
- •Введение
- •1. Физическая задача как объект исследования в методике преподавания физики
- •1.1 Содержание понятия задача
- •1.2 Структура задачи
- •1.3 Способы классификации задач
- •2. Уровни сложности физических задач
- •3. Описание и измерение уровня усвоения опыта в решении задач [3]
- •4. Основные этапы решения задач
- •5. Алгоритм решения физических задач
- •6. Типы задач по физике для средней школы
- •7. Основы методики обучения решению физических задач учащихся
- •7.1 Теория поэтапного формирования умственных действий как основа обучению решению задач
- •7.2 Дидактическое обеспечение обучения решению задач
- •Список литературы
- •Приложение 1. Тестовые задачи по физике
- •1. Механика
- •1.1 Основы кинематики
- •1.2 Основы динамики
- •1.3 Законы сохранения
- •Основы статики
- •2. Молекулярная физика
- •2.1 Основы мкт
- •2.2 Основы термодинамики
- •2.3 Свойства паров, жидкостей и твердых тел
- •3.Электродинамика
- •3.1 Основы электростатики
- •3.2 Законы постоянного тока
- •3.3 Магнитное поле постоянного электрического тока
- •3.4 Электромагнитная индукция
- •3.5 Электромагнитные колебания и волны
- •3.6 Оптика
- •3.7 Основы сто
- •4.Квантовая физика
- •4.1 Квантовые свойства света. Волновые свойства частиц
- •4.2 Строение атома
- •Приложение 2. Алгоритмы решения задач по разным темам курса физики
- •1. Механика [15]
- •1.1. Кинематика материальной точки
- •1.2. Динамика материальной точки
- •1.3. Законы сохранения в механике
- •1.4. Элементы статики
- •1.5. Механические колебания и волны
- •2. Молекулярная физика [15]
- •2.1. Основные положения молекулярно-кинетической теории
- •2.2. Основы молекулярно-кинетической теории газов
- •2.3. Основы термодинамики
- •2.4. Свойства паров
- •2.5. Поверхностное натяжение жидкостей
- •2.6. Свойства твердых тел
- •3. Основы электродинамики [15]
- •3.1. Электростатика
- •3.2. Законы постоянного тока
- •3.3. Магнитное поле. Электромагнитная индукция
- •3.4. Электромагнитные колебания
- •4. Оптика [15]
- •4.1. Геометрическая оптика. Фотометрия
- •4.2. Волновая оптика
- •5. Квантовые свойства света. Строение атома [15]
Список литературы
Балаш В.А.. Задачи по физике и методы их решения. Пособие для учителей.– М.: Просвещение, 1974.
Беликов Б.С.. Решение задач по физике. Общие методы. – М.: Высшая школа, 1986.
Беспалько В.П. Слагаемые педагогической технологии. – М.: Педагогика, 1989.
Бугаев А.И. Методика преподавания физики в средней школе. Теоретические основы.– М.: Просвещение, 1981.
Гальперин П.Я. Формирование умственных действий. Хрестоматия по общей психологии: Психология мышления. – М., 1981.
Каменецкий С.Е., Орехов В.П.. Методика решения задач по физике в средней школе. Пособие для учителей. – М.: Просвещение, 1971.
Кротов В.М. К вопросу о сложности (трудности) физических задач. Фiзiка: праблемы выкладання — №3. — 1999.
Крохина И.Г.. Анализ условий задач // Физика №21/04
Немов Р.С.. Психология в 3 книгах. Книга 1. Общие основы психологии. – М.: ГИЦ «Владос», 1998.
Основы методики преподавания физики в средней школе / Под ред. Перышкина А.В., Разумовского В.Г., Фабриканта В.А. [Разумовский В.Г., Бугаев А.И., Дик Ю.И. и др.] – М.: Просвещение, 1984.
Поверина И.А. Алгоритм // Физика №9/05
Подольский А.И.. Психологическая система П.Я. Гальперина. /Вопросы психологии. 2002. №5
Теория и методика обучения физике в школе: Общие вопросы / Под ред. С.Е. Каменецкого, Н.С. Пурышевой. – М.: Академия, 2000.
Усова А.В., Тулькибаева Н.Н.. Практикум по решению физических задач. – М.: Просвещение, 1992.
