Программа элективного курса о законах физики вокруг нас (стр. 6 )

Затем, используя формулу 

определяют поперечное сечение проводника 

8. Исследовать, изменяется ли сопротивление волоска электрической лампочки при изменении яркости ее свечения.

Решение. Собирают цепь по схеме (рис. 63) . По покозаниям приборов рассчитывают сопротивление волоска лампочки () . При помощи реостата меняют накал лампочки и снова определяют сопротивление волоска. На основании данных, полученных из трех-четырех опытов, делают вывод: с увеличением накала лампочки сопротивление ее спирали возрастает.

9. Имеются источник тока напряжением 3,3 v, электрическая лампочка, рассчитанная на напряжение 2,4 v и ток 0,3a, и кусок проволоки сопротивлением 27 ом, по которой можно пропустить ток силой до 0,1 a. Как включить лампочку, чтобы она горела нормальным наклоном? Придумайте способ. Возможное решение. Согнуть проволоку в три ряда, плотно соединив ряды между собой, и включить последовательно с лампочкой. Тогда сопротивление проволоки уменьшится в 9 раз ( в3 раза за счет уменьшения длины и во столько же раз за счет увеличения площади попечерного сечения) и станет равным 3 ом. При этом допустимый ток для проволоки возрастает в 3 раза и будет равен 0,3 a. Сопротивление лампочки

Общее сопротивление лампочки и проволоки составит 11 ом. При их последовательном соединении ток в цепи

а это ток, необходимый для нормального накала лампочки.

10. Предскажите, как изменится сила токов в ветвях параллельного соединения при уменьшении сопротивления одной из ветвей, если неразветвленная часть цепи также содержит сопротивление. Ответ проверьте опытом.

Ответ. При уменьшении сопротивления одной из ветвей сопротивление параллельного соединения, а, следовательно, и общее сопротивление цепи уменьшается, поэтому ток в неразветвленной цепи возрастет. Соответственно возрастет и напряжение на всех участках цепи осталось прежним, то напряжение на участке, содержащем параллельное соединение, уменьшится. Но сумма сил токов в ветвях равна силе тока в неразветвленной части цепи, а она возросла. Поэтому в той ветви, сопротивление которой уменьшилось, сила тока увеличится. Выводы подтверждаются опытом.

11. Придумайте опыт, с помощью которого можно обнаружить магнитное поле тока, протекающего в жидком проводнике (электролите), и продемонстрируйте его в классе.

Возможное решение. Собирают цепь из батареи аккумуляторов на 8-12 в, реостата и стеклянной трубки (длина 15-20 см и диаметр 4-6 см), заполненной раствором медного купороса (рис. 80). Трубка с концов закрыта резиновыми пробирками с пропущенными сквозь них проводниками. Проводники присоединяют к металлическим кружочкам – электродам, диаметр которых лишь немного меньше внутреннего диаметра трубки (чем больше площадь электродов, тем меньше сопротивление столбика электролита, заключенного между ними). Под трубкой помещают магнитную стрелку на острие. До замыкания цепи трубку располагают параллельно стрелке. При пропускании тока по цепи магнитная стрелка повертывается на некоторый угол точно так же, как в опыте Эрстеда с металлическим проводником.

12.Сконструируйте и изготовьте электромагнитное устройство, при помощи которого можно извлекать мелкие железные предметы со дна сосуда с водой, не замочив рук.

Возможное решение. На один из концов железного стержня наматывают катушку из медного изолированного провода диаметром 0,3-0,5мм (200-300 витков). Катушку присоединяют к источнику постоянного тока напряжением 4-6в (рис. 82).  Если свободный конец стержня опустить в оду и замкнуть цепь, то железные предметы притянутся к нему и таким образом будут извлечены из сосуда.

13. Сконструируйте и изготовьте динамометр, в котором вместо спиральной пружинки использовалась бы какая-либо упругая пластинка.

