Практические работы по физике в 10

Н.О. Филатова
Практические работы по физике
в 10-11 классах
1
Н.О. Филатова
Практические работы по физике в 10-11 классах
Учебно-методическое пособие
Филатова Н.О. Практические работы по физике в 10-11 классах.
– Томск: 2011.– 56 с.
Предлагаемые практические работы рекомендуется использовать
при изучении курса физики 10-11 классов на базовом уровне.
Работы направлены на формирование у учащихся обобщенного
понимания изучаемых явлений, развитие экспериментальных и
исследовательских умений. Пособие предназначено для учителей
средних школ, лицеев, гимназий и учащихся средних
общеобразовательных учреждений.
2
ПРЕДИСЛОВИЕ
В предлагаемом учебно-методическом пособии приведены
практические работы по разделам курса физики за 10 – 11 классы.
В работах обращается внимание на роль физики в объяснении
явлений окружающего мира. Важно, чтобы в процессе обучения
учащихся физике можно было полнее продемонстрировать
ученикам взаимосвязь теоретической и практической частей
предмета. Ведь когда учащиеся почувствуют эту взаимосвязь, то
они смогут многим процессам, происходящим вокруг них в быту,
в природе, дать верное теоретическое объяснение. Это может
являться показателем достаточно полного владения материалом.
Систематическое
выполнение
учащимися
экспериментальных практических работ способствует более
осознанному и конкретному восприятию изучаемого на уроке
материала,
повышает
интерес
к
физике,
развивает
любознательность, прививает ценные практические умения и
навыки. Эти задания являются эффективным средством
повышения самостоятельности и инициативы учащихся, что
благоприятно сказывается на всей их учебной деятельности.
Роль практических работ невозможно переоценить. Они
позволяют познакомить учащихся с экспериментальными
методами познания в физике, с ролью эксперимента в физических
исследованиях (в итоге формируется научное мировоззрение). А
также способствуют формированию таких экспериментальных
умений, как: наблюдение явлений, выдвижение гипотезы,
планирование эксперимента, анализ результатов, способность
устанавливать зависимости между величинами, делать выводы и
т.п. Практико-ориентированные работы служат как для
повторения изученного материала, так и для знакомства с
новыми явлениями.
Так как не всегда в школьном кабинете физики есть
достаточное количество комплектов приборов и оборудования
для проведения лабораторных работ, то особенностью
3
предлагаемых работ является тот факт, что для их выполнения не
требуется специальное оборудование.
При выполнении практической работы необходимо
придерживаться следующих правил:
1. Название
практической
работы
сформулировать
самостоятельно.
2. Цель работы сформулировать самостоятельно. Цель работы
должна быть конкретной, четко сформулированной, чтобы
ясно выделить вопрос, на который мы хотим получить ответ.
3. Перечень используемых приборов и материалов.
4. Ход работы, в котором отображаются наблюдения учащихся.
Можно ход работы оформить в виде таблицы:
Действия
Наблюдения
Рисунок
В некоторых работах результаты представляют в виде графика,
причем нанесенные точки соединяются не ломаной кривой, а
плавной линией, которая должна проходить в границах
погрешностей отдельных элементов.
5. Результаты вычислений, если такие имеются.
6. Вывод. Например, можно начать следующим образом: «На
основе полученных данных можно сделать следующие
выводы: (и перечисляем к каким выводам в результате
проделанной работе вы пришли)».
Вывод можно сделать в творческой форме, например
стихотворной (синквейн, хокку, диамант и др.).
Правила написания стихотворных выводов приведены ниже.
Хокку
Существует много разнообразных стихотворных форм,
которые с успехом могут быть использованы на стадии
рефлексии. Хайку (или хокку) – это японская стихотворная
форма в три строки.
В классическом хокку в первой и третьей строках – по пять
слогов. Во второй – семь слогов. Хокку обычно выражает первое
впечатление писателя от окружающего мира или какого-то
события.
4
Школьникам можно предложить написать хайку по такой
схеме:
Строчка 1: «Я был» кем-то или чем-то или
«Я видел» кого-то или что-то
Я БЫЛ ЛИСТОМ
Строчка 2: Место и действие (где и что делал)
РАСТУЩИМ В ЛЕСУ, ДАВАЯ ПИЩУ
Строчка 3: Определение (как?)
НЕ ЖЕЛАЯ ТОГО
Диаманты
Очень полезно для работы с понятиями, противоположными
по смыслу. Диаманта – это стихотворная форма из семи строк,
первая и последняя из которых – понятия с противоположным
значением. Этот вид стиха составляется по следующей схеме:
строчка 1: тема
(существительное)
ЛИСТ ДЕРЕВА
строчка 2:
рождение
определение
зеленый, яркий
(2 прилагательных)
светящийся, растущий,
строчка 3: действие
цветущий
(3 причастия)
жара, движение,
строчка 4: ассоциации
солнце, пища
(4 существительных)
увядающий, замедленный,
строчка 5: действие
туманный
(3 причастия)
коричневый, старый
строчка 6: определение
смерть
(2 прилагательных)
строчка 7: тема
(существительное)
Синквейн
Это стихотворение, которое требует синтеза информации и
материала в кратких выражениях. Слово синквейн происходит от
французского, которое означает «пять». Таким образом, синквейн
– это стихотворение, состоящее из пяти строк.
5
Правила написания синквейна:
 В первой строчке тема называется одним словом (обычно
существительным).
 Вторая строчка – это описание темы в двух словах (двумя
прилагательными ).
 Третья строчка – это описание действия в рамках этой темы
тремя словами (глаголы).
 Четвёртая строка – это фраза из четырёх слов, показывающая
отношение к теме (чувства одной фразой).
 Последняя строка – это синоним из одного слова, который
повторяет суть темы.
Закон тяготения
 Ньтоновский, всемирный.
 Удерживает, притягивает, способствует падению.
 Помогает познать строение Вселенной.
 Гравитация.
6
10 КЛАСС
ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКОЙ
ТЕОРИИ
Практическая работа № 1
Приборы
и
материалы: два стакана
с горячей и холодной
водой,
пипетка
медицинская,
кусочек
пластилина,
петля
проволочная,
проволочное
кольцо
диаметром 3 – 4 см,
мыльный раствор, тальк,
кусочек мыла, немного
сахара, соль.
Ход работы:
1. С пластилиновым шариком.
а) Скатать из кусочка пластилина шарик диаметром 2-3 мм.
Осторожно положить его на поверхность воды при помощи
проволочной петли. Рассмотреть и зарисовать форму воды около
шарика. Какие силы действуют на шарик, находящийся на
поверхности воды? Почему шарик удерживается на поверхности
воды?
б) Погрузить шарик в воду. Что происходит с шариком?
Почему шарик тонет?
в) Положите шарик на поверхность воды при помощи
проволочной петли. Капните пипеткой каплю мыльного раствора.
Опишите свои наблюдения. Почему шарик тонет?
7
2. С проволочным кольцом.
а) Опустить проволочное кольцо в стакан с мыльной водой, а
затем осторожно вынуть ее из воды. В кольце образовалась
пленка.
б) Проткнуть пленку в одной половине кольца, разделенного
нитью. Запишите, что вы наблюдаете. Объясните это явление.
Почему нить прогнулась в сторону оставшейся пленки?
3. С пипеткой.
а) Набрать в пипетку воды. Держа пипетку над стаканом,
слегка нажимать на резиновый баллончик, при этом образуются
капли.