Физика. Теория и технология решения задач / В.А. Бондарь, Д.И. Кульбицкий, А.А. Луцевич и др.; Под общ. ред. В.А. Яковенко. – Мн.: ТетраСистемс, 2003.
Фридман Л.М. Логико-психологический анализ школьных учебных задач. – М.: Педагогика, 1977.
Приложение 1. Тестовые задачи по физике
1. Механика
1.1 Основы кинематики
1
.
Движение двух тел заданы графически.
Тогда относительная скорость движения
второго тела отн
равна:
1) -6 м/с 2) -0,6 м/с 3) -0,1 м/с
4) 0,1 м/с 5) 6 м/с
2.
Пловец переплывает реку шириной h
под углом β
к берегу.
Если его скорость относительно берега
υ
= 1
,
ширина реки
h=40м
и смещение пловца по течению реки l
=40м, то угол
β равен:
1) 22,5˚ 2) 30˚ 3) 45˚ 4) 60˚ 5) 90˚
3. Эскалатор метро поднимает неподвижно стоящего на нем человека за t1=1,5 мин. Если по неподвижному эскалатору человек поднимается за t2=3 мин, тогда по движущемуся эскалатору человек на подъем затратит время t3 (с), равное: (60)
4. Самолет летит из пункта А в пункт В, расстояние между которыми S=900 км, и обратно со скоростью с=300 км/ч относительно воздуха. Если вдоль линии полета непрерывно дует ветер со скоростью в=60 км/ч, то на весь полет самолет затратит время t (выраженное в минутах), равное: (375)
5. Скорость моторной лодки по течению равна υ1 = 1,1 , а против течения υ 1 = 0,9 . Какова скорость течения воды в реке?
1) 0,1 м/с 2) 0,2 м/с 3) 0,3 м/с 4) 0,4 м/с 5) 0,5 м/с
6. Если моторная лодка проходит расстояние S=16 км между двумя пунктами на реке вниз по течению за время t1=5,0 ч, а против течения – за t2=8,0 ч, то модуль скорости движения лодки л относительно воды равен:
1)
0,3
2) 0,6
3) 1,3
4) 2,6
5) 5,2
7. На рисунке приведена зависимость координаты тела от времени. Путь и проекция перемещения тела за первые t=2с движения составляют:
1) 2м,-2м 2) 2м,2м 3)1м, -2м 4) 2м,1м 5)2м, -1м
8. Два шарика начали одновременно двигаться в одном направлении из точек А и В, находящихся на расстоянии =5 м друг от друга. Шарик из т.А догнал шарик из т. В через время t=25 с. Если скорость шарика, движущегося из т. В в=0,8 м/с, то скорость шарика, движущегося из т. А а (м/с), равна: (1)
9. Из двух пунктов, расстояние между которыми = 100м, одновременно начали двигаться навстречу друг другу два тела. Они встретились через t= 4с. Если скорость одного из них 1= 20 м/с, тогда скорость второго тела 2 (м/с) будет равна: (5)
10. Cкорость катера υк= 7м/c, скорость течения реки υт= 3м/c. Когда катер двигался против течения, с него в воду опустили поплавок. Затем катер прошел против течения s=4,2 км, повернул обратно и догнал поплавок. Общее время t движения катера составляет:
1) 28 мин 2) 45мин 3) 54мин 4) 35мин 5) 48мин
11. Из одного пункта в другой мотоциклист двигался со скоростью 1= 72км/ч, а на обратном пути скорость его движения составила 2=36 км/ч. Какова средняя скорость мотоциклиста на всем пути?
1 )40 км/ч 2) 48 км/ч 3) 54 км/ч 4 )60 км/ч 5) 64 км/ч
12. Первую половину времени движения вертолет перемещался на север со скоростью υ1= 30м/c, а вторую половину времени - на восток со скоростью υ2= 40м/c. Разность между средней путевой скоростью и модулем скорости перемещения составляет:
1) 5м/с 2) 10м/с 3) 15м/с 4) 20м/с 5) 8м/с
13. Первую половину времени тело движется со скоростью υ1= 6м/c под углом α1=45˚ к оси Ох, а вторую половину времени - под углом α2=135˚к этой же оси со скоростью υ2= 9м/c. Средняя скорость перемещения равна:
1) 7,5м/с 2) 11м/с 3) 1,5м/с 4) 5,4м/с 5) 7,2м/с
14. Велосипедист ехал из одного города в другой. Половину пути он проехал со скоростью υ1= 12км/ч. Затем половину оставшегося времени он ехал со скоростью υ2= 6км/ч, а затем до конца пути со скоростью υ3= 4км/ч.