Решение. Одна из возможных конструкций показана на рисунке 10

14. Необходимо проградуировать динамометр в пределах от 0 до 4 н, причем цена деления должна составлять 0,2 н. В распоряжении имеется только одна гирька весом 1 н. Как бы вы поступили?

Решение. Достаточно сделать на шкале две отметки: нулевую, соответствующую ненапряженному состоянию пружины, и отметку, соответствующую нагрузке 1 н. Зная, что удлинение пружины прямо пропорционально приложенной силе, нетрудно проградуировать всю шкалу.

Урок по теме: «Законы Ньютона».

Цель: Контроль теоретических знаний по теме «Законы Ньютона»

Урок-игра: В интересной, игровой форме обобщить, закрепить знания, полученные по теме, научить видеть проявление изученных закономерностей в окружающей жизни, совершенствовать новые решения качественных, экспериментальных и расчетных задач.

Эпиграф к уроку:  Мы, играя, проверяем,

  Что умеем и что знаем!

I тур

Знаешь ли ты понятия:

Инертность.  4. Сила. Инерция.  5. Масса Инерциальные с. о.  6. Равнодействующая сила.

Вопросы:

  Порядок диктовки:

1.Явление сохранения скорости тела. 2

2.С. о в которых выполняется закон Ньютона.3

3.Сила, которая оказывает на тело такое же действие, как и несколько других сил. 6

4.Свойство тела изменять свою скорость в течении длительного промежутка времени.1

5.Физическая величина, равная отношению ускорений.5

6.Причина изменения скорости, тело причина ускорения.4

II тур.

«Знаешь ли, ты законы Ньютона?»

I закон Ньютона II закон Ньютона III закон Ньютона

  Вопросы:

1.Существуют такие с. о… I з. Н

2.Два тела действуют друг на друга… III з. Н

3.Ускорение, с которым движется… II з. Н

4.Искусственный спутник летает…согласно,…закону. I з. Н

Или желтый цвет светофора введен согласно…

5.Буер-парусная лодка…движется согласно…закону. II з. Н

6. Ракета летит вверх…согласно…закону III з. Н

III тур.

  «Доверяй, но проверяй»

Игровая пауза.

I.  Проведите опыт: положите на стакан почтовую открытку, а на открытку монетку. Ударьте резко по открытке щелчком. Почему открытка отлетает, а монета падает в стакан? Почему монета не падает в стакан, если медленно тянуть за открытку?

Сравните инертность двух цилиндров (железного и алюминиевого).

  Нить длиной 500мм с петлями на концах, штатив.

  Соединить цилиндры нитью и подвесить их на штативе. Отклонить оба цилиндра в противоположные стороны на одинаковые расстояния от положения равновесия и одновременно отпустить.

       Наблюдать за отклонениями цилиндров после взаимодействия. Какой из цилиндров обладает большей инертностью?

Стакан, фанерная доска, гиря, молоток. Со всей силы ударить по гире. Почему стакан цел? Стакан с водой, лист бумаги. Как, не убирая стакана вытащить лист бумаги. Шашки, монетка.

Как достать нижнюю монету?

VI.  Два динамометра соединить крючками и потянуть в противоположные стороны. Объяснить наблюдаемое.

IV тур.

Умеешь ли ты решать задачи?

К телу приложены 2 силы. F1=0,5Н и F2=2Н. Показать направление вектора ускорения. Найти модуль ускорения.

Т. к F2>F1, то а в сторону F2

  R

а= m

ax=1,5 м/с2

К телу приложены две силы F1=4Н и F2=1Н. При этом тело движется с ускорением ах=2м/с2. Показать направление вектора ускорения. Найти массу тела.

  m

  R  4H-1H

m=  a  =         2м/с2  =1,5кг

  3.К телу приложены 2 силы. F1=3Н;F2=1Н. Показать направление вектора ускорения. Найти равнодействующую силу.

