I. Дискретный подход
Класс: 9.
Раздел курса физики: Тепловые явления.
Тема: Тепловое движение. Тепловое равновесие.
Источник знаний: Н.С.Пурышева, Н.Е.Важиевская.
№ |
ДЭЗ |
Вопросы к ДЭЗ |
| 1 | Из молекул, атомов (частиц) | Из чего состоят все вещества? |
| 2 | С температурой | С чем связана интенсивность движения частиц? |
| 3 | Система (термодинамическая) | Как называется совокупность тел, которые могут обмениваться энергией между собой? |
| 4 | Из большого числа хаотически движущихся частиц | Из чего состоит система? |
| 5 | В твёрдом, жидком, газообразном или в нескольких (лёд в стакане с водой) | В каком агрегатном состоянии могут находиться тела, составляющие систему? |
| 6 | В зависимости от внешних условий. | От чего зависят свойства или состояния, которые может иметь система? |
| 7 | Давление, объём, температура. | Какие величины мы называем параметрами состояния? |
| 8 | Они остаются неизменными сколь угодно долго. | Если внешние воздействия отсутствуют что происходит с параметрами состояния? |
| 9 | Тепловое равновесие. | Как называется состояние системы при котором параметры не меняются? |
| 10 | Да, если не будет других изменений. | Установится ли тепловое равновесие если открыть окно на улицу, где t=10оС, а в комнате t=20оС? |
| Качество обученности в классе, где не применялись ДЭЗ | Качество обученности в классе, где применялись ДЭЗ. | |
20% |
52,3% |
|
II. Системно-функциональный подход (физические величины)
А)
Класс: 9.
Раздел курса физики: Механические свойства жидкостей, газов и твёрдых тел.
Обозначение (и назначение) физической величины |
Формула для вычисления физической величины |
Единицы физической величины |
Формула в обобщенном математическом виде |
| Давление твердых тел | Р = F/S | на единицу площади (м²), действует единица силы (Н). (Па=Н/ м²) | С = А/В |
| Давление жидкости на дно сосуда | P = ρgh | Давление (Па), пропорционально плотности (кг/ м³), высоте столба жидкости (м) и постоянной (Н/кг) | C = AxB |
| Зависимость высоты столба жидкости от плотности жидкости | H/h = ρ/ρ H2/h1= ρ/ρ |
Безразмерная | А/В = С/D |
| Выигрыш в силе, получаемый с помощью гидравлической машины | F/F = S/S | Безразмерная | А/В = С/D |
| Выталкивающая сила, действующая на тело, погруженное в жидкость или газ | F = ρgv | Выталкивающая сила (Н) пропорциональна плотности (кг/м³), объёму (м³), постоянной (Н/кг) | С = АхВхD |
| Относительное удлинение | ε = Δℓ/ℓ | Безразмерная | С = А/В |
| Механическое напряжение | Ω = F/S | На единицу площади (м²), действует единица силы (Н). (Па = Н/ м²) | С = А/В |
| Модуль упругости (модуль Юнга) | Е = Ω/ ε | Напряжение воз-никающее в теле при относительном удлинении равном 1. (Па = Па/1) | С = А/В |
Б)
Физические величины, определяемые математической формулой Вида С=А/В.
