Теоретические сведения

СОДЕРЖАНИЕ

 

1 Пояснительная записка……………………………………………………..	4
2 Методические рекомендации к выполнению практических работ по физике………………………………………………………………………….	5
3 Практические работы……………………………………………………….	7
Практическая работа №1…………………………………………………..	7
Практическая работа №2…………………………………………………..	11
Практическая работа №3…………………………………………………..	16
Практическая работа №4…………………………………………………..	20
Практическая работа №5…………………………………………………..	26
Практическая работа №6…………………………………………………..	31
Практическая работа №7…………………………………………………..	36
Практическая работа №8…………………………………………………..	40
Практическая работа №9…………………………………………………..	44
Приложения…………………………………………………………………….	48
Список рекомендуемой литературы………………………………………….	51

Пояснительная записка

 

Учебно-методическое пособие «Практические работы по физике» является составной частью учебно-методического комплекса дисциплины «Физика» и включает в себя методические рекомендации и программы практических работ, предусмотренных рабочей программой учебной дисциплины ОПД 11 «Физика».

Учебно-методическое пособие предназначено для студентов специальностей 09.02.01 «Компьютерные системы и комплексы», 09.02.02 «Компьютерные сети», 09.02.03 «Программирование в компьютерных системах».

Основной целью проведения практических работ по учебной дисциплине «Физика» является формирование умений и навыков решения задач по физике.

Учебно-методическое пособие состоит из следующих разделов:

1. Методические рекомендации к выполнению практических работ по физике.

2. Тексты практических работ, каждая из которых включает в себя:

1) наименование работы;

2) цель работы;

3) теоретические сведения;

4) примеры решения задач;

5) дифференцированные задания для самостоятельного выполнения;

6) контрольные вопросы.

3. Приложения

4. Список рекомендуемой литературы

Рабочей программой учебной дисциплины ОПД 11. «Физика» предусмотрено проведение 9 практических работ. На выполнение каждой практической работы отводится 2 академических часа. Всего на выполнение практических работ отведено 18 академических часов.

 

 

Методические рекомендации к выполнению практических работ по физике

 

2.1 Перечень разделов и тем курса «Физика», выносимых на практические работы

 

Практические работы являются составной частью учебной дисциплины «Физика». На выполнение практических работ отводится 18 часов в соответствие с рабочей программой учебной дисциплины ОДП 11 «Физика». Всего предусмотрено выполнение 9 практических работ, на каждую из которых отводится 2 академических часа.

Практические работы по физике предусмотрены по следующим темам курса физики:

1. Кинематика материальной точки

2. Динамика твердого тела

3. Молекулярно-кинетическая теория и термодинамика идеального газа

4. Конденсатор. Способы соединения конденсаторов

5. Закон Ома для электрических цепей постоянного тока

6. Способы соединения резисторов

7. Тепловое действие тока. Закон Джоуля-Ленца

8. Характеристики переменного тока

9. Геометрическая оптика. Линзы

 

2.1 Требования к оформлению практических работ

 

Практические работы выполняются в отдельной тетради 18-24 листа.

При выполнении каждой практической работы необходимо:

1) Записать тему и цель практической работы;

2) Предоставить решение задач для самостоятельного выполнения с пояснениями и комментариями к решению;

3) Предоставить ответы на контрольные вопросы (устно или письменно)

4) Все построения (графики, чертежи, схемы) должны быть выполнены с использованием простого карандаша и линейки.

5) После каждой решенной задачи необходимо записать ответ.

 

2.2 Требования к теоретической готовности студентов при выполнении практических работ

 

Практические работы проводятся после изучения темы (блока тем). Преподаватель предупреждает студентов о проведении практической работы заранее. На практическую работу студент проходит, повторив необходимый теоретический материал по теме (блоку тем), требующихся для выполнения практической работы.

Во время выполнения практической работы студент может использовать рабочую тетрадь по физике.

2.3 Требования к результатам практических работ

 

Каждый студент выполняет задания для самостоятельного выполнения согласно номеру своего варианта. Номер варианта определяется по последней цифре порядкового номера записи студента в учебном журнале. Номер варианта определяется для всех практических работ.