б) Пронаблюдайте, как образуются капли. Опишите и
зарисуйте поэтапно этот процесс. Почему каплям нужно время,
чтобы оторваться и упасть?
4. Выяснение зависимости силы поверхностного натяжения
жидкости от температуры и наличия примесей в жидкости.
1. Скатайте из кусочка пластилина шарик диаметром 2-3 мм.
Положите его с помощью проволочной петли сначала на
поверхность холодной воды, а затем – горячей.
Сравните результаты опытов и объясните их.
Ответьте на вопросы:
 Зависит ли коэффициент поверхностного натяжения воды от
температуры?
 По какому признаку об этом можно судить?
2. Посыпьте тальком поверхность холодной воды в стакане. Для
этого закройте отверстие в пробирке кусочком марли и
просейте тальк над водой.
3. Коснитесь поверхности воды кусочком мыла, а затем посыпьте
сначала сахар, потом соль. Что при этом наблюдается?
Ответьте на вопросы:
 Как изменился коэффициент поверхностного натяжения воды
при растворении мыла?
 Как изменился коэффициент поверхностного натяжения воды
при растворении сахара?
8
 Как
изменился
коэффициент
поверхностного натяжения воды при
растворении соли?
Сделайте выводы и приведите примеры,
в
которых
наблюдается
явление
поверхностного натяжения.
Практическая работа № 2
Приборы и материалы: стакан с водой, полоска
промокательной бумаги, полоска ткани, линейка, таблица
«Коэффициент поверхностного натяжения жидкости».
Ход работы:
1. На промокательной бумаге и на ткани на расстоянии 0,5 – 1 см
от одного из концов сделайте отметку. Одновременно
промокательную бумагу и ткань опустите в воду до отметки.
Наблюдайте за поднятием воды в обеих полосках.
2. Как только поднятие воды прекратится, выньте обе полоски. В
какой полоске диаметр капилляров больше?
3. Выполните необходимые измерения и вычислите средний
диаметр капилляров в обеих полосках.
Диаметр капилляров вычисляем по формуле: d 
4
,
gh
σ – коэффициент поверхностного натяжения, Н/м,
ρ – плотность воды, кг/м2,
g – ускорение свободного падения, м/с2,
h – высота поднятия жидкости, м
4. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу.
Высота столба жидкости
Диаметр
Материал
над отметкой
капилляра (в мм)
Промокательная
бумага
Ткань
9
Контрольные вопросы.
1. Почему расплавленный жир плавает на поверхности воды
в виде кружков?
2. Почему чернилами нельзя писать на жирной бумаге?
3. Почему мокрое платье становится узко?
4. На каком физическом явлении основано употребление
полотенец?
5. На какую высоту поднимется спирт в трубке радиусом 0,5
мм?
Коэффициент поверхностного натяжения некоторых
веществ при температуре 200 С
Поверхностное натяжение
Вещество
10-3 Н/м
Азотная кислота
59,4
70%
Анилин
42,9
Ацетон
23,7
Бензол
29,0
Вода
72,8
Глицерин
59,4
Нефть
26
Ртуть
465
Серная кислота 85%
57,4
Спирт этиловый
22,8
Уксусная кислота
27,8
Эфир этиловый
16,9
Раствор мыла в воде
40
Сделайте выводы.
10
Практическая работа № 3
Приборы и материалы:
весы,
разновес,
пипетка,
колба, сосуд с водой.
Ход работы:
Массу воды, если нет
весов,
можно
отмерять
медицинским
шприцем.
Отрыв капли происходит в
тот момент, когда сила
тяжести, действующая на
каплю, становится равной
равнодействующей сил поверхностного натяжения, действующих
вдоль линии окружности шейки капли. Если считать, что диаметр
капли равен внутреннему диаметру наконечника, тогда
m0 – масса одной капли, кг
mg
 0
d - внутренний диаметр наконечника пипетки, м
d
m0 
m
N
получаем
№ опыта
1
2
3
4
5
Среднее
значение
N – количество капель
m – масса воды, кг

mg
N d
(1)
d, м
N
m, кг
──
──
──
σ, Н/м
∆σ,
Н/м
ε, %
11
1. Рассчитать поверхностное натяжение для каждого случая по
формуле (1)
2. Найти среднее значение поверхностного натяжения  ср .
3. Рассчитать для каждого случая абсолютную погрешность:
   ср  
4. Найти среднее значение:  ср
5. Рассчитать относительную погрешность:  
 ср
 ср
100%
6. Запишите
результат
измерения
в
виде:
Н
   ср   ср  ,   ...%
м
Контрольные вопросы:
1. Какой физический смысл поверхностного натяжения
жидкости?
2. От чего зависит поверхностное натяжение жидкости?
3. Почему поверхностное натяжение жидкости меняется с
изменением температуры?
Запишите вывод по проделанной работе.
Практическая работа № 4
Приборы и материалы:
стекло, пипетка медицинская,
парафин, вода.
Ход работы:
1. Смажьте одну половину
стекла парафином.
2. Наберите в пипетку воды и
осторожно выдавите каплю
на смазанную поверхность
стекла.
3. Еще одну каплю воды выдавите на другую (чистую) сторону
стекла.
12
4. Пронаблюдайте за формой капель, какова она? Опишите и
зарисуйте увиденное.
5. Наклоните стекло и посмотрите, что происходит. Запишите
свои наблюдения.
Вопросы:
1. Почему на одной стороне стекла капля растеклась, а на другой
(смазанной парафином) собралась в шарик?
2. Где в окружающем мире вы встречаетесь с этими явлениями?
3. Какое из положений МКТ доказывают эти явления?
Сделайте выводы.
Практическая работа № 5
Приборы
и
материалы:
два
стеклянных
стакана,
сосуд с горячей водой,
кусок пористого картона
(не
ламинированного),
марганцовка.
Ход работы:
1. Возьмите
два
одинаковых гладких
стакана, налейте в
один стакан кипятку
до 3/4 его высоты и тотчас накройте стакан куском пористого
(не ламинированного) картона. Поставьте на картон вверх
дном сухой стакан и наблюдайте, как будут постепенно
запотевать его стенки. Опишите и зарисуйте свои наблюдения.
Что подтверждает этот опыт?
2. В один стакан налейте холодной воды, а в другой горячей. В
оба стакана бросьте несколько кристалликов марганцовки.
Опишите и зарисуйте свои наблюдения. Сделайте вывод о
скорости диффузии от температуры жидкости и объясните это
явление.
13
3. Приведите примеры диффузии в окружающем вас мире.
Сделайте выводы.
ТЕМПЕРАТУРА. ЭНЕРГИЯ ТЕПЛОВОГО
ДВИЖЕНИЯ МОЛЕКУЛ.
Практическая работа № 6
Приборы
и
материалы: не большой
воздушный шар, нить,
емкость с горячей водой
(500-600),
стакан
с
холодной водой.
Ход работы:
1. Надуйте
шарик,
завяжите его нитью.
2. Немного подержите
над горячей водой
воздушный шарик.
3. Полейте
сверху
шарик холодной водой. Опишите свои наблюдения.
Контрольные вопросы:
1. Как меняется давление газа в шарике в процессе его
надувания? Почему?
2. Почему изменилась форма шарика после контакта с холодной
водой?
3. Приведите примеры явлений, связанных с различным
давлением и объясните причины этих различий.
Сделайте выводы.
14
Практическая работа № 7
Приборы
и
материалы: стеклянная
пластина, пипетка, два
стакана,
немного
подсолнечного масла,
немного
спирта,
термометр, секундомер.
