Сделала и прислала Чешева Жанна.
_____________________
Предисловие к 4-му изданию
Настоящий сборник содержит качественные задачи по всем разделам курса физики VIII — X классов средней общеобразовательной школы.
Задачи в сборнике скомплектованы в группы в соответствии с параграфами новых учебников для VIII и IX классов. В задачи для X класса внесены лишь некоторые изменения, соответствующие разделам новой программы. В группах задачи расположены по степени возрастания сложности. К большинству из них даны ответы, решения или указания.
В 4-е издание включены как задачи самого автора, так и некоторые задачи, опубликованные за период 1964 — 1971 гг. в разных сборниках, журналах и методических пособиях.
Автор выражает благодарность преподавателю кафедры физики МИФИ Р. Г. Козину и учителю физики школы № 4 г. Москвы Я Ф. Лернеру за обстоятельные рецензии, ценные советы и замечания к рукописи, а также благодарит всех товарищей, приславших свои отзывы на третье издание книги.
Автор.
К МЕТОДИКЕ РЕШЕНИЯ КАЧЕСТВЕННЫХ ЗАДАЧ
Терминология качественных задач
Качественные задачи по физике появились в русской методической литературе свыше 180 лет назад. Однако среди методистов-физиков нет единодушного мнения об их наименовании и определении. Предлагались самые различные названия: «практические вопросы», «вопросы на соображение», «логические задачи», «устные задачи», «качественные вопросы», «проверочные вопросы» и др. Такое разнообразие наименований свидетельствует о разносторонности методических достоинств данного типа задач, поскольку каждое из названий отражает какую-нибудь одну их сторону.
Все приведенные названия приблизительны. Термин «качественные задачи» также не вполне точен, потому что некоторые качественные характеристики явления находят свое объяснение в соответствующих количественных соотношениях. Но этот термин подчеркивает главную особенность всех задач такого типа – внимание учащегося в них акцентируется на качественной стороне рассматриваемого физического явления. Решаются такие задачи путем логических умозаключений, базирующихся на законах физики, графически или экспериментально. Математические вычисления при этом не применяются.
Значение качественных задач
Качественные задачи по физике способствуют углублению и закреплению знаний учащихся. Они служат также средством проверки знаний и практических навыков школьников. Умелое применение учителем качественных задач повышает интерес учащихся к физике и поддерживает активное восприятие ими материала в течение урока.
Решение качественных задач учит анализировать явления, развивает логическое мышление, смекалку, творческую фантазию, умение применять теоретические знания для объяснения явлений природы, быта, техники, расширяет технический кругозор учащихся, подготавливает их к практической деятельности.
Качественные задачи дают возможность учителю ввести упражнения в те разделы курса физики средней школы, которые рассматриваются только с качественной стороны (например, гидродинамика, электромагнетизм, волновая оптика и др.).
Аналитико-синтетический метод решения задач
Обычно при изложении нового физического закона учитель пользуется индуктивным методом: устанавливает общую закономерность рассматриваемых явлений на основе многих частных случаев (в процессе демонстрации опытов в классе, проведения лабораторной работы, разбора наглядных примеров из жизни и т. п.).
Большинство физических задач решается дедуктивным путем: применяют общие физические законы к конкретному случаю. Чтобы связать данное явление с одним или несколькими физическими законами, надо расчленить сложное явление на ряд простых, т. е. применить анализ. Для соединения в общий вывод следствий, полученных из отдельных законов, используется синтез.
При решении задач по физике анализ и синтез неразрывно связаны между собой, т. е. применяется единый аналитико-синтетический метод.
Приемы решения качественных задач
При решении качественных задач применяются следующие три приема: эвристический, графический и экспериментальный. Они могут сочетаться, дополняя друг друга.
Эвристический прием состоит в постановке и разрешении ряда взаимно связанных качественных вопросов, ответы на которые содержатся либо в условии задачи, либо в известных ученику физических законах.
Этот прием имеет ряд методических достоинств: он учит анализировать физические явления, описанные в задаче, синтезировать данные ее условия с содержанием известных физических законов, обобщать факты, делать выводы.
Графический прием решения применим к тем качественным задачам, условия которых формулируются с помощью различных видов иллюстраций. Использование его позволяет получить ответ на вопрос задачи в процессе исследования соответствующего чертежа, графика, схемы, рисунка, фотографии и т. п.