Каждая практическая работа содержит дифференцированные задания для самостоятельного выполнения разных уровней сложности:

 

Уровень А	Задачи базового уровня
Уровень В	Задания среднего уровня
Уровень С	Задания высокого уровня

 

Каждый студент во время практической работы решает и оформляет максимум 5 задач разного уровня сложности в соответствие с критериями оценивания работ.

Результатом выполнения практической работы является оформление решенных задач в тетради для практических работ.

Студент выполняет и сдает практическую работу в установленные преподавателем сроки, согласно календарно-тематическому плану учебной дисциплины «Физика»

 

2.4 Критерии оценивания практических работ

При выставлении оценки за практическую работу учитывается уровень выполненных студентом заданий:

 

оценка	Выполненные задания
«3»	Три задания уровня А
«4»	Три задания уровня А; одно задания уровня В
«5»	Три задания уровня А, одно задание уровня В, одно задание уровня С Три задания уровня А и два задания уровня В

 

 

Практические работы

Практическая работа № 1

Расчет характеристик прямолинейного движения

Цель: научиться применять законы кинематики для анализа и расчета характеристик движения

Теоретические сведения

 

Движение любого объекта в кинематике изучают по отношению к некоторой системе отсчета, включающей:

§ Тело отсчета;

§ Систему измерения положения тела в пространстве (систему координат);

§ Прибор для измерения времени (Часы).

Материальная точка – это тело, размерами которого можно пренебречь по сравнению с пройденными расстояниями.

В кинематике для полного анализа движения используют пять характеристик движения: траекторию, путь, перемещение, скорость и ускорение.

Траектория – это вымышленная линия, которую описывает тело при своем движении.

Пройденный путь – это расстояние, пройденное телом по траектории.

Перемещение – это кратчайшее расстояние между двумя точками.

Перемещение – величина векторная, т.е. имеет направление: всегда от начальной точки движения к конечной.

Скорость – это физическая величина, которая характеризует быстроту движения, т.е. показывает какое расстояние проходит тело в единицу времени.

Скорость тоже векторная величина, направлена она всегда в сторону движения.

Ускорение – физическая величина, характеризующая быстроту изменения скорости.

Таким образом, при проведении анализа движения в кинематике необходимо:

1. Определить, можно ли тело считать материальной точкой.

2. Выбрать систему отсчёта

3. Проанализировать все характеристики движения.

Виды движения:

1. Прямолинейное равномерное движение – это такое движение, при котором тело за равные промежутки времени проходит одинаковые расстояния.

Характеристики прямолинейного равномерного движения:

1) Траектория – прямая линия;

2) Пройденный путь: ;

3) Перемещение:

4) Скорость движения:

А) мгновенная скорость:

Б) средняя скорость:

5) Уравнение движения:

2. Прямолинейное равноускоренное движение – движение, при котором скорость тела за равные промежутки времени изменяется на одинаковую величину

Характеристики прямолинейного равноускоренного движения:

1. Траектория – прямая линия

2. Ускорение: : 1) если

2) если

3. Скорость:

4. Перемещение:

5. Уравнение движения:

2 Примеры решения задач:

Пример 1 Первую половину времени автомобиль двигался со средней скоростью 30 км/ч, вторую – со средней скоростью 50 км/ч. Определите среднюю скорость автомобиля на всем пути.

Дано:	Решение
	Движение автомобиля является прямолинейным и равномерным, поэтому средняя скорость может быть определена по формуле: По условию задачи можно выделить два участка пути, на которых скорость автомобиля была различной:   Таким образом: . Но, по условию задачи , тогда: Подставим полученное выражение в формулу для определения средней скорости: подставим числовые значения и определим среднюю скорость:
	Ответ:

 

Пример 2 Двигаясь прямолинейно с постоянным ускорением 1,5 м/с², велосипедист уменьшил свою скорость от 15 м/с до 3 м/с. За какое время это произошло?

Дано:	Решение
	По условиям задачи скорость велосипедиста во время движения уменьшалась, поэтому движение будет считать прямолинейны равнозамедленным. При таком движении ускорение отрицательно. Для определения времени, в течение которого изменилась скорость велосипедиста воспользуемся формулой:   Замечание: т.к. ранее было проанализирован знак ускорения, то направление скорости и ускорения можно не учитывать и сразу перейти от векторов к их проекциям. Подставим в последнюю формулу числовые значения и определим время:                                          Ответ: