8) ізделініп отырған шаманы есептеу; 9) алынған жауапты талдау.
Сұйықтар мен газдардың қозғалысы тарауы бойынша қарастырылатын эксперименттік есептерді қарастырайық. Эксперименттік тәсіл бойынша есептер эксперимент жүргізудің негізінде шығарылады.
1-есеп. Май шамның қысқа бөлігін алып, оны суда жүзетіндей етіп, астыңғы жағынан жүк байланады. Мұны тәжірибе жүзінде көрсетеді. Май шамды тұтатқанда, оның қандай деңгейге дейін жанып барып сөнетіндігін анықтау керек.
Жауабы: Май шам жанған сайын оның салмағы азаяды да, ол жоғары көтеріле береді. Нәтижесінде жалын майдың ең төменгі қабатында сөнеді. Май шам жанып таусылар шамасында.
2- есеп: Стаканның бөлігіне қайнаған су құйылады. Оған 2-3 түйір қант еріледі. Сұйықтың бетіне шай қасығын көлбеу орналастырып, оған аз-аздан шай құйылады. Бұдан кейін қант ерітілген қайнаған су бетіне қабат түзіледі. Сөйтіп қою шай мен қант ерітілген судың араласпайтындығы тәжірибе көмегімен демострацияланады. Мұның себебі неде?
Жауабы: Бұл құбылыстың себебі, тәтті су мен шайдың тығыздықтарының бірдей еместігінен.
3- есеп: Айран шынысының ішінен қағаз жағып салып, оның аузына аршылған (піскен) жұмыртқаны тез қоя салсақ, ол бірте-бірте шынының ішіне тартылып барып түсіп кететіндігіне тәжірибе жасалады. Мұның себебін айтыңдар.
Жауабы: Жанған қағаз жалыны шыныдағы ауаны қыздырады. Қызған ауаның көлемі ұлғайып, оның бірқатар бөлігі сыртқа шығып кетеді. Шыны аузын жұмыртқамен жапқан кезде, жанып-сөніп ондағы ауа суыйды да қысымы азаяды. Айран шынысы ішіндегі және сыртындағы қысымы болмағандықтан, жұмыртқа ыдыс түбіне қозғалады.
4- есеп: Жалпақ тарелкаға тиын салып оның беттік деңгейінін сәл ғана асатындай су құйылады. Тарелкадағы су астындағы тиынды қолды ылғалдамай алуға бола ма?
Жауабы: Қағазды жағып стакан ішіне саламыз стаканды тезірек тиынның жанына тарелка ішіне төңкеріп қоямыз. Сонда қағаз сөніп, стакан сөніп, стакан ақ түтінге толады да, тарелкадағы су оның ішіне жиналып, тиын бұрынғы орнында құрғақшылықта болады. Мұның себебі жану кезінде, стакандағы ауа қысымы артып іштегі ауа қысымын атмосфералық қысымнан азайтады. Нәтижесінде тарелкадағы су ауа қысымы аз стакан ішіне қарай бағытталады.
5- есеп: Болат шарик сынапта жүзіп жүр. Егер сынаптың үстіне су құйса, шариктің оған батуы өзегере ме?
Жауабы: шарикке әсер етуші Архимед күші ұлғаяды. Бұл шариктің суға батып тұрған бөлігін ығыстырып шығарған судың ауырлық күшіне тең. Сондықтан оның сынапқа бату тереңдігі азаяды.
6- есеп: Неліктен үрленген қайық су түбіне батпайды?
Жауабы: Үрленген қайықтағы ауа тығыздығы, судікіне қарағанда кем. Сонымен бірге қайық қабырғаларының салмағы да аз.
7- есеп: Таңғажайып жұмыртқа деген тәжірибе жасалды. Жартылай су құйылған шыны ыдысқа саламыз. Ол сұйық бетінде жүзіп жүреді. Егер ыдысқа тағы да су құйсақ жұмыртқаның бату тереңдігінде өзгерістер бола ма?
Жауабы: Бастапқысы тұзды су, соңғысы таза су. Жұмыртқа бастапқы қалпында сол биіктігінде қалады. Өйткені тұздалған судың тығыздығы жұмыртқанікінен артық болуына байланысты, ол су бетінде жүзіп жүреді. Ал жұмыртқаның өз тығыздығы таза судікінен артық. Сондықтан ол оның бетіне шыға алмайды.
8- есеп: Неліктен шалқалақтап жүзген оңай?
Жауабы: Шалқалақтап жүзген кезде дененің көп бөлігі су ішінде болуына байланысты кері итеруші Архимед күшін көбейтеді.
9- есеп: суға көлемдері бірдей конус немесе цилиндр батырылған. Конус төбесі мен цилиндрдің жоғарғы бетінің бірдей деңгейінде екендігі экранда кодоскоп көмегімен көрсетіледі. Осыларға әсер етуші кері итеруші күштер қандай?
Жауабы: конусқа немесе цилиндрге бірдей кері итеруші күш сұйыққа батырылған дененің көлеміне тәуелді.
Графиктік тәсіл арқылы есептер шығарылғанда, олардың жауаптары түрлі графиктерді талдау негізінде алынады. Негізінен физикалық шамалардың арасындағы тәуелділікті сипаттайтын графиктерді зерттеуді талап ететін есептер графиктік есептер болып табылады. Кейбір есептерде график есептің шартында берілсе, кейбір есептерде оларды салуды көздейді. Есептің шарты график арқылы берілсе, оқушылардың оқу танымдық әрекеті графикті «оқудан» тұрады. Яғни есептің талабын орындау үшін қажетті физикалық шамалардың мәндерін графиктен алады. Егер график есептерді шығарудың әдісі болса, онда оқушы оны салады.
Төмендегі графиктік есептерді шығарыңдар.
1. Берілген графиктер бойынша (15-сурет) денелердің бастапқы координаттарын және олардың жылдамдығының проекцияларын табыңдар. Дене қозғалысының x(t) теңдеулерін жазыңдар. II және III денелердің кездесетін жері мен уақытын табыңдар.
15-сурет
2. Тыныштық қалыпта қозғала бастаған велосипедші алғашқы 4с бойы 1м/с2 үдеумен жүріп келеді, содан соң 0,1 мин бірқалыпты қозғалды және соңғы 20 метрді бірқалыпты баяу қозғалып барып тоқтады. Барлық жолдағы орташа жылдамдықты табыңдар.x(t) графигін сызыңдар.
Бақылау сұрақтары:
1.Есеп шығару кезеңдерін көрсетіңіз.
2.Физика есептерінің қандай түрлері бар?
3.Эксперименттік есеп шығару тәсілі қандай?
Ұсынылатын әдебиеттер мен оқулықтар
-
Усова А.В. Практикум по решению физических задач: Для студентов физ.-мат.фак. /А.В.Усова, Н.Н.Тулькибаева М.: Просвещение, 2001, - 206с.
-
Симакин М.В. Методика решения задач по физике для 10 класса естественно-математического направления, Кокшетау: Келешек – 2030, 2008. – 120с.
-
Каменецкий С.Е., Орехов В.П. Методика решения задач по физике в средней школе: кн. Для учителя. М.: Просвещение, 1987
-
Усова А.В., Тулькибаева Н.Н. Практикум по решению физических задач.М.:Просвещ.,1992
-
Лукашик В.И., Иванова Е.В. Сборник задач по физике. 7-9 кл. М.: Просвещение, 2001
-
Рымкевич А.П. Сборник задач по физике. 10-11 кл. М.: Дрофа, 2000
-
Степанова Г.Н. Сборник задач по физике. 10-11 кл. М.: Просвещение, 2000
-
Козел С.М. Сборник задач по физике. 10-11 кл. (Для углубленного изучения.) М.: Просвещение, 2000
Практикалық сабақ барысында жекелеген студенттер оқытушының алдын ала берген тапсырмасы бойыша есептеу, графиктік және эксперименттік есептердің әдістемелік талдауына жауап береді.