Средняя скорость велосипедиста на всем пут составляет:
1) 11км/ч 2) 7,7км/ч 3) 7км/ч 4) 5,5км/ч 5) 8,4км/ч
15. Дорога между городами А и В состоит из подъема на возвышенность и спуска с неё. Рейсовый автобус на подъеме по этой дороге идет со скоростью 36 км/ч, а на спуске 54 км/ч. Какова средняя скорость движения автобуса на всем пути, если длина подъема и спуска одинаковы?
1) 11м/с 2) 12м/с 3) 12,5 м/с 4) 13,5м/с 5) 14м/с
16. Два тела выходят из одного пункта в одном направлении через t1=20с одно после другого и двигаются с одинаковым ускорением. Если расстояние между ними в s=240 м будет через время t=40 с, то они движутся с ускорением a, равным:
1) 0,2 м/с2 2) 0,3 м/с2 3) 0,4 м/с2 4) 0,5 м/с2 5) 0,6 м/с2
1
7.
Автомобиль, трогаясь с места, движется
равноускоренно с ускорением а=2
м/с2,
тогда путь s,
пройденный автомобилем за третью секунду
t=3
с, равен:
1) 2 м 2) 3 м 3) 5 м 4) 6 м 5) 8 м
18. График зависимости проекции скорости тела х от времени t представлен на рисунке. Тогда путь s, пройденный телом, равен:
1
)
0 м
2) 2 м 3)
4 м 4)
6 м 5) 8 м
19. График зависимости проекции скорости тела х от времени t представлен на рисунке. Тогда путь s, пройденный телом, равен:
1) 0 м 2) 2 м 3) 4 м 4) 6 м 5) 8м
20. Уравнение прямолинейного движения тела x=5+2t+0,4t2 (м). Спустя t=3,0с после начала движения скорость движения тела будет равна:
1) 2,4 м/с 2) 3,2 м/с 3) 3,8 м/с 4) 4,4 м/с 5) 4,9 м/с
21. Длина взлетной полосы =720 м, скорость самолета при взлете =216 км/ч, тогда ускорение а самолета равно:
1) 0,08 м/с2 2) 1,24 м/с2 3) 2,50 м/с2 4) 3,24 м/с2 5) 5,0 м/с2
22. Два тела движутся по одной прямой согласно уравнениям х1= -4+2t+t2 и х2= 6-8t+t2.Относительная скорость υо тел в момент встречи равна:
1) 0 м/с 2) 3 м/с 3) 7 м/с 4) 6 м/с 5) 10 м/с
23. По наклонной доске пустили снизу вверх шарик. Если на расстоянии l=30 см от начала движения шарик побывал дважды через t1=1с и t2=2с после начала движения, то начальная скорость υ0 шарика составляет:
1) 45 см/с 2) 30 см/с 3) 60 см/с 4) 20 см/с 5) 10 см/с
24. Координата материальной точки изменяется согласно уравнению
х = – 2+6t- 0,25t2. Средняя скорость < υ > точки за первые t=10с движения равна:
1) 0 м/с 2) 3,3 м/с 3) 6 м/с 4) 3,1м/с 5) 3,5 м/с
25. Пассажир, стоявший у начала третьего вагона электрички, определил, что начавший двигаться вагон прошел мимо него за t1=5с, а вся электричка за t2=15,8с. Сколько вагонов у электрички?