Ход работы:
1. На
стеклянную
пластину
капните
каплю воды и каплю
спирта.
Засеките
время
испарения
жидкостей. Запишите результат.
2. На стеклянную пластину капните каплю воды и каплю спирта.
Подуйте на жидкости и засеките время испарения. Запишите
результат.
3. На стеклянную пластину капните по разным сторонам каплю
холодной и каплю горячей воды. Засеките время испарения
воды и запишите результаты.
4. В два одинаковых стакана налейте поровну горячей воды. На
поверхность воды в одном стакане накапайте 4-5 капель
подсолнечного масла. Через 4-5 мин измерьте температуру в
обоих стаканах. Подождите еще 3-5 мин и повторите
измерения. Проведите несколько измерений (5-6).
5. По результатам последнего опыта постройте графики
зависимости скорости испарения от времени для воды и воды с
маслом. Объясните результат. Почему при испарении жидкость
охлаждается?
Сделайте выводы и напишите, какую роль играет процесс
испарения в природе (примеры).
15
Практическая работа № 8
Приборы
и
материалы:
Настольная лампа (с лампой
накаливания), термометр, листы
белой и черной бумаги.
Задание.
Используя
предложенное
оборудование,
исследуйте зависимость показаний
термометра от внешних условий.
Ход работы:
Опыт 1. Возьмите термометр
и
измерьте
температуру
«на солнце» и
«в тени» (рис.
1).
В качестве
«Солнца» используйте настольную лампу.
Рис. 1
Первый раз расположите термометр на
расстоянии 15-20 см от лампы на столе,
второй раз, не изменяя расположения лампы
относительно термометра, создайте «тень»
листом бумаги, поместив его вблизи лампы.
Запишите показания термометров.
Опыт 2. Выполните
измерения
Рис. 2
температуры
«на
солнце»
с
использованием сначала темной, а затем
светлой подложки под термометром. Для
этого первый раз положите термометр на лист
белой бумаги, второй раз — на лист черной
бумаги (рис. 2). Запишите показания
термометров.
Рис. 3
Опыт 3. Выполните измерения «в тени»,
закрыв свет от лампы листом белой бумаги, положенным прямо
16
на термометр. Запишите показания термометра. Повторите опыт,
заменив белую бумагу черной (рис. 3).
Обдумайте результаты выполненных опытов и сделайте
выводы, где и как нужно укрепить за окном термометр для
измерения температуры воздуха на улице?
Дополнительное задание
Исследуйте зависимость показаний термометра от места его
расположения в комнате. Объясните полученные результаты и
сделайте вывод, какие места в комнате не пригодны для
помещения термометра для измерений температуры воздуха и
где можно помещать термометр.
Сделайте выводы.
Практическая работа № 9
Приборы
и
материалы:
1)
термометр
лабораторный;
2)
кусочек марли или ваты;
3) стакан низкий с водой
комнатной температуры;
4)
таблица
психрометрическая.
Ход работы:
1. Измерьте
температуру воздуха
в классе. Результат
измерения запишите в тетрадь.
2. Смочите кусочек марли или ваты водой и оберните им
резервуар термометра. Подержите влажный термометр
некоторое время в воздухе. Как только понижение
температуры прекратится, запишите его показания.
17
3. Найдите разность температур «сухого» и «влажного»
термометров и с помощью психрометрической таблицы
определите относительную влажность воздуха в классе.
4. Результаты измерений и вычислений запишите в тетрадь.
5. Ответьте на вопросы:
1. Почему температура «влажного» термометра ниже, чем
«сухого»?
2. От чего зависит разность температур обоих термометров?
3. В каком случае температура «влажного» термометра будет
равна температуре «сухого»?
4. Как зависит разность температур обоих термометров от
давления водяного пара в воздухе? Почему?
5. Какими способами из ненасыщенного пара можно получить
насыщенный?
6. Почему давление насыщенного пара быстрее растет при
увеличении температуры, чем давление идеального газа?
7. Почему жару значительно труднее переносить при высокой
влажности воздуха?
8. Начертите рисунок, объясните устройство и принцип работы
волосяного и конденсационного гигрометров и психрометра.
Сделайте выводы.
18
ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ
Практическая работа № 10
Приборы
и
материалы: стеклянная
прозрачная
бутылка
(пробирка), горячая вода,
кубик льда, темно-синяя
или черная бумага.
Ход работы:
1. Осторожно наполните
бутылку горячей водой.
2. Через
3
минуты
вылейте воду, оставив
немного на самом дне.
3. Положите сверху на горлышко бутылки кубик льда, так что бы
он закрыл горлышко.
4. Поставьте за бутылкой лист темной бумаги.
5. Опишите наблюдаемые явления.
6. Приведите примеры конденсации в природе.
Сделайте вывод.
19
Практическая работа № 11
Приборы
и
материалы: термос, банка,
термометр, горячую воду
(ОСТОРОЖНО!).
Ход работы:
1. В термос и банку залить
горячую
воду
(СОБЛЮДАЙТЕ
ОСТОРОЖНОСТЬ)
одинакового объема.
2. Измеряем
температуру
воды в термосе и банке
через 10 мин, 15 мин, 30
мин.
3. Строим
графики
зависимости температуры
от времени.
Вопросы:
1. Объясните отличие графиков;
2. Какой способ теплопередачи здесь наблюдается?
Сделайте вывод.
20
Практическая работа № 12
«С ОПИЛКАМИ И ПЕСКОМ»
Приборы
и
материалы:
две
пробирки, стакан с
горячей
водой
(ОСТОРОЖНО!),
песок,
древесные
опилки,
термометр,
секундомер.
Ход работы:
1. Насыпьте в одну
пробирку песок, а в
другую древесные
опилки в рыхлом
состоянии.
2. Опустите обе пробирки в стакан с горячей водой.
3. Используя
секундомер
и
термометр,
сравните
теплопроводность песка и древесных опилок.
4. Сравните теплопроводность песка и древесных опилок в
уплотненном состоянии.
«С ЛОЖКАМИ И ЛЬДОМ»
Приборы и материалы: лед, бумага, фольга, вата, ложки,
21
кружка с горячей водой, секундомер.
Ход работы:
1 опыт. Приготовьте три одинаковых кусочка льда. Один
кусочек заверните в фольгу, второй – в бумагу, третий – в вату.
Определите время полного таяния. Объясните разницу.
2 опыт. Подберите ложки из разных материалов
(алюминиевую, мельхиоровую, стальную, деревянную и т.д.).
Опустите их наполовину в сосуд с горячей водой. Через 1–2 мин
проверьте, одинаково ли нагрелись их ручки. Проанализируйте и
объясните результат.
Запишите полученные результаты.
Вопросы:
1. Что такое теплопроводность вещества?
2. Почему теплопроводность одного вещества больше (меньше)
теплопроводности другого вещества?
3. Как зависит теплопроводность опилок в рыхлом состоянии от
теплопроводности опилок в уплотненном состоянии?
Сделайте вывод.
«ВОЛШЕБНАЯ БУМАГА»
Приборы и материалы: толстый гвоздь, две полоски
бумаги, спиртовка или
свеча.
Ход работы:
1. Толстый гвоздь плотно
обернуть
полоской
бумаги и внести его в
пламя спиртовки.
2. Скатать
подобную
трубочку из бумаги и
также внести ее в пламя. (Соблюдайте осторожность! Как
только трубочка загорелась, положите ее в банку с водой у вас
на столе)
Вопросы:
1. Почему бумага, которой обернут гвоздь не горит?
2. Почему простая трубочка из бумаги легко загорается?
22
Сделайте вывод.
«ВЕРТУШКА»
Приборы и материалы: резинка
стирательная (кусок дерева, кусочек
пробки), игла, квадрат из легкой бумаги
(кальки или папиросной бумаги).
Ход работы.
1. Воткните
иголку
в
резинку
(деревяшку, пробку) острым концом
вверх,
под
прямым
углом
(перпендикулярно) к плоскости резинки.
2. Сложите
бумажный
квадрат
по
диагонали (угол к углу). Разверните, и
сложи по другой диагонали.
3. Снова разверните бумагу.
4. Там, где пересекаются линии сгиба,
находится центр листа. Лист бумаги
должен
выглядеть
как
низкая,
уплощённая пирамида (зонтик).
5. Наденьте получившийся зонтик на
острие иголки, воткнутой в пробку. У вас получится
квадратный зонт, устойчиво сидящий на острие иголки,
подпирающей его в центре тяжести.
6. Потрите ладони 5-10 раз, потом сложите их вокруг пирамиды
на расстоянии около 2,5 см от краёв бумаги. Запишите, что вы
наблюдаете. Объясните происходящее.
Сделайте вывод.
23
Практическая работа № 13
Приборы и материалы:
пластиковая бутылка (0,5 л) или
пробирка,
закрытая
пробкой;
термометр;
цилиндр
измерительный с холодной водой;
лист бумаги; таблица «Удельная
теплоемкость веществ».
Ход работы:
1. Налейте
в
бутылку
(пробирку) немного воды
и
измерьте
ее
температуру.
2. Закройте бутылку (пробирку)
пробкой и заверните в бумагу.
Энергично встряхивайте воду в
бутылке (пробирке) в течение
30-40 с.
3. Откройте бутылку (пробирку) и снова измерьте температуру
воды.
4. Вычислите изменение внутренней энергии воды.
5. Результаты измерений и вычислений запишите в тетрадь.
Вопросы:
1. Как изменилась внутренняя энергия воды во время опыта?
2. Каким способом вы изменяли внутреннюю энергию воды в
опыте?
3. Зачем пробирку с водой необходимо было заворачивать в
бумагу во время опыта?
4. Что можно сказать о зависимости изменения внутренней
энергии тела от совершенной работы?
Сделайте вывод.
24
ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ
ЭЛЕКТРОСТАТИКА
Практическая работа № 14
Приборы
и
материалы:
две
пластмассовые линейки,
пенопласт
размером
примерно 0,5 х 0,5 см на
нитке, держатель, игла,
кусок
поролона,
теннисный шарик, фольга,
лист бумаги.
Ход работы
1. Изготовьте индикаторы
электрического поля трех видов.
Первый – из кусочка пенопласта, подвешенного на нити.
Второй индикатор можно изготовить, вырезав из фольги
небольшую стрелку и аккуратно положив ее на тупой конец
иглы, воткнутой вертикально в поролон. Для устойчивости
концы стрелки нужно слегка опустить, а в центре, у кончика
иглы, пальцами сделать небольшое углубление. Убедитесь, что
стрелка легко вращается вокруг своей оси. Действие этого
индикатора основано на поляризации металла вблизи
заряженного
тела.
Стрелка
приобретает
заряд,
противоположного заряду тела знака, и притягивается к телу.
Третий индикатор можно выполнить из сухой легкой бумаги
аналогично второму, поскольку диэлектрики тоже могут
поляризоваться под действием внешнего поля.
25
2. Изготовьте заряженный металлический шар. Для этого
оберните шарик от пинг-понга фольгой. Можно также покрыть
его графитом (грифелем мягкого простого карандаша).
3.
4.
5.
6.
Положите его на кусок поролона или другого изолятора, чтобы
он не мог перемещаться.
Зарядите его, потерев пластиковый корпус ручки о шерсть и
перенеся заряд с ручки на «металлизированный» шар.
Обнося первый индикатор вокруг заряженного шара на равном
расстоянии от его «экватора» зарисуйте направление иглы,
действующей
на
положительный
пробный
заряд,
находившийся на пенопластовом индикаторе, подвешенном на
нити.
Перемещайте индикатор вокруг шара на большем удалении от
его центра, оставаясь в плоскости «экватора». Изобразите
векторы сил, показывающие их соотношение при первом и
втором обходе. Проведите несколько силовых линий
электрического поля.
С помощью второго и третьего индикаторов убедитесь, что
они поворачиваются при
перемещении их вокруг
шара вдоль направления
силовых
линий
электрического поля.
Повернув шар на поролоне,
с помощью индикатора
убедитесь, что картина
расположения
векторов
26
напряженности
поля
остается
симметричной
в
«экваториальной» плоскости.
7. Снимите фольгу с пластмассового шарика, зарядите только
одну «точку» шарика в «экваториальной» плоскости.
Исследуйте картину электрического поля в этом случае.
Зарисуйте ее в тетрадь.
8. Оберните фольгой линейку, положите ее на изолятор, как
показано на рисунке и зарядите, после чего исследуйте
картину поля вдоль линейки. Зарисуйте силовые линии
электрического поля.
9. С помощью второго или третьего индикатора проследите, как
стрелка реагирует на пронесение мимо нее заряженной
пластмассовой ручки. Запишите наблюдения. Как меняется
поведение стрелки, если между индикатором и заряженной
ручкой поместить лист бумаги, кусок целлулоида, плоский
лист фольги, зеркальце? Опишите наблюдения.
10.
Попросите кого-нибудь подержать заряженную ручку за
непрозрачным экраном из бумаги или ткани и с помощью
индикатора обнаружьте, в какой точке пространства по другую
сторону экрана электрическое поле имеет максимальную
напряженность.
Сделайте выводы.
Практическая работа № 15
Приборы и материалы:
полиэтиленовые пленки (2
шт.), бумажная полоска.
Ход работы:
1.
Положите
две
полиэтиленовые
пленки
рядом на стол (параллельно
друг другу) и проведите по
ним
один
раз
рукой.
27
Поднимите пленки за концы, разведите их и, медленно
сближая, наблюдайте за их взаимодействием.
2. Повторите опыт с этими же пленками, натерев их рукой. Как
изменилась сила взаимодействия пленок?
3. Проделайте аналогичные опыты с полиэтиленовой пленкой и
бумажной полоской. Для их электризации положите на
бумажную полоску полиэтиленовую пленку и потрите их
рукой (первый раз – слегка, второй раз – сильнее). Каждый раз
разводите полоски и, медленно поднося друг к другу,
наблюдайте за их взаимодействием.
4. Ответьте на вопросы:
· По какому признаку вы судите о силе взаимодействия
заряженных тел?
· Как взаимодействуют заряженные полиэтилен с полиэтиленом
и полиэтилен с бумагой?
· На оба ли заряженных тела действует электрическая сила?
· От чего зависит сила взаимодействия заряженных тел?
· Как зависит сила взаимодействия заряженных тел от значения
зарядов и расстояния между ними?
Сделайте выводы.
Практическая работа № 16
Приборы и материалы: пластмассовая линейка, комочек
ваты.
Ход работы:
1. Положите
пластмассовую
линейку на стол
и натрите ее
бумагой.
2. Распушите очень
маленький
комочек ваты и
положите его на линейку.
28
3. Поднимите наэлектризованную линейку и легонько сдуйте
с нее пушинку вверх.
4. Поместите быстро линейку снизу пушинки и наблюдайте
за ее парением в электрическом поле заряженной линейки.
(Если пушинка прилипнет к линейке, сдуйте ее и снова
повторите опыт, пока не добьетесь парения пушинки.)
5. Ответьте на вопросы:
· Какой заряд получила пушинка относительно заряда
линейки – одноименный или разноименный?
· Какие силы действуют на пушинку во время ее парения?
· Почему пушинка не падает в электрическом поле?
Сделайте выводы.
Практическая работа № 17
Приборы и материалы: корпус от
пластмассовой
ручки,
елочный
«дождь», стирательная резинка или
половинка коробочки от «киндерсюрприза», пластмассовая ручка или
линейка, кусочек меха.
Ход работы:
1. В
корпусе
шариковой
ручки
закрепите елочный «дождь» и
установите ее на подставке – резинке
или
половинке
коробочки
от
«киндер-сюрприза». Сделать две
штуки.
2. Потрите пластмассовую ручку или линейку о кусочек меха.
Поднесите ручку к одному из султанчиков. Запишите, что вы
наблюдаете.
3. Наэлектризуйте оба султанчика из елочного «дождя». Для
этого пластмассовой ручкой (линейкой), потертой о мех,
прикоснитесь к «султанчикам».
Вопросы:
29
А. Почему лепестки из «дождя» притягиваются к
наэлектризованной ручке? Используйте электронную
теорию.
Б. Как называется такой способ электризации?
4. Медленно приближайте два «султанчика» друг к другу.
Запишите и зарисуйте то, что вы наблюдаете.
Вопросы:
А. Как называется этот способ электризации?
Б. Объясните свои наблюдения, применяя электронную
теорию.
5. Разрядите «султанчиков», прикоснувшись к ним рукой.
6. Теперь зарядите одного «султана» ручкой, потертой о мех, а
другого ручкой, потертой о целлофановую пленку. Повторите
пункт 5. Также запишите и зарисуйте то, что вы
пронаблюдали.
Вопросы:
А) Объясните свои наблюдения, применяя электронную теорию.
Сделайте выводы.
Практическая работа № 18
Приборы
и
материалы: игла, лист
фольги,
лист
бумаги,
пластмассовая
ручка,
стирательная
резинка,
кусочек
меха
или
целлофановой
пленки,
шарик от пинг-понга или
пластмассовый шарик того
же размера.
Ход работы:
1. Изготовьте индикатор электрического поля. Вырежете из
бумаги небольшую стрелку и аккуратно положите ее на конец
30
иглы, воткнутой вертикально в кусочек резинки. Для
устойчивости концы стрелки можно слегка опустить, а в
центре, у кончика иглы, пальцем сделать небольшое
углубление. Убедитесь, что стрелка легко вращается вокруг
своей оси.
2. Наэлектризуйте пластмассовый шарик, потерев его о кусочек
меха. Положите его на стирательную резинку, чтобы он не мог
перемещаться (сделайте в резинке небольшое углубление).
3. Обнося индикатор вокруг заряженного шара на равном
расстоянии от его «экватора» зарисуйте направление стрелки.
4. Перемещайте индикатор вокруг шара на большем удалении от
его центра, оставаясь в плоскости «экватора». Изобразите
векторы сил, показывающие их соотношение при первом и
втором обходе. Проведите несколько силовых линий
электрического поля. Сделайте вывод о том, как направлены
силовые линии заряженного шара.
5. Наэлектризуйте пластмассовую ручку, потерев ее о кусочек
меха или пленки.
6. Медленно обносите индикатор вокруг заряженной ручки.
Запишите и зарисуйте наблюдаемое явление. Определите и
запишите, как зависит сила взаимодействия между
индикатором и заряженной ручкой от расстояния.
7. Пронаблюдайте, как меняется поведение стрелки, если между
индикатором и заряженной ручкой поместить лист бумаги,
лист фольги. Опишите и объясните наблюдения.
Контрольные вопросы:
А. Как осуществляется взаимодействие между заряженной
ручкой и индикаторами?
Б. Что такое электрическое поле?
В. Что такое напряженность электрического поля?
Г. Что называется линией напряженности электрического поля?
Д. Могут ли линии напряженности электрического поля касаться
друг друга или пересекаться?
Е. Как направлены силовые линии электрических полей
положительного и отрицательного зарядов?
31
Ж. Какой закон описывает взаимодействие заряженных тел?
Запишите и сформулируйте его.
Сделайте выводы.
11 КЛАСС
ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ
МАГНИТНОЕ ПОЛЕ
Практическая работа № 19
Приборы
и
материалы:
два
полосовых магнита, сито с
железными
опилками,
бумага,
железные
скрепки,
разные
металлические предметы
(например, ключи).
Ход работы:
1. Положите
на
стол
разные
железные
ключи,
карандаш,
резинку, бумагу и другие предметы. Поднося по очереди к ним
магнит, установите, какие из них являются магнитными
материалами.
2. Удерживая магнит горизонтально, поднесите скрепку к
одному из полюсов, к концу скрепки поднесите следующую и
повторите действия до образования «цепи» максимальной
длины.
3. Подвесьте к полюсу горизонтально расположенного магнита
одну скрепку и поднесите к ней до соприкосновения
разноименный
полюс
второго
магнита.
Объясните
наблюдаемый эффект.
32
4. Убедитесь, что магнитное действие магнита сильнее всего
проявляется на полюсах.
5. Положите на стол полосовой магнит, а поверх магнита бумагу.
Насыпьте на бумагу опилки. Рассмотрите и зарисуйте
полученное изображение магнитного поля.
6. Получите изображение магнитного поля двух одноименных
полюсов. Зарисуйте полученное изображение магнитного
поля.
7. Получите изображение магнитного поля двух разноименных
полюсов. Зарисуйте полученное изображение магнитного
поля.
Контрольные вопросы
1. Чем объяснить, что магнитная стрелка устанавливается в
данном месте Земли в определенном направлении?
2. Почему два гвоздя, притянувшиеся к магниту, расходятся
противоположными свободными концами?
3. Какой полюс появится у заостренного конца железного гвоздя,
если к его шляпке приблизить южный полюс стального
магнита?
4. Почему корпус компаса делают из меди, алюминия,
пластмассы и других материалов, но не из железа?
Сделайте выводы.
33
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ
Практическая работа № 20
Приборы
и
материалы:
миллиамперметр, катушкамоток, магнит.
Ход работы:
1. Наблюдение
действия
магнитного поля на
проводник с током.
Пронаблюдать
взаимодействие
полосового магнита и
катушки с током при
различных взаимных положениях:
а)
б)
в)
N
S
N
N
N
S
S
S
34
Описать, как взаимодействуют катушка с током и магнит в
каждом случае.
2. Наблюдение явления электромагнитной индукции.
а)
б)
S
N
N
в)
S
N
N
N
S
S
г)
N
S
S
Подключите катушку-моток к зажимам миллиамперметра и
выполните действия, указанные рисунках (а, б, в, г). При
выполнении опытов положение катушки не меняется, а магнит
перемещается с одной и той же стороны катушки.
Для каждого способа получения индукционного тока
определите:
а) изменение магнитного потока магнита ФМ через катушку
(с помощью стрелок ↑, ↓).
б) направление вектора магнитной индукции поля ВМ в
катушке;
в) направление вектора магнитного индукционного поля
индукционного тока В в катушке;
г) направление индукционного тока;
Вопросы для закрепления:
1. Как изменился магнитный поток через катушку при
приближении и удалении магнита?
35
2. Как направлены векторы В и ВМ при возрастании и
убывании магнитного потока ФМ через катушку?
3. Что можно сказать о зависимости силы индукционного тока от
скорости изменения магнитного потока через катушку?
Сделайте вывод.
КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ
Практическая работа № 21
Приборы и материалы: нить,
небольшой груз известной массы,
часы, лист бумаги, скрепки.
Ход работы.
1. Подвесьте груз на нити длиной
около метра.
2. Укрепите с помощью скрепок и
нитей лист бумаги, на которой
изображена линия положения
равновесия маятника, угол 300,
угол 150, угол 900 и угол 450.
3. Отклоните нить от вертикали на угол
300.
4. Определите число колебаний и время,
за которое амплитуда уменьшится в 2
раза.
5. Повторите эксперимент, отклонив
первоначально маятник на расстояние
хmax.
36
6. Определите число колебаний и время уменьшения амплитуды
в 2 раза.
7. Результаты измерений запишите в таблицу:
№
α=300
α=900
N
t
T
N
t
T
1
2
3
Вопросы:
1. Удалось ли Вам обнаружить зависимость времени одного
колебания от амплитуды?
2. Удалось ли Вам обнаружить влияние сопротивления на время
одного колебания?
Сделайте вывод.
Теоретическая часть.
1. Время одного колебания при достаточно малых амплитудах не
зависит от амплитуды.
2. Это
время
называется
условным
периодом.
Условным, т.к. через время
Т тело не возвращается в
прежнее состояние.
3. Степень
затухания
характеризуется величиной
τ («тау»), которая называется временем релаксации. Время
релаксации – это время, за которое амплитуда колебания
убывает в е=2,7 раза.
4. Время релаксации позволяет определить коэффициент
сопротивления β.
, где m – масса колеблющегося груза.
37
Практическая работа № 22
Приборы и материалы: расчески, лист картона, будильник
механический, кусок ваты,
кусок ткани, блюдце, 4
стеклянных
бутылки
разного
размера,
капроновая леска (2 м),
металлическая ложка, две
спички, шерстяная нить (2
м),
два
бумажных
стаканчика, пластмассовая
бутылка (2 л), воздушный
шарик с d=dбутылки, свеча.
1. Поющие расчески
Проведи по зубцам расчески листок картона или толстой
бумаги сначала быстро, а затем медленно. Проделайте то же
самое с разными расческами. Когда звук выше? От чего зависит
высота звука? Почему вообще возникает звук?
Сделайте вывод.
2. Бой курантов
Положите будильник на стол. Слышно ли его тиканье, если
вы находитесь на расстоянии 1 м? Приложите ухо к столу
примерно на таком же расстоянии от будильника. Сравните
слышимость в этом случае. Повторите опыт, положив будильник
на бумагу, вату, кусок ткани, блюдце. Запишите свои наблюдения
и сделайте вывод о передаче звука различными телами.
Сделайте вывод.
3. Бутылочный оркестр
Возьмите несколько пустых стеклянных бутылок разного
размера. Ударьте по ним карандашом. Какие бутылки издают
38
более высокий звук? Более низкий? Как вы можете это
объяснить.
Возьмите несколько одинаковых бутылок и наполните водой
до разного уровня. Постучите по ним карандашом. Когда звук
выше?
Какой вывод можно сделать из проведенных опытов?
Попробуйте что-нибудь сыграть.
Сделайте вывод.
4. Колокольный звон из …ложки!
Возьмите два метра капроновой лески. Прочно привяжите
леску серединой к столовой (не алюминиевой) ложке, а концы ее
прижмите пальцами к закрытым ушам. Наклонитесь немного,
чтобы ложка могла свободно раскачиваться, и ударьте ею о
ножку стола.
Почему слышим звук? Почему он становится таким громким?
Как передается звук в этом опыте?
Сделайте вывод.
5. Самый простой телефон
Дешевый телефон, хотя
и не электрический, но
передающий
звуки
на
расстоянии
и,
заслуживающий
поэтому
название телефона, можно
сделать и самим. Склейте из
нетолстой папки два небольших стакана (Подойдут бумажные
стаканчики). Сделайте дырочки в их днах, чтобы можно было
продеть шнур, как указано на рисунке. На дне стакана закрепите
шнур деревянной палочкой. Длина шнура может быть 20 и даже
более метров. Каждый из двух участников разговора получает по
стакану, и они расходятся, насколько позволяет шнур. Если один
из участвующих будет говорить в стакан, а другой приставит
39
свой стакан к уху, то даже тихо произносимые слова будут
слышны на расстоянии. Почему хорошо будет слышен звук?
Сделайте вывод.
6. Звуковая ударная волна
Звуковые кольца. При некоторых условиях, короткие
вспышки звука образуют специфические колебания в воздухе,
известные как "звуковые кольца". Эти кольца несут в себе
значительную мощь. Некоторые могут сбивать относительно
большие объекты на расстоянии в несколько метров (а то и
больше, как, например, звуковая волна от взрыва)!
Вы можете создать уменьшенные их версии, которые будут
гасить свечу. Изготовить звуковой генератор из пластмассовой
бутылкой и воздушного шара. Отрежьте основание пустой
бутылки настолько гладко, насколько это возможно. Сгладьте
края (например, поводите горящей спичкой или зажигалкой по
периметру разреза, пока края не окажутся гладкими). Отрежьте
от воздушного шарика столько, чтобы вам хватило резины, для
того чтобы полностью закрыть "дно" бутылки, и осталось про
запас сантиметра два. Натяните и прочно закрепите липкой
лентой полученный от шарика каучуковый круг к бутылке.
Должно получиться что-то вроде барабана. Теперь захватите
пальцами (как-бы ущипните) в центре натянутое "дно". Оттащите
(натяните) резину и отпустите. Это даст довольно сильный
небольшой взрыв. Попробуйте задуть свечу, направив на нее
изготовленное устройство. Оттяните мембрану и отпустите.
Можно увидеть звуковые кольца, задымив бутылку. Объясните
наблюдаемый эффект.
Сделайте вывод.
40
ОПТИКА
Практическая работа № 23
Требования к оформлению
Оформить необходимо в виде презентации. На первом слайде –
название работы, авторы. На втором слайде - цель, приборы и
материалы. На последующих слайдах – ход работы. В ходе работы
обязательно рассмотреть несколько вариантов (минимум 3) - кто,
когда и как определял скорость света (с кратким описанием и
схемой опыта). Некоторые данные имеются ниже в таблице. После
описания этих опытов описываем свой метод измерения скорости
света. Обязательное сопровождение своими фотографиями. Расчет
писать полностью. Не забываем сделать вывод.
Приборы и материалы: микроволновая печь, лист картона
размером с дно камеры микроволновой печи, плитка шоколада (а
лучше несколько, чтобы закрыть ими, по возможности, большую
площадь картона) или сыр, тёрка, линейка, калькулятор.
Ход работы:
1. Разложите тертую шоколадку (сыр) на лист картона.
2. Уберите из Вашей микроволновой печи вращающуюся
платформу.
3. Установите лист картона в печь и включите её на 10
секунд.
4. Когда Вы достанете лист картона из печи, то увидите, что
на шоколаде расплавились только отдельные участки. (Время
может зависеть от печи – если шоколад расплавился полностью,
время нужно уменьшить, если расплавленных участков не
наблюдается, то увеличить.)
41
5. Используя линейку, измерьте расстояние между центрами
расплавленных участков шоколада. Результат выразите в метрах.
Это будет половина длины волны, создаваемой Вашей
микроволновой печью.
6. На задней стенке печи должна быть наклейка, которая
скажет Вам частоту электромагнитного излучения в герцах.
Большинство печей работают на частоте 2450МГц. Примечание:
1МГц=106Гц.
7. Используя следующее выражение, определите скорость
света:
Скорость света = 2 · (расстояние между расплавленными
участками) · (частота печи), т.е. c = 2λ · ν.
Пустая строка таблицы ждёт Вашего результата.
Дата Имя
Метод
XVII Иоганн
век Кеплер
Предположение о мгновенном
–
распространении света
1607 Галилео
год Галилей
Свет фонаря с переотражением
неудача
зеркалами
Астрономический
1676
Олаф Ремёр (наблюдение
за
год
Юпитера)
1862
Леон Фуко
год
...
метод
215000
спутниками
км/с
Метод вращающихся зеркал
1927 Альберт
Усовершенствованный
год Майкельсон вращающихся зеркал
...
Результат
...
298000
км/с
метод 299796
км/с
...
Теоретическая часть.
В камере печи создаётся электромагнитное излучение в
микроволновом диапазоне длин волн. Данное излучение не
видимо человеческим глазом. Микроволновое излучение имеет
высокий коэффициент поглощения веществом, что приводит к
42
существенному нагреву. При этом внутри камеры образуется
стоячая волна (рисунок 1).
Тут следует разобраться, что же такое стоячая волна. Для
этого нам потребуется верёвка длиной несколько метров.
Привяжем один конец верёвки к дверной ручке, а свободный
конец будем дёргать вверх-вниз. По верёвке начнёт
распространяться волна. После отражения от двери она начнёт
складываться с исходной. Если дёргать верёвку с постоянной
частотой, то на ней образуется устойчивая картина
колебательного процесса, которая и называется стоячая волна.
Точки, в которых
суммарная
амплитуда
волны
равна максимальна,
называются
пучностями, а где
амплитуда
равна
нулю – узлами.
В
пучностях
Рис.1 Микроволновая печь со стоячей
волны
нагрев
волной
максимален, поэтому
в
них
шоколад
плавится в первую очередь. На плитке они будут представлять
собой расплавленные области. Расстояние между центрами
соседних пучностей равно половине длины волны (также, как и
между соседними узлами). Поэтому в приведённой нами
расчётной формуле данное расстояние умножается на 2.
Сделайте выводы.
43
Практическая работа № 24
Правила оформления
1. Работу выполнять можно в группе по 2 человека.
2. Работа оформляется ТОЛЬКО в электронном формате в виде
презентации
3. В презентацию необходимо вставить фотоотчет о проделанной
работе.
4. Структура презентации: 1 слайд – название работы и кто
выполнил, 2 слайд – цель работы, приборы и материалы, 3 и др.
слайды – ход работы. В ходе работы описание эксперимента и
Необходимые материалы: пустая коробка, настольная лампа
фотоотчет. И последний слайд: выводы и ответы на контрольные
или
фонарик, лист белой бумаги.
вопросы.
Ход работы:
1 часть
1. В пустой коробке проделайте
отверстия.
2. Пустую коробку оденьте на
лампу, чтобы она плотно прилегала к
поверхности стола.
3. Выключите в комнате свет и
включите лампу под коробкой.
4. Пронаблюдайте за ходом
лучей света, пробивающихся из
отверстий коробки.
5.
Опишите
наблюдаемый
эффект.
2 часть
1. Закрепите на стене лист ватмана или белой бумаги – это
будет вашим экраном.
2. Включите настольную лампу – это ваш источник света.
3. Расстояние от лампы до экрана должно быть не менее 1
метра. В качестве источника света можно взять свечу.
4. Разместите между лампой и экраном небольшой предмет и
исследуйте зависимость ширины полутени от расстояния до
44
экрана. Сфотографируйте тень и полутень на вашем экране и
обозначьте с помощью указателей их местонахождение.
5. Изменяйте расстояние от предмета до экрана 5 раз.
Результаты занесите в таблицу.
№
опыта
Расстояние
между лампой и
экраном, м
Расстояние между
предметом и
экраном (L), м
Ширина
полутени (d), м
1… 5
6. Проверьте есть ли математическая зависимость между L и
d, определив их соотношение для каждого опыта. Запишите
получившиеся расчеты.
Контрольные вопросы
1. Почему тень ног человека на земле от фонаря резко
очерчена, а тень головы более расплывчата?
2. Как изменилось бы солнечное затмение для наблюдателей
с Земли, если бы Луна была в 2 раза больше по размеру?
3. Может ли человек бежать быстрее своей тени? Ответ
поясните.
Сделайте выводы.
45
Практическая работа № 25
Приборы и материалы: источник света, расческа с редкими
зубьями, зеркало.
Ход работы:
1. Расположите
на
расстоянии
двух
метров
от
настольной лампы,
на одинаковом с
ней уровне лист
плотной
белой
бумаги.
2. Установите на пути
светового
потока
расческу с редкими
большими зубьями. От ее зубьев будут падать длинные
параллельные тени.
3. Возьмите маленькое четырехугольное зеркало и расположите
его на листе бумаги на пути световых лучей.
4. На бумаге появятся полоски отраженных лучей. Как бы вы
ни поворачивали зеркало, всегда угол между падающими на
зеркало лучами перпендикуляром, опущенным на зеркало,
будет равен углу между, этим перпендикуляром и
отраженными лучами.
Вопросы:
1. Какой закон подтверждает проведенный эксперимент?
2. Приведите примеры применения этого закона.
3. Где среди окружающих вас явлений можно пронаблюдать
этот закон.
Сделайте выводы.
46
Практическая работа № 26
Приборы и материалы: листы белой бумаги разных видов.
Ход работы:
Возьмите один лист бумаги
и, прислонив его край к
переносице, повернитесь к
окну (этот опыт надо делать в
яркий, солнечный день). Ваш
взгляд должен скользить по
бумаге. Вы увидите на ней
очень бледное отражение неба, смутные силуэты деревьев,
домов. И чем меньше будет угол между направлением взгляда и
листом бумаги, тем яснее будет отражение. Подобным образом
можно получить на бумаге зеркальное отражение свечи или
электрической лампочки.
Таким образом, проделайте эксперимент с разными видами
белой бумаги и определите, какой вид бумаги лучше отражает.
Теоретическая часть.
Бумага бывает разных сортов и отличается своей гладкостью.
Но даже очень гладкая бумага не способна отражать, как зеркало,
она совсем не похожа на зеркало. Если такую гладкую бумагу
рассматривать через увеличительное стекло, то сразу можно
увидеть ее волокнистое строение, разглядеть впадинки и бугорки
на ее поверхности. Свет, падающий на бумагу, отражается и
бугорками, и впадинками. Эта беспорядочность отражений
создает рассеянный свет.
Однако и бумагу можно заставить отражать световые лучи
по-другому, чтобы не получался рассеянный свет. Правда, даже
очень гладкой бумаге далеко до настоящего зеркала, но все-таки
и от нее можно добиться некоторой зеркальности.
Чем же объяснить, что на бумаге, хоть и плохо, все-таки
можно видеть отражение? Когда вы смотрите вдоль листа, все
бугорки бумажной поверхности загораживают впадинки и
47
превращаются как бы в одну сплошную поверхность.
Беспорядочных лучей от впадин мы уже не видим, они нам
теперь не мешают видеть то, что отражают бугорки.
Вопросы:
1. Какие типы отражения вы можете назвать?
2. Изобразите как распространяются световые лучи при
отражении от разных поверхностей.
3. Почему изображение на листе бумаги не четкое?
Сделайте выводы.
Практическая работа № 27
Приборы и материалы: тонкостенный цилиндрический
стеклянный прозрачный стакан с водой, расческа с редкими
зубьями, источник света.
Ход работы:
1. Прорежьте в бумаге круглое отверстие такого размера, чтобы
в него плотно входил тонкостенный чайный стакан.
2. Налейте в стакан воду и поставьте между стаканом и
настольной лампой, расположенной на расстоянии 1,5 — 2
метров, расческу. Параллельные лучи, пройдя через стакан,
являющийся в данном случае цилиндрической линзой,
фокусируются за стаканом и затем расходятся веером.
48
3. Лучи после прохождения через стакан не будут пересекаться
точно в одной точке, потому что сказывается несовершенство
нашего оптического прибора (форма стакана не совсем
цилиндрическая), но представление о характере хода лучей в
цилиндрической линзе получится.
4. Если смотреть на источник света сквозь стакан, расположив
глаза в фокусе нашей цилиндрической линзы, лампочка
будет видна уменьшенной. Если смотреть на нее сквозь
стакан с расстояния большего, чем фокусное, с места, где
лучи расходятся,
изображение
лампочки
сильно
растянется по ширине. Увеличение произошло только по
горизонтали.
Вопросы:
1. Какое явление вы наблюдали в данном эксперименте.
2. Начертите ход лучей в получившейся линзе.
3. Какие линзы бывают и где они используются.
Сделайте выводы.
Практическая работа № 28
Приборы
и
материалы:
прозрачный стакан с
водой,
низкий
непрозрачный стакан,
карандаш,
монета,
банка стеклянная с
крышкой.
Ход работы:
а) с карандашом
1. Наполни
стакан
примерно на 2/3 водопроводной водой.
2. Опусти карандаш вертикально в воду, чтобы его кончик
оказался примерно посередине между дном стакана и
поверхностью воды.
49
3. Посмотрите на стакан с водой с боку. И зарисуйте свои
наблюдения. Объясните свой рисунок.
б) с монетой
1. Положите монету в пустой низкий стакан.
2. Отойдите на такое расстояние, на котором монета исчезнет из
виду.
3. Попросите напарника наливать до тех пор, пока вы не увидите
монету. Объясните наблюдаемое явление.
4. Решите задачу. На дне ручья лежит камешек. Мальчик хочет
толкнуть его палкой. Прицеливаясь, мальчик держит палку
под углом 45°. На каком расстоянии от камешка воткнётся
палка в дно ручья, если его глубина 50 см?
в) с монетой – 2
1. Налейте в банку воды и закройте крышку.
2. Поставьте на монетку банку с водой.
3. Отойдите на небольшое расстояние. Посмотрите на месте ли
монетка? Почему монетку не видно?
4. Нарисуйте примерный ход лучей, показывающих, почему мы
не видим монетку.
Сделайте выводы.
50
Практическая работа № 29
Приборы и материалы: широкая
емкость с водой, зеркало, подставка
для зеркала, источник света,
хрустальный бокал, лист белой
бумаги, лак для ногтей, немного
молока, стеклянная банка.
Ход работы:
а) с зеркалом
1. Поставьте на стол емкость с водой и
опустите в него зеркало. Можно
найти
емкость
с
ребристой
поверхностью и опирать зеркало на
неровности.
2. Установите зеркало на подставке
так, чтобы угол между ним и
поверхностью воды составлял 25°.
3. Держите лист бумаги сбоку и сзади
от фонаря. Поворачивайте бумагу до
тех пор, пока не увидите на ней
радугу. Если зеркальце «поймает» луч света, то в результате
преломления луча в воде и его отражения от зеркала на стене
или на потолке возникнет радуга. Зарисуйте и объясните
увиденное.
б) с бокалом
1. Поставьте хрустальный бокал на белый лист бумаги.
2. Попробуйте поймать бокалом солнечный свет. На листе
бумаги появятся цветные полосы радуги. Зарисуйте
увиденное.
в) наблюдение интерференции в пленке
2. Капните в воду каплю лака. На поверхности воды образуется
тонкая пленка.
51
3. Наблюдайте в лучах света по краю образовавшейся пленки
радужные кольца. Зарисуйте наблюдаемый эффект. Объясните
получившуюся картину.
Где еще наблюдается это явление?
г) небо днем и вечером
1. Влейте в банку пол чайной ложки молока. Добавьте воду,
чтобы получилась беловатая жидкость
.
2. В затемненной комнате направьте на банку сбоку луч света от
фонарика. Каким цветом стала жидкость в банке? Зарисуйте.
3. Переместите фонарик так, чтобы он светил прямо на вас
сквозь банку. Каким теперь цветом жидкость? Зарисуйте.
4. Объясните увиденные явления.
5. Где в природе наблюдается подобное.
Сделайте выводы.
52
Практическая работа № 30
Приборы и материалы: белый картон, ножницы, карандаш,
циркуль, кисть, краски или
цветные
карандаши
(фломастеры).
Ход работы:
1. Нарисуйте циркулем на
картоне окружность.
2. Разделите круг на семь
равных секторов.
3. Раскрасьте
сектора
красным,
оранжевым,
жёлтым,
зелёным,
голубым,
синим,
фиолетовым цветом.
4. С помощью ножниц вырежьте круг.
5. Проткните центр круга карандашом, чтобы получился волчок.
6. Раскрутите волчок.
7. Опишите наблюдения.
8. Объясните наблюдаемое явление.
Контрольные вопросы:
1. Почему, если смешать акварельные краски семи цветов, то не
получится белый цвет?
2. Кем были открыты законы оптического смешения цветов?
Сделайте вывод.
53
54
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Андрус Дж., Найтон К. 100 занимательных экспериментов
/пер. с англ. С.Э. Шафрановского. - М.: ЗАО «Росмен-Пресс,
2008. – 88 с.;
2. Волков В.А., Полянский С.Е. Поурочные разработки по
физике. 7 класс. – М.: ВАКО, 2007. – 304 с.;
3. Волков В.А. Поурочные разработки по физике. 8 класс. – М.:
ВАКО, 2009. – 368 с.;
4. Волков В.А. Поурочные разработки по физике. 9 класс. – М.:
ВАКО, 2007. – 368 с.;
5. Волков В.А. Поурочные разработки по физике. 10 класс. – М.:
ВАКО, 2007. – 400 с.;
6. Волков В.А. Поурочные разработки по физике. 11 класс. – М.:
ВАКО, 2009. – 464 с.;
7. Рабиза Ф. Опыты с расческой //Наука и жизнь, 1965, № 3. – С.
152-154;
8. Скрипко
З.А.
Лабораторные
работы
по
курсу
«Естествознание» для учащихся классов гуманитарного
профиля. – Томск: Изд-во ТГПУ, 2006. – 96 с.;
9. Тульчинский М. Е. Качественные задачи по физике в средней
школе. – М.: «Просвещение», 1972. – 240 с.;
10.
http://canegor.urc.ac.ru/bezpriborov - Опыты без приборов.
55
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие……………….…………….……..………………..
2
10 КЛАСС
Основы молекулярно-кинетической теории……….........……
6
Температура. Энергия теплового движения молекул…..…....
13
Основы термодинамики…….……..………………..……..…...
18
ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ
Электростатика……………………………….…..………….….
24
11 КЛАСС
Магнитное поле………………..….……..……..…………….…
31
Электромагнитная индукция…………….………………..…...
33
КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
Механические колебания…………….…………………………
35
Оптика………..………….………..…..……….………………...
40
Список литературы………………….…..…….………………..
54