Обязательные знания о физической величине |
Физическая величина 1 |
Физическая величина 2 |
| 1. Формула | L = Ф/I (L - индуктивность, Ф-магнитный поток, I - сила тока). | N = А/Δt (N - мощность, А - работа, Δ t - промежуток времени) |
| 2. Словесная формулировка | Индуктивностью называется величина равная отношению магнитного потока к силе тока (L - величина, зависящая от формы, размеров контура и магнитных свойств окружающей среды) | Мощность равна отношению работы ко времени, за которое эта работа совершилась. |
| 3. Физический смысл | Индуктивность определяет, какой магнитный поток создаёт контур, когда по нему проходит ток равный 1. | Мощность определяет работу, совершенную в единицу времени. |
| 4. Единицы физической величины | За единицу индуктивности принимается индуктивность такого контура, который создает магнитный поток равный единице магнитного потока при силе тока равной единице силы тока. | За единицу мощности принимается такая мощность, при которой за единицу времени совершается единица работы. |
| 5. Единицы физической величины в СИ | За единицу индуктивности принимается такая индуктивность, когда магнитный поток в один вебер создает в контуре ток в один ампер. | За единицу мощности в СИ, принята такая мощность, когда за одну секунду совершается работа в один джоуль. |
| 6. Наименование единицы в СИ | [L] = [Ф]/[I] = вебер/ампер Гн = Вб/А Наименование единицы индуктивности в СИ-Гн (генри). |
[N] = [A]/[t] = джоуль/секунда Вт = Дж/с Наименование единицы мощности в СИ-Вт (ватт). |
III. Системно-функциональный подход (законы)
А)
| Законы в виде формул и соотношений | Следствие из законов в виде формул и соотношений | Формулы, отражающие, закономерности и несущие функции законов |
| q ׀ +q ׀׀ + q ׀׀׀ +… + q = const. | Если число заряженных элементарных частиц, то выполнение закона сохранения заряда очевидно. | E = F/q E = k|q|/ r ² E = E + E + E + … |
| F = k|q| x |q|/r² | r² = k|q| x |q|/F q = F r² / k|q| x |q| |
k = 1/4 πε ε = 1/4 πk |
| ε =E/E | ||
| A = qE(d-d) W = qEd W = qEd - qEd |
||
| φ = W/q φ = Ed |
||
| U = φ - φ = A/q | ||
| A = qE Δd | ||
| E = U/Δd | ||
| C = q/U C = ε εS/d |
||
| ε = C/C | ||
| Ed = U | ||
| W = qEd/2 W = qU/2 W = q² /2C W = CU² /2 |
||
| ω = ε εE² /2 | ||
| I = Δq/Δt = qnS Δl/Δt | ||
| I = U/R | R = U/I U = IR |
R = ρℓ /S |
| U/U = R/R I/I = R/R |
||
| A=IU/ Δt= I ²R Δt=U ² Δt/R=Q | ||
| P = IU = I² R = U²/R | ||
| ε = A/q | ||
| Q = I²R Δt + I²r Δt | ||
| I = ε/R + r |
Б)
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
Структурная схема по теме «Звуковые волны»
Явление |
Научные факты |
Гипотеза |
Идеальн. объект |
Величины |
Законы |
Применение |
|
При ударе резиновым молоточком по ножке камертона слышен звук, причём бусинка, касающаяся ножки камертона, отскакивает от неё.
|
Колеблющиеся тела издают звуки. (Среда, окружающая колеблющиеся тела передаёт колебания. Вакуум не передаёт звук.) |
Абсолютно однородная среда, в которой не происходит потерь энергии |
ν - частота λ - длина волны υ -скорость волны |
|
|
|
Источники: Камертон – свободные колебания. Муз. инструменты – автоколебания. Динамик – вынужденные |
Звуковые волны являются продольными |
|
|
|
|
|
Приемники |
|
|
|
|
|
|
Скорость зависит от упругих свойств среды и температуры. В воздухе – 331 м/с (при 0о) - 331,7 (1о) В воде – 1400 м/с (Женевское озеро) |
|
|
|
|
Продолжить дома. |
|
Высота звука – зависит от частоты (струна короче и тоньше – звук выше). Громкость – зависит от длины волны. 10 дб – шепот |
|
|
|
|
|
Рассказ по теме: «Звуковые волны»
Что такое звук? Ударим по камертону резиновым молоточком. Что-либо изменилось в классе? Проделаем тот же опыт, поднеся к звучащему камертону бусинку на нити. Что происходит с бусинкой? Она отскакивает от камертона. Т.е. ножки звучащего камертона колеблются. Поместим электрический звонок, издающий звуки под колокол воздушного насоса, звуки слышны. Начнем откачивать воздух из-под колокола. Звук становится тише, тише, еще тише и, наконец, прекращается, хотя нам хорошо видно, что молоточек звонка продолжает ударять по чашечки звонка. Следовательно, колебания сопровождающиеся звучанием передаются только средой отличной от вакуума. Нам уже известно, что передача колебаний средой носит название волна. Колеблющиеся тела создают в среде звуковые волны. В зависимости от источника звука колебания делятся на свободные, вынужденные и автоколебания. Приемниками звуковых колебаний являются ухо, микрофон.
Звуковыми считают волны с частотой от 20 Гц (17 м) до 20000 Гц (17 мм).
Скорость распространения звуковых волн зависит не только от упругих свойств среды, но и от температуры. При 0оС скорость звука в воздухе 331 м/с, при 1оС – 331,7 м/с; скорость звука в воде была измерена впервые в женевском озере и были получены значения близкие к 1400м/с, скорость звука в металле приблизительно 5 км/с.
Звуки различают не только по громкости, но и по высоте. Обратите внимание на гитарные струны. Чем тоньше струна, тем выше звук, толстая струна издает низкий звук – она колеблется не так быстро как тонкая струна. Высота звука зависит от частоты, а громкость от длины волны. Громкость измеряют в децибелах (дБ).
Шепот создает громкость в 10 дБ, тихий разговор – 40 дБ, шум двигателя 80 дБ, боль в ушах ощущаем при громкости в 130 дБ.
Используем звуки в кино, радиоприемнике, магнитофоне, телефоне, домофоне, при общении и т.д.
Электростатическое поле (10 класс)
По данной теме каждый учащийся получил:
1. 4 оценки за устный ответ.
2. Составил ДЭЗ по:
а) электрический заряд - электрическое поле - напряженность
б) проводники – диэлектрики - конденсаторы
3. Составили структурные схемы
4. Устно ответили по ДЭЗ
5. Решили задачи
6. Сдали зачёт
7. Написали контрольную работу
Вопросы зачёта:
1. Запишите формулу, выражающую закон Кулона, и сформулируйте этот закон.
2. Чему равна электрическая постоянная?
3. Дайте определение напряженности электрического поля.
4. Выведите формулу напряженности поля точечного заряда.
5. Как направлены линии напряженности электрического поля?
6. В чем заключается принцип суперпозиции электрических полей?
7. Какое поле называется электростатическим полем?
8. В чем заключается явление электростатической индукции?
9. В чем состоит электростатическая защита?
10. В чем заключается явление поляризации диэлектрика?
11. Что характеризует относительная диэлектрическая проницаемость?
12. Каково соотношение между напряженностью и разностью потенциалов в однородном попе.
13. Что такое потенциал в данной точке электрического поля? Зависит ли потенциал поля в какой-либо точке от выбора нулевой точки?
14. Зависит ли разность потенциалов между двумя точками поля от выбора нулевой точки?
15. В чем состоит принцип действия конденсатора?
16. Дайте определение электрической емкости.
17. Что принято за единицу электрической емкости в Международной системе единиц?
Задачи:
1. Обязательные: 842,848, 850,858, 861, 882,910, 932
2. Дополнительные (по желанию): 953,943,919, 912, 907, 868.
Вопросы зачёта (для учителя):
1. Запишите формулу, выражающую закон Кулона, и сформулируйте этот закон.
Стр. 97 Сила взаимодействия двух точечных неподвижных заряженных тел в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей заряда и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
F=k|q1|х|q2|/r2
2. Чему равна электрическая постоянная?
Стр. 98 ε=1/4πk=8,85х10-12 Кл2/(Нм2)
3. Дайте определение напряженности электрического поля.
Стр. 105 Напряженность поля равна отношению силы, с которой поле действует на точечный заряд, к этому заряду.
4. Выведите формулу напряженности поля точечного заряда.
Стр.105
E=F/|q|; F=k|q1|х|q2|/r2
E=k|q|/ r2
5. Как направлены линии напряженности электрического поля?
Стр. 107 Силовые линии электрического поля не замкнуты, они начинаются на положительных зарядах и оканчиваются на отрицательных. Силовые линии непрерывны и не пересекаются, так как пересечение означало бы отсутствие определенного направления напряженности электрического поля в данной точке. Они начинаются или оканчиваются на заряженных телах, а затем расходятся в разные стороны . Поэтому густота силовых линий больше вблизи заряженных тел, где напряженность поля также больше.
6. В чем заключается принцип суперпозиции электрических полей?
Стр.105 Если в данной точке пространства различные заряженные частицы создают электрические поля, напряженности которых E0, Ё1, Е2 и т. д., то результирующая напряженность поля в этой точке равна:
E0 = E1 + E2 + E3 + …
7. Какое поле называется электростатическим полем?
Стр. 104 Электрическое поле неподвижных зарядов называют электростатическим. Оно не меняется со временем. Электростатическое поле создается только электрическими зарядами. Оно существует в пространстве, окружающем эти заряды, и неразрывно с ними связано.
8. В чем заключается явление электростатической индукции?