1) 9 2) 10 3) 11 4) 12 5)13
26. Мяч, отскочивший от поверхности земли вертикально вверх со скоростью =10 м/с, пролетел мимо окна высотой h=1,5м за t=0,2с. Высота h0 относительно поверхности земли, на которой расположен подоконник, составляет:
1) 2,8м 2) 1,6м 3) 1,4м 4) 2,0м 5) 1,8м
27. Свободно падающее тело за последнюю секунду прошло путь s=15 м, тогда оно падало с высоты h, равной:
1 )10 м 2) 15 м 3) 18 м 4) 20 м 5) 24 м
28. Парашютист, спускающийся с постоянной скоростью υ1= 5м/c, находясь на высоте h=100м, бросил вертикально вверх небольшое тело со скоростью υ2= 10м/c относительно себя. Интервал времени ∆t между падением тела и приземлением парашютиста составит:
1) 20с 2) 16,8с 3) 14,4с 4) 24,2с 5) 32,4с
29. Камень падает в ущелье. Через промежуток времени ∆t=6с слышен звук удара камня о землю. Если скорость звука υз= 330м/c, то глубина ущелья h составляет:
1) 150м 2) 55м 3) 660м 4) 242м 5) 110м
30. Если тело, свободно падающее с некоторой высоты, первый участок пути пролетело за время t1=1с, а такой же последний за t2=0,5с, то высота h, с которой падало тело, составляет:
1) 6,8м 2) 7,8м 3) 10м 4) 9,8м 5) 8,6м
31. С какой скоростью υ должен лететь самолет по шестидесятой параллели, чтобы прибыть в пункт назначения раньше по местному времени, чем он вылетел из пункта отправления? Радиус Земли принять равным R=6370 км.
1) 738 км/ч 2) 785 км/ч 3) 833 км/ч 4) 864 км/ч 5) 890 км/ч
32. Какая относительная погрешность показаний спидометра автомобиля, если вместо «нормальных» колёс поставили колёса с радиусом на 10% больше?
1) 0,05 2) 0,07 3) 0,09 4) 0,11 5) 0,13
33. Магнитная лента движется в магнитофоне с постоянной скоростью. Каково относительное изменение частоты вращения приемной катушки кассеты, если радиус намотки за время прослушивания кассеты увеличился в n=3 ?
1) 1/6 2 ) 1/4 3) 1/3 4) 2/3 5) 3/4
34. Цилиндр радиусом r= 20см вращается вокруг своей оси с частотой ν=1/π с-1. Вдоль образующей цилиндра движется тело с постоянной скоростью υ=30 см/с относительно его поверхности. Какова скорость тела относительно неподвижной системы отсчета?
1) 0,4 м/с 2) 0,5 м/с 3) 0,6 м/с 4) 0,7 м/с 5) 0,8 м/с
35.Диаметр колеса велосипеда d=70 см., ведущая зубчатка его имеет n1= 48 зубьев, а ведомая n2=18 зубьев. С какой скоростью υ движется велосипедист на этом велосипеде при частоте вращения педалей ν= 1с-1?
1) 5м/с 2) 6,28 м/с 3) 6,65 м/с 4) 6,82 м/с 5) 7,14 м/с
36. С какой частотой ν велосипедист должен вращать педали велосипеда, чтобы двигаться со скоростью υ=6,28 м/с, если диаметр колеса велосипеда d=50 см, ведущая зубчатка имеет n1= 48 , а ведомая n2=15 зубьев?
1) 0,75 с -1 2) 1 с -1 3) 1,25 с -1 4) 1,5 с -1 5) 1,75 с -1
37. Зубчатое колесо диаметром D1=50 см находится во внешнем зацеплении с зубчатым колесом диаметром D2=30 см. Оба колеса вращаются вокруг неподвижных осей. Если число оборотов первого колеса за время t=1с равно n1=3, то число оборотов второго колеса n2 за это же время будет равно:
1) 2 2) 3 3) 4 4) 5 5) 6
38. За время свободного падения с высоты h=5 м волчок совершил N=10 оборотов, вращаясь с угловой скоростью , равной:
1) 3,14 рад/с 2) 6,28 рад/с 3) 31,4 рад/с 4) 62,8 рад/с 5) 628 рад/с
39. Металлический шарик бросают под углом α=30˚ к горизонту с начальной скоростью υ0=16 . Если не учитывать сопротивление воздуха, то скорость шарика через время t=0,6с от начала движения υ равна… (14)
