Стабильно высокие результаты школьников на городских и областных олимпиадах по физике за последние пять лет позволяют говорить о системе работы учителей физики МОУ СОШ с УИОП № 21 города Кирова по формированию познавательных интересов к изучению физики и других естественных наук. Школьная олимпиада по физике проводится в школе №21 города Кирова за две недели до городской олимпиады (в последней декаде ноября), обязательно в воскресенье. В выходной день можно использовать для проведения олимпиады как кабинеты физики (их в школе — два), так и другие кабинеты школы. Приходящим на олимпиаду ученикам предлагается ознакомиться с выставкой новинок книг по физике, астрономии, экологии; посмотреть фильмы познавательного характера, научно-популярные сюжеты телепередач, фрагменты фильмов — новинок.
Олимпиада включает в себя несколько туров: основной тур «Теоретический» проверки теоретических знаний и умения решать задачи повышенной сложности, а также туры познавательно-развлекательного характера для школьников 7–11-х классов, которые готовят и проводят учителя физики. Многих учеников «пугают» сложные задачи, даваемые на олимпиадах по математике, физике, химии, поэтому мы в школе проводим еще такие туры, как «Энциклопедический тур», «Задачи на смекалку», «Экспериментальный тур», дающие возможность попробовать свои силы и посостязаться ученикам, которые не всегда имеют по физике оценку «отлично», которым просто интересно отыскивать в научно-популярной литературе новое, необычное, интересно проводить опыты, объяснять таинственное, занимательное в таком интересном мире «Физика». Большую помощь в проведении олимпиады оказывают студенты-физики 4-го курса физико-математического факультета Вятского государственного гуманитарного университета, которые в данный период проходят педагогическую практику. Данное мероприятие проходит интересно как для школьников, так и для будущих учителей физики. Дети показывают эрудицию и изобретательность, а студенты знакомятся с организацией и проведением школьной олимпиады по физике, учатся правильно подбирать задачи и эксперимент для учащихся разной ступени изучения физики, сталкиваются с необходимостью проявлять объективность при оценивании ответов и решений. Заканчивается школьная олимпиада по физике всегда выступлением учителей физики и студентов, которое является сюрпризом для школьников. Такие как «Физический калейдоскоп» (2001, 2004 годы), «Зимние забавы и новогодние опыты по физике» (2005 год), «Домашние новогодние фокусы» (2006 год), «Дуэль или приключения магистров»(2007 год) костюмированные, увлекательные, необычные показы занимательных опытов и фокусов, объяснения их запомнятся учащимся надолго!
Олимпиада оказывается очень показательной с точки зрения интересов школьников, т.к. в ней участвуют как одаренные «физики», так и дети, интересующиеся физикой, увлеченные другими предметами.
Школьная олимпиада по физике.
7 класс.
1. Трактор тянет широкозахватную сенокосилку со средней скоростью 6,28 км/ч. Какую площадь трав можно убрать за 8 часов работы, если тракторист обедал 30 минут, а ширина захвата сенокосилки 14,5 м?
2. В гонке участвуют 4 спортсмена, которые развивают разные скорости. Кто победит? Кто отстанет? Если первый спортсмен 165 м проходит 30 секунд, второй спортсмен 9,9 км за 30 мин., третий - 66 м за 2 мин., четвёртый 475.3 км за сутки.
3. У свинцовой пластинки определите толщину, её длина равна 40 см, ширина 2,5 см. Если пластинку опустить в стакан, до краёв наполненный водой, выльется 80 г воды.
4. Из двух сёл, расстояние между которыми 36 км, одновременно навстречу друг другу вышли два пешехода. Скорость первого 4 км/ч, скорость второго 5 км/ч. Какое расстояние будет между ними через 3 часа? На сколько км/ч пешеходы сближаются друг с другом (эту величину называют скорость сближения)?
5. Определите толщину одной страницы выданной книги.
10 класс.
1. Каким способом можно закинуть льдинку дальше: бросив в воздух под углом 45º к горизонту или пустив ее скользить по льду? Коэффициент трения об лед принять равным 0,02. Сопротивлением воздуха пренебречь. Во сколько раз отличаются расстояния, на которых окажется льдинка, в этих случаях?
(Считать, что при бросании под углом к горизонту льдинка после приземления дальше не движется).
2. Аэростат поднимается вертикально вверх с ускорением 2 м/с2. Через 5 секунд с начала движения из него выпал предмет. Через сколько времени этот предмет упадет на землю?
(Считать g = 10 м/с2).
3. Вес тела в воде в три раза меньше, чем в воздухе. Чему равна плотность тела?
4. Тяжелый грузик на нити совершает гармонические колебания, при этом максимальная сила натяжения нити равна 1,01 Н, а минимальная сила натяжения нити 1 Н. Изменение высоты грузика в процессе колебаний 3,3 мм. Определите период колебаний грузика.
11 класс.
1. По наклонной плоскости скользят два тела одинаковой массы, связанные нитью. Сила натяжения нити Т = 2 Н. Трения между одним телом и наклонной плоскостью нет. Определите силу трения, действующую на другое тело.
2. В сосуде объемом 10 л находится сухой воздух при температуре 0º С и давлении 750 мм рт.ст. Каким будет давление в этом сосуде, если ввести туда 3 г воды и нагреть сосуд до 100º С
(Универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/моль·К).
3. Электрическая цепь состоит из последовательно соединенных источника постоянного напряжения, сопротивления R = 500 Ом и плоского воздушного конденсатора, у которого площадь пластин 4см2, а расстояние между пластинами можно изменять. Если пластины сдвинуть вплотную, то в цепи течет ток I = 0,2 А. Какой заряд накопится на пластинах, если их раздвинуть до расстояния 2 мм? Внутренним сопротивлением источника тока пренебречь.
(Электрическая постоянная ε = 8,85 · 10-12 Ф/м)
4. Источник тока с напряжением 3В замкнули на три проводника, соединенных параллельно. При этом на первом проводнике выделилось теплоты в 3 раза больше, а на втором – в 6 раз больше, чем на третьем. Какой ток протекает через каждый проводник, если сопротивление первого проводника R = 1 Ом?
Экспериментальный тур
7 класс
1. Определить массу воздуха в комнате.
2. Используя весы, разновески, мензурку и сосуд с водой, определить, однородно ли это тело.
3. Как пользуясь весами и набором гирь, можно найти вместимость (т.е. внутренний объём) кастрюли.
4. Необходимо как можно точнее узнать диаметр сравнительно тонкой проволоки располагая для этой цели только школьной тетрадью в клетку и карандашом. Как следует поступить?
5. Стеклянная пробка имеет внутри полость. Можно ли с помощью весов, набора гирь и сосуда с водой определить объём полости, не разбивая пробки? Если можно, то как?
6. Имеется алюминиевый шарик. Как с помощью весов и мензурки определить сплошной шарик или внутри него есть воздушная полость?
7. Как измерить диаметр футбольного мяча с помощью жёсткой линейки?
8. Определить ёмкость данного флакона с водой, используя только весы и разновес.
9. Определить длину проволоки в мотке, не разматывая его, имея весы, разновес и масштабную линейку.
10. Как определить плотность канцелярской скребки.
11. Цилиндрическая кастрюля до верху заполнена водой. Как отлить ровно половину воды?
8 класс
1. Как с помощью весов, набора гирь и сосуда с водой определить плотность камня, если его объём невозможно измерить непосредственно.
2. Выяснить экспериментально, какая из сил больше и во сколько раз: вес бруска или сила тяги при равномерном его движении по поверхности стола?
3. Как с помощью закона Архимеда определить объём тела? Оборудование: тело массой 1 кг из набора грузов, динамометр, сосуд с водой.
4. Необходимо как можно точнее узнать диаметр сравнительно тонкой проволоки располагая для этой цели только школьной тетрадью в клетку и карандашом. Как следует поступить?
5. Стеклянная пробка имеет внутри полость. Можно ли с помощью весов, набора гирь и сосуда с водой определить объём полости, не разбивая пробки? Если можно, то как?
6. Имеется алюминиевый шарик. Как с помощью весов и мензурки определить, сплошной шарик или внутри него есть воздушная полость?
7. Как определить массу некоторого тела с помощью штатива, пружины, линейки и единственной гири известной массы.
8. В ящике стола лежали два одинаковых бруска. Один из них был изготовлен из мягкого железа и магнитными свойствами не обладал (точнее, не был магнитом), а второй - стальной и намагничен. Как пользуясь только этими двумя брусками отличить магнит от простого железа.
9. Как измерить диаметр футбольного мяча с помощью жёсткой линейки?
10. Определить плотность неизвестной жидкости, имея линейку, деревянный брусок, сосуд и воду.
11. Определить давление бруска на поверхность стола при различных положениях бруска. При каком положении брусок оказывает наибольшее/наименьшее давление.
12. Возьмите кусок медной проволоки произвольной длины. Пользуясь только линейкой и таблицами, рассчитайте её сопротивление.
13. Используя динамометр и латунную гирю массой 200 г, определить плотность данной жидкости.
14. Как при помощи компаса определить, течёт ли ток в проводнике? В катушке с током.
15. Имея динамометр определить сколько выльется воды из отливного стакана, если в него опустить данный кусок пластилина (плотность 1,3 г/см"). Ответ проверить с помощью мензурки.
9 класс
1. Как положить находящийся на столе лёгкий деревянный шарик в банку, не прикасаясь к нему руками и не подкатывая его к краю стола.
2. Выяснить экспериментально, какая из сил больше и во сколько раз: вес бруска или сила тяги при равномерном его движении по поверхности стола?
3. Если вы хотите подтянуть к себе катушку с нитками за свободный конец нити, то как вам следует поступить? Всегда ли катушка будет двигаться за ниткой? Ответ обосновать.
4. Как с помощью резиновой трубки перелить воду в стакан? Ответ обосновать и подтвердить опытом.
5. Определить длину проволоки в мотке, не разматывая его, имея весы, разновес и масштабную линейку.
6. На столе лежит стеклянная пластинка прямоугольной формы, на ней - кусок свинца. Имеются мензурка и масштабная линейка. Определить среднее давление стеклянной пластинки на поверхность стола (Плотность стекла - 2,6 г/см).
7. Возьмите кусок медной проволоки произвольной длины. Пользуясь только линейкой и таблицами, рассчитайте её сопротивление.
8. Имеется 8 одинаковых по форме шариков один из которых полый. Как с помощью только двух взвешиваний определить какой из них полый?
9. В ящике стола лежали два одинаковых бруска. Один из них был изготовлен из мягкого железа и магнитными свойствами не обладал (точнее, не был магнитом), а второй - стальной и намагничен. Как пользуясь только этими двумя брусками отличить магнит от простого железа.
10. Необходимо как можно точнее узнать диаметр сравнительно тонкой проволоки располагая для этой цели только школьной тетрадью в клетку и карандашом. Как следует поступить?
11. Как определить массу некоторого тела с помощью штатива, пружины, линейки и единственной гири известной массы.
Разноуровневые задачи на смекалку для учащихся 7–9-х классов школьной олимпиады
1. Действует ли сила тяготения между космонавтом и Землёй, когда космонавт, как говорят, находится в состоянии невесомости?
2. Два поезда идут навстречу друг другу: один - ускоренно на север, а другой - замедленно на юг. Как направлены ускорения двух поездов?
3. Для отделения зёрен ржи от ядовитых зёрен спорыни смесь высыпают в воду, и зёрна ржи, и зёрна спорыни в ней тонут. А затем в воду добавляют соль и зёрна спорыни начинают всплывать, а ржаные остаются на дне. Объясните явление.
4. В одинаковых ли направлениях относительно друг друга движутся капли дождя, идущих над Невой и идущих над Днепром в безветренную погоду?
5. Если из винтовки выстрелить в варёное яйцо, в нём образуется отверстие. Если выстрелить в сырое, то оно разлетится. Как это объяснить?
6. Двигаясь по сыпучему песку или рыхлому снегу, мы затрачиваем больше энергии, чем при движении по твёрдой дороге. Почему?
7. Почему не рекомендуется мокрую ткань, окрашенную в тёмный цвет, оставлять на длительное время в соприкосновение с белой тканью? Объясните происходящее явление?
8. Против течения моторная лодка плывёт медленнее, чем в стоячей воде, зато по течению - быстрее. Где удастся проплыть быстрее одно и то же расстояние туда и обратно - в реке или в озере.
9. Человек, стоя на платформе весов, быстро приседает и выпрямляется. Как изменяются показания весов во время этого движения?
10. За счёт чего увеличивается потенциальная энергия поднимающегося воздушного шара?
11. В стакане плавает кусок льда. Как изменится уровень воды, когда лёд растает? Изменится ли ответ, если во льду находится кусок пробки? Стальная гайка?
12. В небольшом бассейне плавает лодка. Как изменится уровень воды в бассейне, если лежащий на дне лодки камень бросить в воду?
13. В небольшом бассейне плавает полузатопленная лодка, причём уровень воды в лодке совпадает с уровнем воды в бассейне. Из лодки зачерпнули ведро воды и вылили в бассейн. Где после этого выше уровень воды - в лодке или в бассейне? Как изменился уровень воды в бассейне?
14. Потонет ли в воде стеклянная бутылка, доверху наполненная водой? А бутылка с ртутью - в ртути?
15. Пластмассовый брусок плавает на поверхности воды. Как изменится глубина погружения бруска в воду, если поверх воды налить слой масла, полностью покрывающий брусок?
16. На рычажных весах уравновешен гирями сосуд с водой. Нарушится ли равновесие, если в воду погрузить подвешенный на нити стальной брусок так, чтобы он не касался дна?
17. В озере на некоторой глубине плавает полый шар, полностью погружённый в воду. Можно ли считать, что шар находится в состоянии невесомости, поскольку его вес в воде "полностью исчез"? Будет ли ощущать невесомость человек, находящийся внутри шара?
18. В воде на некоторой глубине плавает полый шар. Вернётся ли он на прежнюю глубину, если его погрузить ниже и отпустить?
19. Сплошные шары - алюминиевый и железный - уравновешены на рычаге. Нарушится ли равновесие, если оба шара погрузить в воду? Рассмотрите случаи, когда шары имеют: а) одинаковую массу; б) одинаковый объём.
20. На дне сосуда с водой находится примёрзший шарик из льда. Как изменится уровень воды в сосуде, когда лёд растает?
21. В повести И.С.Соклова-Микитова "Весна в Чуне" есть такие строки: "Выследив стадо лосей, медведь старается отбить одного лося, потом гоняет его по глубокому снегу. Крепкий наст выдерживает тяжесть медведя. Провалившегося в снегу лося медведь преследует, пока тот не остановится от изнеможения". Почему лось проваливается в снег, а медведь нет?
22. Для открывания стеклянного флакона с туго притёртой пробкой рекомендуется горлышко банки нагреть. Почему?
23. На тонких шёлковых нитях подвешены две одинаковые лёгкие бумажные гильзы, одна из них заряжена, другая - нет. Как определить, которая из них заряжена, не располагая какими-либо приборами и материалами?
24. Если у Вас имеется два непроградуированных термометра, как определить, который из них нагрет больше?
25. Нормальная температура человека приблизительно равна 37°С. Почему же человеку тепло при 25°С и очень жарко при 37°С?
26. Кому случалось наливать через воронку жидкость в бутылку, тот знает, что нужно время от времени воронку приподнимать, иначе жидкость из неё не выливается в бутылку. Почему? Предложите конструкцию воронки, свободной от этого недостатка.
27. Почему ручные часы рекомендуется заводить утром, а не вечером при снятии их с руки?
28. Из какого материала должны быть сделаны гири, чтобы при точном взвешивании можно было не вводить поправки на потерю веса а воздухе?
29. Почему самолёт при повороте наклоняется в сторону поворота, а корабль - в противоположную сторону?
Задачи на смекалку
Как с помощью длинной палки, трехлитровой банки и мотка веревки измерить массу улова?
В облачную или безоблачную погоду лучше виден след от самолета?
Почему температура кипения бензина в справочных таблицах указана интервалом (от 20 до 400 градусов)?
Как будут меняться показания термометра, если его обдувает ветер? Зимой, при резком потеплении, стены кирпичных домов покрываются инеем. Объясните это явление. Интересно и то, что налет инея получается неравномерный. Где слой инея толще?
Облака состоят из мелких капелек воды. Почему же они не падают под действием силы тяжести на землю?
Выдули мыльный пузырь. Некоторое время он поднимался, а потом стал опускаться. Почему?
Почему от кипятка стеклянная посуда может треснуть? Почему горячий компот в стакане охлаждается быстрее, чем густой кисель, который долгое время остается горячим?
Где будет дольше оседать пыль, поднятая космическим кораблем: на Земле или на Луне, если сила тяжести на Луне, меньше чем на Земле почти 6 раз?
Сложенные вместе оконные стекла практически невозможно отделить друг от друга, особенно, если они предварительно смочены. Почему? Предложи способ транспортировки нескольких стекол, чтобы они не "слиплись".
Если на бумаге оказались жирные пятна (пусть даже незаметные глазу), то чернильная ручка «откажется» писать в этих местах. Почему?
Какова будет форма жидкости, если перелить её из стакана в круглую колбу, в коническую мензурку? Изменится ли при этом объём жидкости?
Цилиндрическая кастрюля доверху заполнена водой. Как отлить ровно половину воды?
Определите длину нитки в катушке.
Почему, если капнуть маленькую каплю масла на воду, она растекается, но не по всей поверхности воды, а только по определенной площади. Почему?
На каком свойстве воды основано удаление воды из белья после стирки (отжим)?
Если рассматривать в микроскоп каплю сильно разбавленного молока, то можно увидеть, что плавающие в воде мелкие капельки жира непрерывно движутся. Объясните почему?
Почему в горячем чае сахар растворяется быстрее, чем в холодном?
Как сделать так, чтобы стекло не смачивалось водой?
Длина столбика ртути в трубке медицинского термометра увеличилась Увеличилось ли при этом число молекул ртути? Как изменился объем каждой молекулы ртути в термометре?
Какие молекулы движутся быстрее при 100°С: молекулы «пара» или «воды»?