Достоинство этого приема – наглядность и лаконичность решения. Он развивает функциональное мышление школьников, приучает их к точности, аккуратности. Особенно велика его ценность в тех случаях, когда дана последовательность рисунков, фиксирующих определенные стадии развития явления или протекания процесса. В некоторых разделах курса физики средней школы (электромагнетизм, волновая оптика) графический прием оказывается преобладающим при решении качественных задач.
Экспериментальный прием заключается в получении ответа на вопрос задачи на основании опыта, поставленного и проведенного в соответствии с ее условием. В таких задачах обычно предлагается ответить на вопросы: «Что произойдет?», «Как сделать?»
В процессе экспериментального решения качественных задач школьники становятся как бы исследователями, развивается их любознательность, активность, формируются практические умения, навыки работы с физическими приборами. При правильно поставленном опыте ответ, полученный экспериментальным путем, не вызывает сомнений. В то же время эксперимент не объясняет, почему именно так, а не иначе протекает явление. На помощь приходит словесное доказательство.
В основе любого из приемов решения задачи лежит аналитико-синтетический метод. Можно указать на следующую таблицу-схему использования этого метода для решения большинства качественных задач:
1. Ознакомление с условием задачи.
Внимательное чтение ее текста, выяснение неизвестных терминов, названий деталей конструкции и т. п.
Повторение текста (при устном решении), полная или сокращенная запись условия (при письменном решении).
Выделение главного вопроса задачи (что неизвестно? Что требуется определить? Какова конечная цель решения?).
2. Анализ содержания задачи.
Исследование исходных данных (что дано? Что известно?).
Выяснение физического смысла задачи (о каких явлениях, фактах, свойствах тел, состояниях системы и т. п. говорится в ней? Какая связь между ними?).
Подробное рассмотрение графика, чертежа, схемы, рисунка и т. п., приведенных в задаче или построенных в процессе ее решения.
Внесение дополнительных (уточняющих) условий для получения однозначного ответа.
3. Составление плана решения.
Построение аналитической цепи умозаключений, начинающейся с вопроса задачи и оканчивающейся либо данными ее условия, либо результатом проведенного эксперимента, либо табличными сведениями, либо формулировками законов и определений физических величин.
4. Осуществление плана решения.
Построение синтетической цепи умозаключений, начинающейся с формулировок соответствующих физических законов, определении физических величин, описания свойств, качеств, состояний тела и оканчивающейся ответом на вопрос задачи.
5. Проверка ответа.
Постановка необходимого физического эксперимента, решение этой же задачи другим способом, сопоставление полученного ответа с общими принципами физики (законами сохранения энергии, массы, заряда; законами Ньютона, Ленца и др.).
МЕХАНИКА
КИНЕМАТИКА
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ДВИЖЕНИИ
Система отсчёта
1. Стратонавты рассказывают, что если не обращать внимания на показания приборов, то невозможно определить, поднимается или опускается и движется ли вообще стратостат. Чем это объясняется?
Ответ: Отсутствием системы отсчёта.
2. Какие части катящегося вагона движутся и какие находятся в покое относительно дороги, стен вагона?
Ответ: Покоятся относительно дороги только точки колёс, соприкасающиеся в данное мгновение с дорогой. Движутся относительно кузова все точки колёс (за исключением точек оси колеса).
3. Мимо стоящего автомобиля проезжает колонна движущихся с одинаковой скоростью тракторов. Движется ли каждый из тракторов относительно автомобиля? Движется ли трактор относительно другого трактора? Движется ли автомобиль относительно трактора?
4. Какова траектория движения точек винта самолёта по отношению к лётчику? по отношению к земле?
Ответ: Окружность. Винтовая линия.
5. Какова траектория движения кончика иглы мембраны: а) относительно пластинки при её проигрывании; б) корпуса проигрывателя; в) относительно мембраны?
Ответ: а) пластинки игла движется по спирали; б) ящика - по дуге; в) относительно мембраны игла находится в состоянии покоя.
6. Из центра горизонтально расположенного вращающегося диска по его поверхности пущен шарик. Каковы траектории шарика относительно Земли и диска?
Ответ: Относительно Земли - спираль, относительно диска - прямая.
7. Почему говорят, что Солнце восходит и заходит? Что в данном случае является телом отсчёта?
Ответ: Система отсчёта, связанная с плоскостью горизонта.
KOHEЦ ФPAГMEHTA УЧЕБНИКА
|