40. С высоты H горизонтально бросают со скоростью υ0 =5 железный шарик. Если не учитывать сопротивление воздуха и дальность полета шарика по горизонтали l=5м, то высота H равна…м (5)
41. Если тело брошено с земли под углом к горизонту с начальной скоростьюо,, то графиком зависимости вертикальной проекции скорости у от координаты х (расстояния по горизонтали от места бросания) будет график:
1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 5) 5
42. Из шланга, расположенного около поверхности земли, вырывается струя воды. Если шланг медленно вращать вокруг вертикальной оси и одновременно с этим изменять угол его наклона к земле, и максимальная площадь, которую можно полить S=314 м2 , то модуль скорости вырывания струи воды из шланга равен:
1)
5
2) 8
3)
10
4) 11
5) 12
43. Тело брошено с поверхности земли с начальной скоростью υ0=10 . Если через ∆t==0,5с скорость тела составила υ1=8,1 , то максимальная высота h, на которую поднимается тело в процессе движения, равна:
1) 1,8м 2) 3,6м 3) 0,9м 4) 2,7м 5) 1,2м
44. Камень брошен горизонтально со склона горы, образующего угол α=45˚ с горизонтом. Если камень упал на склон на расстоянии l=50м от точки бросания, то его начальная скорость υ0 составляла:
1) 10 2) 13,3 3) 12,4 4) 31,4 5) 18,3
45. Мальчик бросает в стену мяч со скоростью v0=10 под углом α=45˚ к горизонту, стоя на расстоянии l1=4м от стены. Удар мяча о стенку упругий. Чтобы затем поймать отскочивший мяч, мальчик должен стать от стены на расстоянии l2 равном:
1) 2м 2) 4м 3) 3м 4) 8м 5) 6м
46. Камень брошен с вышки горизонтально. Когда камень опустился по вертикали на ∆h= 20м, его скорость оказалась направленной под углом α=45˚ к горизонту. Начальная скорость υ0 камня равна:
1) 36 2) 24 3) 18 4) 20 5) 31
47. Два тела одновременно брошены из одной точки. Начальная скорость первого тела υ1=10 и направлена вертикально вверх, второго υ2=20 и направлена под углом α=30˚ к горизонту. Через ∆t=1с после начала движения расстояние s между телами составит:
1) 17,3м 2) 8,7м 3) 10м 4) 19,6м 5) 14,2м
48. Тело, брошенное горизонтально со скоростью υ1=4,9 с высоты h=5м, за время своего падения совершит перемещение:
1) 8,3м 2) 25м 3) 7м 4) 9,9м 5) 5м
49. Груз массой m=100г колеблется на пружине жесткостью k=90Н/м. Какова максимальная скорость движения груза υм, если амплитуда колебаний хм =3см.?
1) 0,7м/с 2) 0,8м/с 3) 0,9м/с 4) 1м/с 5) 1,1м/с
50.
Движение тела описывается уравнением
м.
Амплитуда ускорения тела ам
равна:
1)
2)
3)
4)
5)
51. Маленький шарик на нити длиной l= 40см совершает гармонические колебания. Какова максимальная скорость движения шарика, если амплитуда колебаний хм = 2 см?
1) 2 см/ с 2) 4 см/ с 3) 6 см/ с 4) 8 см/с 5) 10 см/с
52. Рыболов заметил, что за t= 10с поплавок совершил на волне N=20 колебаний, а расстояние между соседними горбами волн s=1,2м. Какова скорость распространения волн?
1) 2,0 м/ с 2) 2,4 м/ с 3) 2,8 м/ с 4) 3,0 м/с 5) 3,4 м/с
53. Математический маятник длиной l=90см колеблется с амплитудой xм=3 см. За какое время он пройдет путь равный s=1,5см, если в начальный момент времени маятник проходит положение равновесия?
1) 0,6 π с 2) 0,3 π с 3) 0,1 π с 4) 0,05 π с 5) 0,01 π с
54. Скорость звука в воде υ=1450 м/с. На каком расстоянии находятся ближайшие точки, колеблющиеся в противофазе, если частота колебаний равна ν=725 Гц?