  R=F1+F2

  R=3Н-1Н=2Н

  m=1кг 

К телу приложены 2 силы. F1=2H и F2=2Н. Показать направление вектора ускорения. Найти R.

  R=0

V тур.

Интересные вопросы.

       1.Лошадь и телега. Согласно III закону Ньютона, каждому действию есть равное противодействие. Почему же лошадь тянет за собой телегу, а телега не тянет лошадь?

Ответ: Телега на колёсах, и лошадь, упираясь ногами в землю, тянет её за собой.

       2.Яблоко падает на землю оттого, что его притягивает земной шар, но согласно III закону Ньютона и яблоко точно с такой же силой притягивает к себе землю. Отчего мы говорим, что яблоко падает на землю, вместо того, чтобы сказать: «Яблоко и земля падают друг на друга».

Ответ: Яблоко и земля действительно падают друг на друга, но скорости падения разные.

       3.История о том, что «Лебедь, рак да щука вести с поклажей воз взялись…»,известна всем. Но если рассматривать эту басню с точки зрения механики, результат получается вовсе не похожий на вывод баснописца Крылова. Каким он будет.

Напоминаем:

       …Лебедь рвется в облака,

          Рак пятится назад,

  А щука тянет в воду.

Ответ: Басня утверждает, что воз и ныне там, с точки зрения механики R≠0

Лебедь рвётся в облака, тем самым уменьшает вес телеги, а значит трение колёс о дорогу. Остается 2 силы, направленные под углом, их сложили и найдем R≠0.

Герике поставил опыт:

  Полушария он взял

  Выкачал оттуда воздух

  Растащить их предлагал.

  2-е, равные по силам,

  Упряжки прискакали,

  Стали в стороны тянуть.

  Еле-еле растащили.

Объясните в чем тут суть и есть ли ошибка в стихах?

VI тур.

Немного истории.

Дата рождения Ньютона.(25 декабря 1642г. по старому стилю;4 января 1643г. по новому стилю.)
В каком университете(колледже) учился Ньютон с 1661г.(Кембриджский университет, колледж святой Троицы).
Сколько лет было Ньютону, когда он стал профессором Кембриджского университета?(27лет-профессор. Университет стал славиться не богословием, а физикой и математикой).
В какой области физики работал Ньютон в первые годы профессорской деятельности? (Оптика. Усовершенствовал модель телескопа-рефлектора и открыл явление дисперсии)
В 1696г. министр финансов Англии Монтеню вспомнил о своём великом друге Ньютоне и решил привлечь его к делу оздоровления финансов страны. Какое предложение получил от него Ньютон?(15 марта 1696г., его назначили хранителем Монетного двора).
В какой работе Ньютона изложены его знаменитые законы(1687г. математика начала натур. философии).
От единичного факта-падения яблока-Ньютон приходит к грандиозному обобщению. Какому? (в 1667году Ньютон сформулировал закон всемирного тяготения).
Достиг ли Ньютон вершин славы и признания при жизни (В 1705г. королева Анна возвела его в рыцарское достоинство. В королевском обществе он пользовался непререкаемым авторитетом, был богат и окружен вниманием своей племянницы).
Где похоронен Ньютон?(Ньютон скончался с 20 на 21 марта 1727г. его похоронили в большом поместье в Вестминстерском аббатстве. Надпись на памятнике заканчивалась словами: «Пусть смертные радуются, что существовало такое украшение человеческого рода». На статуе Ньютона в Кембридже высечены слова из стиха Лукреция:″ Разумом он превосходит род человеческий″.

Урок по теме: законы сохранения (повторительно-обобщающий урок).

Цель:

Расширить, углубить, обобщить знания учащихся по данной теме. Развить умение сравнивать, анализировать, делать выводы, обобщать. Воспитать интерес к предмету, материалистическое понимание природы, наиболее рационально приобретать знания.

Метод: частично-поисковый