Сборник контекстных задач по методике обучения физике. Учебное пособие для студентов педагогических вузов

Раздел 3

14. Как «избавиться» от магнитного поля движущегося заряженного тела, от электрического поля движущегося магнита и от электрического поля движущегося заряда?

(1)ни то, ни другое, ни третье невозможно;

(2)надо перейти в систему отсчета, где заряженное тело

имагнит покоятся;

(3)другой ответ.

15.Какое из утверждений является верным и почему «Сила Ампера есть следствие силы Лоренца» или «Сила Лоренца есть следствие силы Ампера»?

(1) оба верны, потому, что выражение для каждой силы можно «получить» из другой;

(2) первое, потому что в основе существования силы Ампера лежит действие множества сил Лоренца;

(3) оба неверны, потому что сила Ампера и сила Лоренца отражают результат действия магнитного поля на макро- и микрообъект соответственно;

(4) если под следствием понимать возможность получения математического выражения, то оба, а если отражение причин- но-следственных связей, то ни одно.

16.С какой силой действует проводник с током на магнитное поле?

(1) вопрос неверно сформулирован;

(2) с такой же, как и поле на проводник, – с силой, равной по III закону Ньютона силе Ампера;

(3) вопрос не имеет ответа, потому что III закон Ньютона имеет границы применимости.

17.Когда закончился исторический период раздельного изучения электрических и магнитных явлений?

(1) 1820 г., опыты Ампера по взаимодействию параллельных токов;

(2) 1820 г., опыты Эрстеда;

(3) 1831 г., опыты Фарадея по электромагнитной индукции;

(4) 1887 г., опыты Герца с электромагнитными волнами.

18.Кто ввел понятие «электродинамика» и за две недели заложил основы современной электродинамики?

(1) Фарадей,

(2) Максвелл,

(3) Ампер,

71

Часть II

(4)Кулон,

(5)Эрстед.

19. Что колеблется, когда в колебательном контуре происходят свободные электромагнитные колебания?

(1)напряженность электрического поля в конденсаторе

ииндукция магнитного поля катушки;

(2)электроны, электрическое и магнитное поля, сила тока

инапряжение, электрический заряд, энергия электрического

имагнитного полей, полная энергия контура;

(3)среди первых двух нет полного и правильного ответа.

20.Что такое электромагнитная волна: физический объект или процесс?

(1)это объект, так как волна существует в пространстве и во времени, распространяется, обладает энергией, взаимодействует с другими объектами;

(2)это периодический в пространстве и во времени процесс распространения колебаний напряженности электрического поля и индукции магнитного поля;

(3)ни то, ни другое;

(4)и то, и другое одновременно.

21.Следствием чего могло быть изменение длины волны электромагнитного излучения в опытах Герца по обнаружению электромагнитных волн?

(1)изменения ориентации вибратора в пространстве;

(2)изменения числа полуволн получаемых в опыте стоячих

волн;

(3)изменения распределенных параметров (индуктивности

иемкости вибратора);

(4)изменения искрового промежутка.

22.Какие законы являются ядром теории электромагнитного поля?

(1)закон Кулона, закон Ома, закон электролиза;

(2)уравнения Максвелла;

(3)закон электромагнитной индукции и закон Ампера;

(4)уравнения движения частиц в электрическом и магнитном полях.

23.Как вы отнесетесь к высказыванию: «В 1831 г. Фарадей взял постоянный магнит, внес его в катушку, соединенную с гальванометром, и открыл явление электромагнитной индукции»?

72

Раздел 3

(1)соглашусь с ним;

(2)сочту его упрощенно и неполно отражающим историю открытия электромагнитной индукции;

(3)сочту его неверным;

(4)другой вариант отношения к высказыванию.

24.Закончите фразу: «Основная заслуга Максвелла в развитии электродинамики состоит в том, что он...».

(1)открыл электромагнитные волны;

(2)ввел понятие электромагнитного поля;

(3)создал электродинамику;

(4)создал теорию электромагнитного поля

73

Раздел 4.

Оптика. Квантовая физика

1.Геометрическая оптика оперирует понятием светового

луча.

