 141215




Рисунок 1Root Entry