1) 0,5 м 2) 1 м 3) 1,5 м 4) 2 м 5) 3 м
55. Длина звуковой волны в воздухе для самого низкого мужского голоса достигает λ=4,3м. Если скорость звука в воздухе υз= 344м/с, то частота ν колебаний этого голоса равна:
1) 70Гц 2) 80Гц 3) 90Гц 4) 95Гц 5) 100Гц
56. В неподвижном лифте математический маятник имеет период колебаний Т=3,0 с. Если период колебаний в движущемся лифте равен Т1=3,6 с, то лифт движется с ускорением а, равным:
1) 2,5 м/с2 2) 2,8 м/с2 3) 3,1 м/с2 4) 3,3 м/с2 5) 3,8 м/с2
57. В неподвижном автомобиле математический маятник имеет период колебаний Т. Если автомобиль двигается с ускорением а= 5 м/с2 по горизонтальному участку пути и период колебаний математического маятника Т1 =2,86 с, то период колебаний в неподвижном автомобиле Т равен:
1) 2,8 с 2) 3,0 с 3) 3,2 с 4) 3,6 с 5) 4,2 с
58. Амплитуда колебаний математического маятника xм=6 см, максимальная скорость движения м=20 см/с, тогда длина маятника равна:
1) 0,9 м 2) 0,8 м 3) 0,7 м 4) 0,6 м 5) 0,5 м
59. Если груз массой m=200 г подвешен на пружине, жесткость которой k=3,2 Н/м, и совершает гармонические колебания с амплитудой хм=5,0 см, то груз проходит положение равновесия со скоростью , равной:
1) 0,12 м/с 2) 0,18 м/с 3) 0,20 м/с 4) 0,25 м/с 5) 0,32 м/с
60. Груз, подвешенный к резиновому шнуру, колеблется вдоль вертикальной оси. Как изменится период колебаний груза, если его подвесить на том же шнуре, сложенном вдвое?
1) уменьшится в 2 раза 2) увеличится в 2 раза 3) уменьшится в 4 раза 4) увеличится в 4 раза 5) не изменится
61. Как изменится длина звуковой волны при переходе ее из воздуха в воду? Скорость звука в воде υ1= 1500м/с, а в воздухе υ2= 340 м/с.
1) не изменится 2) увеличится в 4,4 раза 3) увеличится в 2,2 раза 4) уменьшится в 4,4 раза 5) уменьшится в 2,2 раза
62.
Материальная точка совершает гармонические
колебания. Если амплитуда ускорения
материальной точки ам=16м/с2
и частота колебаний ν=
Гц,
то амплитуда скорости υм
равна:
1) 0,04м/с 2) 0,08м/с 3) 0,4м/с 4) 0,6м/с 5) 0,8м/с
63. Материальная точка совершает гармонические колебания. Если период колебаний T=0,314с и амплитуда координаты хм=0,04м, то амплитуда скорости материальной точки υм равна
1) 0,04м/с 2) 0,08м/с 3) 0,4м/с 4) 0,6м/с 5) 0,8м/с
64. Если материальная точка совершает гармонические колебания, представленные на графике зависимости х(t), то частота колебаний равна
1)
0,2 Гц 2) 0,3 Гц 3)
0,5Гц
4) 2 Гц 5) 5 Гц
65. Амплитуда колебаний математического маятника хм=6 см, длина маятника =90 см, тогда максимальная скорость движения м равна:
1) 0,1 м/с 2) 0,2 м/с 3) 0,3 м/с 4) 0,4 м/с 5) 0,5 м/с
66. По поверхности воды в озере волна распространяется со скоростью υ=9 м/с. Каков период колебаний T бакена на воде, если длина волны λ=4,5 м?
1) 0,1 с 2) 0,2 с 3) 0,3 с 4) 0,4 с 5)0,5 с
67.
Движение тела описывается уравнением
м.
Если в момент времени t=0,5с
модуль
скорости
тела υ=
,
то наименьшая начальная фаза колебательного
движения тела φ0
равна:
1)
2)
3)
4)
5)
68.
Движение тела описывается уравнением
м.
Если в момент времени t=0,5с
модуль
скорости тела
υ
=
,
то циклическая частота колебаний груза
равна:
1)
1с-1
2)
с-1
3)
с-1
4)
с-1
5)
2
с-1
69. Движение тела описывается уравнением м. В момент времени t=0,5с проекция скорости тела υх равна:
1) 1 2) 3) - 4) - 5)
70. Груз массой m= 1кг на пружине жесткостью k= 90 Н/м совершает колебания. Какое максимальное ускорение движения груза, если амплитуда колебаний xм=3 см?
1) 1,8м/с 2) 2,7 м/с 3) 3,1 м/с 4) 3,6 м/с 5) 4,2 м/с