Стр.108 Под действием электрического поля электроны пластины начинают перемещаться справа налево. В первый момент (при внесении пластины в поле) возникает электрический ток. Левая часть пластины заряжается отрицательно, а правая — положительно. В этом состоит явление электростатическойиндукции.
9. В чем состоит электростатическая защита?
Стр. 109 Заряды перераспределяются так, что напряженность результирующего поля внутри пластины становится равной нулю и движение зарядов прекращается.
Электростатического поля внутри проводника нет. На этом факте основана так называемая электростатическая защита. Чтобы защитить чувствительные к электрическому полю приборы, их заключают в металлические ящики.
10. В чем заключается явление поляризации диэлектрика?
Стр. 113 Смещение положительных и отрицательных связанных зарядов диэлектрика в противоположные стороны называют поляризацией.
11. Что характеризует относительная диэлектрическая проницаемость?
Стр. 114 Диэлектрическая проницаемость среды (ε) — это физическая величина, показывающая, во сколько раз модуль напряженности электрического поля Ё внутри однородного диэлектрика меньше модуля напряженности поля Ё0 в вакууме.
ε = E / E0
12. Каково соотношение между напряженностью и разностью потенциалов в однородном попе.
Стр.119 Формула E=U/ Δd показывает: чем меньше меняется потенциал на расстоянии Δd, тем меньше напряженность электростатического поля; если потенциал не меняется совсем, то напряженность поля равна нулю.
13. Что такое потенциал в данной точке электрического поля? Зависит ли потенциал поля в какой-либо точке от выбора нулевой точки?
Стр.118 Потенциалом электростатического поля называют отношение потенциальной энергии заряда в поле к этому заряду. Если в качестве нулевого уровня потенциальной энергии, а значит, и потенциала принять отрицательно заряженную пластину, то потенциал однородного поля равен
φ =W/q, φ =Ed
14. Зависит ли разность потенциалов между двумя точками поля от выбора нулевой точки?
Стр.118 Практическое значение имеет не сам потенциал в точке, а изменение потенциала, которое не зависит от выбора нулевого уровня отсчета потенциала.
15. В чем состоит принцип действия конденсатора?
Стр.125 Конденсатор представляет собой два проводника, разделенные слоем диэлектрика, толщина которого мала по сравнению с размерами проводников.
Для зарядки конденсатора нужно присоединить его обкладки к полюсам источника напряжения, например к полюсам батареи аккумуляторов. Можно также соединить одну обкладку с полюсом батареи, у которой другой полюс заземлен, а вторую обкладку конденсатора заземлить. Тогда на заземленной обкладке останется заряд, противоположный по знаку и равный по модулю заряду другой обкладки. Такой же по модулю заряд уйдет в землю. Под зарядом конденсатора понимают абсолютное значение заряда одной из обкладок.
16. Дайте определение электрической емкости.
Стр.124 Физическую величину, характеризующую способность двух проводников накапливать электрический заряд называют электроемкостью.
17. Что принято за единицу электрической емкости в Международной системе единиц?
Стр. 124 Электроемкость двух проводников равна единице, если при сообщении им зарядов + 1 Кл и — 1 Кл между ними возникает разность потенциалов 1 В. Эту единицу называют фарад (Ф); 1Ф = 1 Кл/В.
При подготовке к зачёту использовали также ниже приведённую таблицу:
| Законы в виде формул и соотношений | Следствие из законов в виде формул и соотношений | Формулы, отражающие, закономерности и несущие функции законов |
| q ׀ +q ׀׀ + q ׀׀׀ +… + q = const. | Если число заряженных элементарных частиц, то выполнение закона сохранения заряда очевидно. | E = F/q E = k|q| / r ² E = E + E + E + … |
| F = k|q| x |q|/r² | r ² = k|q| x |q| / F q = F r ² / k|q| x |q| |
k = 1/4 πε ε = 1/4 πk |
| ε = E/E | ||
| A = qE(d-d) W = qEd W = qEd - qEd |
||
| φ = W/q φ = Ed |
||
| U = φ - φ = A/q | ||
| A = qE Δd | ||
| E = U / Δd | ||
| C = q/U C = ε εS/d |
||
| ε = C/C | ||
| Ed=U | ||
| W = qEd/2 W = qU/2 W = q² /2C W = CU² /2 |
||
| ω = ε εE² /2 |
Задачи сдавали до 15 февраля, 15 февраля контрольная работа.
Консультации: понедельник, среда в 16.00 ч.