Творческие задачи по физике

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

«Татальская средняя общеобразовательная школа»

Юстинский район

«Творческие задачи

по физике»

Подготовила: Чимидова Ритта Борисовна,

учитель физики

п.Татал, 2018г.

Пояснительная записка

Проект предназначен для учащихся 10 класса, интересующихся предметом и направлен на повышение познавательного интереса к предмету, а также на развитие творческих способностей учащихся.

Использование творческих задач на уроках физики нацелено на формирование творческой личности, расширения представления учащихся о методах физического познания природы, формирование познавательного интереса к физике.

Учащиеся могут применять полученные знания и практический опыт при подготовке к конкурсу исследовательских работ.

Цель Проекта: развитие творческих способностей учащихся и повышение познавательного интереса к предмету.

Задачи Проекта:

• повторение пройденного материала;

• изучение методов обработки информации;

• овладение методами сбора информации;

• развитие способностей описывать физические явления;

• повышение интереса к предмету;

• развитие внимательности и чувства ответственности.

В результате использования творческих задач учащиеся:

должны знать: физические понятия и законы по разделу «Молекулярная физика. Термодинамика», методы обработки и сбора информации и экспериментальной работы;

должны уметь: самостоятельно планировать физический эксперимент, выдвигать гипотезы, обрабатывать результаты, делать выводы;

способны решать жизненно – практические задачи: применять полученные знания в повседневной практической бытовой жизни.

В данном Проекте представлены задачи с художественным содержанием, сказки, относящиеся к разделу физики «Молекулярная физика. Термодинамика»

Задача №1.

Газообразный Джин имеет температуру 15°С, когда его дразнит обезьянка Абу, он злится и раздувается от злости, пытаясь угомонить непослушную обезьянку. Давление же Джина при этом не меняется. Какой будет температура злого Джина, если известно, что объем его увеличился в 3 раза?

(Решение:V₁/T₁=V ₂/T ₂, T ₂/T₁=V₂/V₁,

T₂=V₂·T₁/V₁ T₂= 3 ·15 = 45°С)

Задача №2. (экспериментальная)

«Исследование зависимости объема газа от температуры при постоянном давлении»

Цель исследования: изучить, как будет изменяться объем газа при его нагревании, при постоянном давлении.

Оборудование: одноразовый шприц без иглы (20мл), стакан с горячей водой (40-50°С)

Ход работы.

1.Возьмите одноразовый шприц без иглы.

2.Выдвиньте поршень до предела и держа за головку поршня, опустите его в стакан с горячей водой.

3.Пронаблюдайте, что происходит с воздухом в шприце.

4.Опишите наблюдаемое явление и сделайте вывод.

Задача № 3.

Чип и Дейл ездят на тракторе с коэффициентом полезного действия 30%. Сколько же понадобится топлива, чтобы трактор совершил работу 30 МДж, если известно, что он работает на топливе с удельной теплотой сгорания

42 МДж/кг? Хватит ли топлива им, чтобы проехать 50 км, если сила тяги трактора 0,5 кН?

(Решение: КПД теплового двигателя µ=A/Q = A/mg m = A/µg

m= 30/(0,3 · 42)= 2,3 кг, А₁=F*s A₁= 500* 50*10³=25*10⁶Дж=

25МДж, А А₁, топлива хватит.)

Задача №4.

Молодые люди решили на Новый год угостить своих друзей коктейлем со льдом и 31 декабря в 23.00 поставили ванночку с водой в морозильник. Через 15 мин они заглянули в морозильник и обнаружили, что за это время температура воды понизилась с 16 ºС до 4ºС. Успеет ли замерзнуть вся вода до наступления Нового года? Когда же будет готов лед? Удельная теплоемкость воды c=4,2 • 10³ Дж/кг • ºС, λ=удельная теплота плавления льда – 3,35• 10⁵Дж/кг.

(Решение: Для охлаждения воды на ΔT₁ = 16ºС - 4ºС =12ºС от неѐ было отведено количество тепла, равное Q₁ = сmΔT₁. Будем считать, что морозильник работает непрерывно и скорость отвода тепла в нем постоянна. По условиям задачи известно время охлаждения воды, поэтому можно рассчитать скорость теплоотвода: q = Q₁/ t₁= сmΔT₁/ t₁.

Тогда время t₂, необходимое для дальнейшего охлаждения воды от 4ºС до 0ºС, т.е. на ΔT₂ = 4ºС, будет равно t₂ = Q₂/q = сmΔT₂t₁ / сmΔT₁ = t₁ΔT₂/ ΔT₁. Подставив численные значения, получим t₂ = 5 мин, а время t₃ необходимое для превращения в лед всей воды, находящейся при 0ºС, составит t₃ = Q₃/q = mλ t₁/ сmΔT₁ = λ t₁/ сΔT₁. После подстановки численных значений t₃ =100 мин.

Таким образом, время необходимое для приготовления льда, от момента постановки воды в морозильник до ее полного замерзания составит

t = t₁ + t₂ + t₃ = 15+5+100=120 мин = 2 ч.

Ответ. Вода не успеет замерзнуть к Новому году, а замерзнет 1 января в 1час 00 мин.

Задача №5.

Как сварить яйцо, чтобы оно не лопнуло?

(Решение: Кастрюлю с холодной водой поставить на огонь, положить в нее яйцо и пронаблюдать за его тупым концом. Увидите цепочку пузырьков, поднимающихся вверх. Это воздух из воздушного мешочка проходит сквозь поры в скорлупе. Теперь проколите иглой отверстие в тупом конце яйца – вместо пузырьков можно увидеть струю воздуха, бьющую из отверстия. Когда яйцо нагревается, воздух внутри воздушного мешка расширяется, начинает давить на скорлупу, угрожая сломать ее.

Прежде чем варить яйцо, в его тупом конце делают прокол тонкой иглой.)

Литература.

1.С.Б.Вениг, М.Н.Куликов, В.Н.Шевцов Олимпиадные задачи по физике. «Вентана-Граф», 2007г.

2.Ссылки Интернет – ресурсов.