Световой луч это:

(1) очень узкий световой пучок;

(2) линия, определяющая направление распространения энергии излучения;

(3) прямая, определяющая границу светового пучка;

(4) прямая, перпендикулярная вектору напряженности электрического поля световой волны.

2.Как сделать видимым световой луч, если вы как наблюдатель находитесь на прямой, перпендикулярной ему?

(1) никак нельзя сделать;

(2) ввести в комнату частички дыма или пыли, и луч можно будет увидеть сбоку;

(3) переместиться так, чтобы луч попадал в глаз;

(4) поставить систему зеркал или призм и повернуть луч так, чтобы он попал в глаз;

(5) другой ответ.

3.По какой причине луч может измениться?

(1)при отражении;

(2)при преломлении;

(3)при поглощении;

(4)при взаимодействии света с веществом.

4. Когда нарушается закон прямолинейного распространения света?

(1) когда мы выходим за границы применимости геометрической оптики в целом;

74

Раздел 4

(2)когда среда, где распространяется свет становится неоднородной;

(3)когда происходит явление дифракции;

(4)когда на пути света есть преграда.

5.Кто впервые установил, что свет может распространяться в пустоте?

(1)Ньютон,

(2)Торричелли,

(3)Герике,

(4)Гюйгенс.

6.Примером указания на связь работ Галилея и Ньютона может служить утверждение: «Галилей изучал законы механического движения, Ньютон создал стройную теорию – классическую механику». Закончите утверждение, представляющее собой второй пример того, что работы Ньютона продолжали работы Галилея: «Галилей изобрел первый телескоп, Ньютон...».

(1)открыл явление дисперсии;

(2)объяснил явления отражения и преломления света;

(3)изобрел отражательный телескоп;

(4)наблюдал явление интерференции.

7.С помощью дифракционной решетки получено спектральное разложение солнечного света. Можно ли считать эту картину интерференционной?

(1)да, так как любая дифракционная картина является интерференционной картиной;

(2)нет, так как полученная картина обусловлена лишь различным отклонением волн разной длины волны;

(3)да, так как излучение Солнца характеризуется высокой степенью когерентности;

(4)нет, так как данное спектральное разложение обусловлено дисперсией света.

8.Может ли свет взаимодействовать со светом? Если да, то когда это происходит?

(1)взаимодействием световых пучков объясняется явление интерференции;

(2)свет подчиняется принципу суперпозиции, и световые пучки распространяются независимо друг от друга, то есть не взаимодействуют;

75

Часть II

(3)взаимодействие световых пучков происходит при нарушении принципа суперпозиции в сильных световых потоках – это явление изучается нелинейной оптикой;

(4)другой ответ.

9. При каких условиях наблюдается явление дифракции?

(1)если размеры преграды сравнимы с длиной световой волны;

(2)если расстояние от преграды до места наблюдения намного больше расстояния от источника до преграды;

(3)если края у преграды неровные;

(4)если между длиной волны, размерами преграды и расстоянием от преграды до места наблюдения соблюдается определенное соотношение.

10.Принцип Гюйгенса – Френеля говорит о точках среды – вторичных источника волн. Как могут быть источником электромагнитного излучения воображаемые точки пространства? Зачем нужен принцип, говорящий о несуществующих физических процессах?

(1)в оптике можно обойтись и без принципа Гюйгенса – Френеля, вторичные источники – просто удобная модель;

(2)с помощью этого принципа успешно объясняются оптические явления и рассчитываются оптические системы, которые находят практическое применение – все это говорит о целесообразности и продуктивности данного принципа;

(3)в истории науки не бывает случайных понятий, законов, принципов, все они имеют объективную основу, это относится

ик данному принципу;

(4)мы просто пока не знаем природы вторичных источников, в будущем они могут быть открыты.

11.Какие эксперименты вносят вклад в доказательство электромагнитной природы света?

(1)совпадение измеренной скорости света с предсказанным теоретическим значением;

(2)(1) и совпадение поперечности световых волн (из явлений поляризации) с теоретически предсказанной поперечностью электромагнитных волн;

(3)(1), (2) и влияние магнитного поля на свет, обнаруженное в опытах Фарадея.

12.Выберите верный вариант соответствия открытий оптических явлений фамилиям ученых:

76

13.Согласно квантовым представлениям, свет можно рассматривать как поток фотонов; при этом...

