Блок разработок (творческие задания) для использования компьютерных лабораторий комплекса «Интерактивные лаборатории по физике»

Авторы

(зам. директора по УВР, учитель физики ГОУ СОШ № 000 с углубленным изучением математики Калининского района Санкт-Петербурга)

, к. п.н. (зам. директора по УВР, ОЭР, учитель информатики ГОУ СОШ № 000 с углубленным изучением английского языка Центрального района Санкт-Петербурга)

Представлены творческие задания к моделям:

Движение тела, брошенного под углом к горизонту

Закон Гука

Закон Архимеда

Плавание тел

Цепи постоянного тока (соединение резисторов)

Радио

Радиолокация

Тень и полутень

Опыт Физо
Творческие задания к модели
«Движение тела, брошенного под углом к горизонту»

Вариант 1

Проведя серию экспериментов с моделью определите, зависит ли дальность полета тела от величины начальной скорости. Запишите выбранные вами условия экспериментов. Сделайте вывод, приведите его обоснование с помощью полученных результатов. Проведя серию экспериментов с моделью определите, зависит ли дальность полета тела от угла, под которым произведен бросок. Запишите выбранные вами условия экспериментов. Сделайте вывод, приведите его обоснование с помощью полученных результатов.


Вариант 2

Проведя серию экспериментов с моделью определите, зависит ли дальность полета тела от начальной высоты, с которой производится бросок. Запишите выбранные вами условия экспериментов. Сделайте вывод, приведите его обоснование с помощью полученных результатов. Проведя серию экспериментов с моделью определите, при каком угле броска достигается максимальная дальность полета. Сделайте вывод, приведите его обоснование с помощью полученных результатов. (Возможен вариант, при котором учащиеся получают значение угла, при котором достигается максимальная дальность полета, теоретически, а затем, с помощью модели, проводят проверку своего результата).

Вариант 3

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?
Бросок производится с высоты 10м. Начальная скорость тела равна 20 м/с. На расстоянии 40 метров, на высоте 10 метров установлена мишень. Проведя серию экспериментов с моделью определите, под каким углом должен быть произведен бросок для того, чтобы тело попало в мишень. Можно ли было рассчитать угол из предыдущей задачи теоретически, зная исходные условия задачи? Предложите свой вариант вывода расчетных формул. Подтвердите правильность своих расчетных формул, задав исходные условия задачи с возможностью проверки результатов на компьютерной модели. Запишите выбранные вами условия экспериментов, проведите анализ правильности ваших расчетов.

Творческие задания к модели «Закон Гука»

От каких задаваемых в эксперименте параметров зависит, и от каких не зависит угол наклона прямой, отражающей зависимость растяжения пружины от прикладываемой силы. Какую величину можно рассчитать, зная угол наклона предложенного графика?

Рассчитайте эту величину, если угол наклона равен 30°.

Проверьте на установке правильность своего решения. Запишите использованные при проверке экспериментальные данные. Подтверждают ли они ваши расчеты? Сформулируйте вывод по результатам вашей работы. В данном эксперименте сила упругости прямо пропорциональна величины растяжения пружины. Останется ли эта зависимость такой же, если продолжать увеличивать массу подвешенного груза? Если да, то до каких пор? Если нет, то как эта зависимость может измениться и почему?

Творческое задание к модели «Закон Архимеда»

http://files. school-collection. edu. ru/dlrstore/ad5923b4-b323-f783-2644-ec25a29dfc2e/00144676385676630.htm

В компьютерной модели используется два варианта проведения работ – с фиксированной массой, или с фиксированным объемом. Можно ли рассчитать, какие величины массы и объема использовали разработчики? Предложите свой вариант проведения экспериментов и последующих вычислений. Внимательно ознакомившись с возможностями компьютерной модели, предложите план эксперимента, в ходе которого вы могли бы подтвердить или опровергнуть закон Архимеда. Запишите ход работ, сделайте вывод по проделанной работе.

Творческие задания к модели «Плавание тел»

http://files. school-collection. edu. ru/dlrstore/804fe082-ca4d-a272-63a7-bdb4b3ccc367/00144676610416169.htm

1 вариант

Используя материалы справочной таблицы, запишите значения плотностей твердых тел и жидкостей, выбор которых возможен в экспериментальной установке. Используя данные материалы, можно ли определить, какие из предлагаемых в компьютерном эксперименте тел будут плавать в воде? Запишите свои рассуждения. Проверьте на установке правильность своего решения. Сформулируйте вывод по результатам вашей работы.

2 вариант

На экране модели отсутствует информация о площади сечения используемой кюветы. Предложите свой экспериментальный способ определения данной величины. Составьте план эксперимента. Проведя эксперимент, определите площадь кюветы.

3 вариант

Используя формулы закона Архимеда и силы тяжести, выведите формулу для теоретического вычисления массы груза, при погрузке которого на тело должна наблюдаться нулевая плавучесть (объем груза можно не учитывать). Подберите удобные для вычислений размеры тела и массу груза, при погрузке которого на тело наблюдается нулевая плавучесть. Запишите полученные результаты. Подтверждают ли данные компьютерного эксперимента ваши теоретические выводы? Проведя необходимые расчеты, сформулируйте вывод.

Творческие задания к модели
«Цепи постоянного тока (соединение резисторов)»

Вариант 1

Задача: выявить закономерности распределения токов в параллельно соединенных участках цепи. Предложите план экспериментов с имеющимся оборудованием. Проведя эксперименты, сделайте вывод. Можно ли теоретически обосновать полученный вами результат? Предложите вариант. Подтвердите правильность своих выводов, задав исходные условия задачи с возможностью проверки результатов на компьютерной модели. Запишите выбранные вами условия экспериментов, проведите анализ правильности ваших расчетов.

Вариант 2

Задача: выявить закономерности в распределении напряжения на последовательно соединенных участках цепи. Предложите план экспериментов с имеющимся оборудованием. Проведя эксперименты, сделайте вывод. Можно ли теоретически обосновать полученный вами результат? Предложите вариант. Подтвердите правильность своих выводов, задав исходные условия задачи с возможностью проверки результатов на компьютерной модели. Запишите выбранные вами условия экспериментов, проведите анализ правильности ваших расчетов.

Вариант 3

Задача: выявить закономерности в распределении напряжения на параллельно соединенных участках цепи. Предложите план экспериментов с имеющимся оборудованием. Проведя эксперименты, сделайте вывод. Можно ли теоретически обосновать полученный вами результат? Предложите вариант. Подтвердите правильность своих выводов, задав исходные условия задачи с возможностью проверки результатов на компьютерной модели. Запишите выбранные вами условия экспериментов, проведите анализ правильности ваших расчетов.

Творческие задания к модели «Радио»

http://school-collection. edu. ru/catalog/res/3c3756b1-65eb-051f-fc72-87aad587207f/view/

Какое максимальное количество радиоволн выделяет данный радиоприемник? Определите значения переменного конденсатора, при котором радиоприемник настроен на данные волны. Используя полученные значение, рассчитайте длину волн, принимаемых радиоприемником. В каком диапазоне волн работает данный радиоприемник? Радиолюбитель при сборке простейшего радиоприемника вместо диода включил в цепь резистор. Какой сигнал он получит на экране осциллографа, подключив его к точкам МО? В электрической цепи простейшего радиоприемника произошел разрыв на участке КN. Будет ли радиоприемник принимать радиоволны? Что можно услышать при таком повреждении, если к точкам МО подключить наушники? Что произойдет с сигналом на резисторе, если диод включить в цепь в обратном направлении? На схеме приемная антенна заземлена. Для чего это нужно? Будет ли работать данная схема без заземления? Используется ли заземление в современных радиоприемниках? Если да, то как это реализуется? Может ли радиоприемник работать без приемной антенны? Есть ли антенна в современных переносных радиоприемниках? Если да, то как она выглядит и как устроена?

Творческие задания к модели «Радиолокация»

Определите расстояние от радиолокатора до самолета, если цена деления шкалы радиолокатора 0,2мс (см. рисунок 1).

Рисунок 1.

В режиме ручного управления моделью определите предельное расстояние работы предлагаемого локатора. Запишите свои рассуждения. Может ли существовать минимальное расстояние, на котором может работать радар? Если да, то от чего это расстояние будет зависеть? В случае компьютерной модели демонстрация ограничения радиуса его работы носит явно упрощенный характер. Как вы думаете, ограничен ли радиус действия реальной радиолокационной станции? Можно ли сделать локатор, радиус действия будет охватывать весь земной шар? Запишите свои рассуждения по данным вопросам. Существую ли способы сделать самолет «невидимым» для радиолокатора? Если да, то какие?

Творческие задания к модели «Тень и полутень»

Выбрав протяженный источник света при одинаковых размерах тела и источника, подберите расстояния между источником света, экраном и телом таким образом, чтобы размер полутени ровно в два раза превышал размер тени от предмета. Запишите использованные вами условия эксперимента. Можно ли теоретически обосновать полученный вами результат? Предложите вариант. Подтвердите правильность своих выводов, задав исходные условия задачи с возможностью проверки результатов на компьютерной модели. Запишите выбранные вами условия экспериментов, проведите анализ правильности ваших расчетов.

Творческое задание к модели «Опыт Физо»

http://school-collection. edu. ru/catalog/res/e46f9fab-fa92-44fd-896d-d988322c1470/view/

В опыте Физо пронаблюдайте исчезновение и появление света при изменении частоты вращения колеса. При какой частоте свет впервые полностью исчезнет? Вычислите, при какой частоте вращения колеса свет опять будет иметь максимальную яркость. Проверьте с помощью компьютерной модели.