ПРАКТИКАЛЫҚ САБАҚ № 5-7
ТАҚЫРЫБЫ: «Механика бойынша виртуалды лабораториялық жұмыстарды орындау әдістемесі» (3 с.)
Мақсаты: Лабораториялық жұмыстарды рәсімдеу және орындау: «Кішкене денелерді өлшеу», «Қатты дененің массасы мен тығыздығын анықтау», «Рычагтың тепе-теңдік шартын анықтау», «Мензурканың бөлік құнын анықтау. Дененің көлемін анықтау», «Денені бірқалыпты көтерген кезде атқарылатын жұмысты анықтау», «Көлбеу жазықтықтың ПӘК анықтау».
«Кішкене денелерді өлшеу»
Зертханалық жұмысты орындауға жіберу бойынша бақылау сұрақтары:
1.Кішкене денелердің диаметрін қандай тәсіл арқылы анықтауға болады?
2. Кішкене денелердің диаметрін қандай формуламен анықтауға болады?
Зертханалық жұмысқа әдістемелік нұсқау
-
Пробиркаға 10-20 шарик салыңдар.
-
Сызғышпен пробиркаға салынған шариктердің ұзындығын өлшеңдер.
-
Бір шариктің орташа диаметрін есептеңдер.
-
Сызғыштың бөлік құнын біле отырып, өлшеу қателігін анықтаңдар.
-
Бір шарикке келетін қателікті есептеңдер.
-
Өлшеу және есептеу нәтижелерін кестеге жазыңдар.
1-сурет.
-
Бұранда шегенің орам оймалары орналасқан бөлігінің L ұзындығын сызғышпен өлшеп алыңдар.
-
Оймалардың N орам санын мұқият санап шығыңдар.
-
Бұранда қадамын d анықтаңдар.
-
Өлшеу қателігін анықтап, кестеге жазыңдар.
-
Бір орамға келетін қателікті есептеңдер.
-
Тары дәндерін сызғышқа қарай тартыңдар.
-
Алынған тары дәндерінің қатарын сызғышпен өлшеңдер.
-
Сызғыш бойында жатқан тары дәндерін N санаңдар.
-
Бір тары дәніне келетін орташа диаметрді есептеңдер.
-
Өлшеулер мен есептеулерді кестеге жазыңдар.
-
Өлшеу қателігін анықтап, кестеге жазыңдар.
-
Бір тары дәніне келетін қателікті есептеңдер.
-
Өлшеулер мен есептеулердің нәтижелерін мына кестеге жазыңдар:
1-кесте
Зертханалық жұмысты қорғау бойынша бақылау сұрақтары:
-
Егер миллиметрлік сызғыштың орнына бөлік құны 0,5см сызғышты пайдалансақ, онда өлшеу қателігі қалай және қаншаға өзгереді?
-
Егер зат санын 2 есе арттырсақ, онда қателік қалай және қаншаға өзгереді?
-
Алтын атомының диаметрі (нанометрмен) қандай екенін анықтаңдар. Фотосуреттегі көрініс электронды микроскоптың көмегімен алынған, 20 000 000 есе үлкейтілген (фотосуреттегі 1 сантиметр шындығында 0,5 нанометрге сәйкес келеді).
«Қатты дененің массасы мен тығыздығын анықтау»
Зертханалық жұмысты орындауға жіберу бойынша бақылау сұрақтары:
1.Дененің массасын қалай өлшейміз?
2.Тығыздықты анықтау қалай жүзеге асады?
3.Тығыздықты қандай формуланың көмегімен анықтаймыз?
Зертханалық жұмысқа әдістемелік нұсқау
1. Таразының көмегімен парафинді шамның және болат шегенің массасын анықтаңдар.
2. Машинаның немесе қандай да бір ауыр денені қалай өлшеуге болатынын ойланыңдар.
3. Машинаның массасын анықтаңдар.
4.Өлшеу және есептеу нәтижелерін 2-кестеге жазыңдар.
2-сурет
2-кесте
Өлшенетін дене
|
|
|
|
Зат
|
Парафин шам
|
|
|
|
|
Бұранда шеге
|
|
|
|
|
Машина
|
|
|
|
Темір
|
5.Өлшеуіш цилиндрдің бөлік құнын анықтаңдар.
6.Цилиндрдегі сұйықтың бастапқы көлемін анықтаңдар.
7.Алғашқы денені ілмекке іліп және оны тұтастай сұйыққа батырыңдар.
8.Денені сұйыққа батырғаннан кейінгі көлемді жазып алыңдар.
9.Дененің көлемін есептеңдер.
10. Тәжірибені қалған денелер үшін орындап, өлшеу нәтижелерін кестеге жазыңдар.
11.Белгілі формула бойынша тығыздықты есептеңдер.
12. Тығыздықтар кестесін пайдаланып, денелер жасалған заттарды анықтаңдар.
13.Алынған нәтижелерді кестеге жазыңдар.
Зертханалық жұмысты қорғау бойынша бақылау сұрақтары:
1.Тығыздықты дұрыс анықтадыңдар ма?
2.Егер машина болаттан жасалған деп ұйғарсақ, онда бұл заттың көлемі қандай болады? Ауаның тығыздығын нолге тең деп есептеңдер.
3. Тығыздықтың өлшем бірлігі?
«Рычагтың тепе-теңдік шартын анықтау»
Зертханалық жұмысты орындауға жіберу бойынша бақылау сұрақтары:
1.Рычаг дегеніміз не?
2.Иін деген не?
3.Күш моменті деген не?
4. Күш моменті неге тең?
Зертханалық жұмысқа әдістемелік нұсқау
1.Рычагтың сол жақ иініне айналу осінен қашықтықта салмағы жүк іліңдер.
2.Рычаг тепе-тең қалыпта болатындай етіп, рычагтың оң жақ иініне салмағы жүкті орналастырыңдар. иінді өлшеңдер.
3. Кестенің бірінші жолын толтырыңдар.
3-сурет
4. Рычагтың сол жақ иініне айналу осінен қашықтықта салмағы жүк іліңдер.
5.Рычаг тепе-тең қалыпта болатындай етіп, рычагтың оң жақ иініне салмағы жүкті орналастырыңдар. иінді өлшеңдер.
6. Кестенің екінші жолын толтырыңдар.
3-кесте
Зертханалық жұмысты қорғау бойынша бақылау сұрақтары:
1.Егер тіреу нүктесінен қашықтықта салмағы жүк бекітсек, онда рычаг тепе-теңдікте болуы үшін оның екінші ұшына салмағы жүкті қандай қашықтыққа бекіту керек.
2. Егер тіреу нүктесінен қашықтықта, рычагтың сол иініне салмағы жүк бекітсек және қашықтықта салмағы жүк бекітсек онда рычаг тепе-теңдікте болуы үшін оның екінші ұшына салмағы жүкті қандай қашықтыққа бекіту керек.
3. Егер тіреу нүктесінен қашықтықта, рычагтың сол иініне салмағы жүк бекітсек, ал оң жақ иініне тіреу нүктесінен қашықтықта салмағы жүк бекітсек онда рычаг тепе-теңдікте болуы үшін салмағы жүкті қандай қашықтыққа бекіту керек.
ПРАКТИКАЛЫҚ САБАҚ № 8-9
ТАҚЫРЫБЫ: «Молекулалық физикадан виртуалды лабораториялық жұмыстарды орындау әдістемесі» (2 с.)
Мақсаты: Лабораториялық жұмыстарды рәсімдеу және орындау: «Температурасы әртүрлі сұйықтарды араластыру кезінде жылу мөлшерін салыстыру», «Мұздың жылу сыйымдылығын анықтау», «Металдардың молярлық жылусыйымдылығын салыстыру», «Тамшы әдісімен сұйықтың беттік керілуін анықтау»
«Температурасы әртүрлі сұйықтарды араластыру кезінде жылу мөлшерін салыстыру»
Зертханалық жұмысты орындауға жіберу бойынша бақылау сұрақтары:
1.Жылу баланысының ережесін тұжырымдаңдар.
2.Жылу мөлшері дегеніміз не?
Зертханалық жұмысқа әдістемелік нұсқау
1.Калориметрге цилиндр толық бататындай етіп суық су құйыңдар.
2.Калориметрдегі судың температурасын және оның көлемін өлшеңдер. Өлшеу нәтижелерін кестеге жазыңдар.
3.Стаканға ыстық су құйыңдар және массасы 300 г болат цилиндрді салыңдар.
4.Ыстық судың (цилиндрдің) температурасын өлшеңдер. Оны кестеге жазыңдар.
5.Цилиндрді калориметрге салып, қақпағын жабыңдар.
6.Калориметрде температура тұрақтанғанша күте тұрыңдар. Тұрақтанған температураны кестеге жазыңдар.
1-сурет
7.Кестеден судың меншікті жылу сыйымдылығын біле отырып, судың алған жылу мөлшерін мына формула бойынша есептеңдер.
8.Кестеден болаттың меншікті жылу сыйымдылығын біле отырып, дененің берген жылу мөлшерін мына формула бойынша есептеңдер.
9.Өлшеулерді массасы 100 г алюминий үшін қайталаңдар.
1-кесте
Зертханалық жұмысты қорғау бойынша бақылау сұрақтары:
1.Жылу алмасу ұғымына анықтама беріңдер.
2.Меншікті жылу сыйымдылық дегеніміз не?
3.Калориметр деген не?
«Металдардың молярлық жылусыйымдылығын салыстыру»
Зертханалық жұмысты орындауға жіберу бойынша бақылау сұрақтары:
1.Молярлық жылусыйымдылық дегеніміз не?
2.Металдардың молярлық жылу сыйымдылығын қандай формуланың көмегімен анықтайды?
Зертханалық жұмысқа әдістемелік нұсқау
1.Таразының көмегімен калориметрдің және мыс, темір, алюминий денелердің массаларын өлшеңдер. Өлшеу нәтижелерін есеп беру кестесіне (1-кесте) енгізіңдер.
2.Денені ыдыстағы қайнап жатқан суға батырыңдар.
3.Калориметрге бөлме температурасындағы 100 см3 суды құйып, судың, калориметрдің температурасын өлшеңдер.
4.Калориметрге 1000С-қа дейін қыздырылған мыс денені салып, жылулық тепе-теңдік орнағаннан кейінгі температураны өлшеңдер.
5.Калориметрдегі суды алмастырып, осы тәсілмен алюминий және темір денелермен тәжірибені қайталаңдар.
6.Жылу баланысының теңдеуін пайдаланып, үш дененің әрқайсысының су мен калориметрге берген жылуларының мөлшерін есептеңдер:
мұндағы -калориметр массасы, -калориметр дайындалған заттың меншікті жылусыйымдылығы, -калориметрдегі судың массасы, -судың меншікті жылусыйымдылығы, мен -су мен калориметрдің бастапқы және соңғы температуралары.
7.өрнегін пайдаланып мыстың, темірдің, алюминийдің молярлық жылусыйымдылығын есептеңдер.
8.Жүргізілген өлшеулердің қатесін бағалаңдар (2-кесте).
2-кесте
Зат
|
Дененің массасы m, кг
|
Калориметрдің массасы mк, кг
|
Су мен калориметрдің бастапқы температурасы t1
|
Жылулық тепе-теңдік-тің орнығуы кезіндегі температура Ө, 0С
|
Дене температурасы-ның өзгерісі Δt=1000-Ө
|
Дененің берген жылу мөлшері ΔQ, Дж
|
Заттың молдік массасы, М, кг*кмоль-1
|
Заттың жылусыйымдылығы С=ΔQM/mΔT,Дж*град-1*кмоль-1
|
Мыс
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Темір
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Алюминий
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Достарыңызбен бөлісу: |