(1) каждый отдельный фотон ведет себя всегда как локализованная частица; волновые свойства проявляются лишь в эффектах, в которых участвует огромное число фотонов;

(2) каждый отдельный фотон обладает волновыми свойствами; вопрос о локализации фотона решается по-разному в различных физических ситуациях.

14.Что такое свет?

(1)электромагнитные волны,

(2)поток фотонов,

(3)и то, и другое,

(4)ни то, ни другое,

(5)ни один из ответов не подходит.

15.Как объяснить на языке фотонов тот факт, что свет

всреде распространяется со скоростью, меньшей, чем в ваку-

77

Часть II

уме, ведь фотон не может существовать иначе, чем двигаясь со скоростью света в вакууме?

(1)никак нельзя, свет не всегда можно считать потоком фо-

тонов;

(2)это явление (преломление света) наблюдается только, когда ярко выражены волновые свойства, а свойства фотонов – слабо; для энергичных фотонов (рентгеновских лучей, гаммаквантов) этого явления нет;

(3)можно перейти в такую систему отсчета, где фотон движется со скоростью, меньшей скорости света в вакууме;

(4)переизлучением фотонов.

16.Несколько раз человечество кардинально меняло свои представления о свете. Сколько раз, по-вашему, это происходило?

(1)не более одного,

(2)не более двух,

(3)по крайней мере, три,

(4)другой ответ.

17.Какие из следующих утверждений верны: «I. Явление фотоэффекта было открыто при изучении электромагнитных волн Герцем. II. Явление фотоэффекта было открыто на установке с сеточным конденсатором. III. Явление фотоэффекта было исследовано А. Г. Столетовым на вакуумной установке. IV. Явление фотоэффекта было исследовано на сеточном конденсаторе»?

(1)I, IV;

(2)II – IV;

(3)II, III;

(4)I – III.

18.За что А. Эйнштейну была присуждена Нобелевская

премия?

(1)за создание СТО;

(2)за создание теории фотоэффекта

(3)за создание теории броуновского движения;

(4)за создание ОТО;

(5)за создание квантовой теории излучения.

19.Какое положение теории Бора остается верным и в современной квантовой теории?

(1)существование стационарных круговых орбит;

(2)зависимость радиуса орбиты электрона от его энергии;

78

Раздел 4

(3)дискретность энергетического спектра атом;

(4)зависимость радиуса стационарной орбиты от момента импульса электрона.

20. Какая из моделей ядра наиболее адекватна ядру как материальному объекту?

(1)капельная,

(2)протонно-нейтронная,

(3)оболочечная,

(4)другой ответ.

21.Почему говорят о ядерных силах, но не говорят о силах слабого взаимодействия?

(1)потому, что «слабые силы» – плохо звучит с позиций русского языка;

(2)потому, что для ядерных сил нам известны свойства, математические закономерности, а о слабом взаимодействии мы пока почти ничего не знаем;

(3)потому что понятие силы к ядерным взаимодействиям еще частично применимо, а к слабым – вовсе не применимо;

другой ответ.

22.Известно множество моделей строения атома, исторически сменявших друг друга. Есть ли хоть капля истины в наших знаниях об атоме?

(1)нет, все это субъективные построения;

(2)есть, все эти модели верны;

(3)есть, в каждой модели присутствует частица абсолютной истины, которой мы так никогда и не достигнем;

(4)с каждой последующей моделью мы все более приближаемся к абсолютной истине через истины относительные.

23.Какое из утверждений является верным:

1)Резерфорд четко, как и другие свои эксперименты, спланировал опыт по рассеянию a-частиц, поручил его проведение Марсдену и затем истолковал полученные результаты.

2)Резерфорд случайно выбрал для начинающего ученого Марсдена занятие по исследованию прохождения a-частиц через фольгу и был крайне поражен выявленными в опытах закономерностями?

(1) первое,

(2) второе,

(3) оба неверны,

79

Часть II

(4) в обоих есть доля правды.

24. Кто из ученых неоднократно бывал в нашей стране?

(1)Эйнштейн,

(2)Бор,

(3)Резерфорд,

(4)Гейзенберг,

(5)Шредингер.

80