Презентация - Памятка по решению физических задач

Памятка по решению физических задач

Все задачи решаются по обобщённому плану:
1. Сформулировать (прочитать) задачу. 2. Выполнить анализ условия задачи; 3. Кратко записать условие задачи. 4. Определить физический закон (законы), с помощью которых можно объяснить или предсказать описанное в задаче явление, значение величин его характеризующих. 5. Доказать, что данное явление или искомое значение характеризующий его величины выступает следствием указанного физического закона(законов). 6. Проверить решение задачи одним из способов.

1. Формулировка задачи
Необходимо уметь переформулировать прямую задачу на обратную, формулировать задачу по рисунку, по графику, по модели, по видеофрагменту. Для лучшего понимания задачи необходимо прочитать задачу не менее двух раз про себя, а затем вслух. При чтении полезно вообразить ситуацию описанную в задаче.

2. Анализ условия задачи
Полный анализ: назовите физические объекты, описанные в задаче(тела, вещества, электрические поля и др.) укажите, в каких движениях, взаимо-действиях эти объекты участвуют изобразите ситуацию графически укажите направления или ха- рактерные движения (взаимо- действия)

2. Анализ условия задачи
Частный анализ: Назовите известные количественные характеристики свойств физических объектов; Обратите внимание на качественные характеристики объектов и процессов; дайте данным характеристикам соответствующую математическую интерпретацию; Уясните вопрос задачи при необходимости дать ему математическую интерпретацию; Уточните смысл основных физических понятий, необходимых для описания заданной ситуации.

3. Краткая запись условия задачи
Способы записи условия:

4. Выявление и запись основных физических законов
определение групп (или областей) явлений, в состав которых входят явления, описанные в задаче; определение физических законов (уравнений теории), с помощью которых описываются данные явления

5. Доказательство того, что явления, описанные в задаче может быть получено как следствие этого закона
записать математическое выражение закона для случаев, описанных в задаче. В случае необходимости перейти от векторной записи закона к скалярному виду.

5. Доказательство того, что явления, описанные в задаче может быть получено как следствие этого закона (продолжение)
выполнить анализ выражений, то есть условия величин входящих в уравнения представленных в условиях задачи. Если число неизвестных величин превышает число уравнений, то необходимо ввести дополнительные. Это могут быть дополнительные математические соотношения величин с заданным условием задачи, формулы, проекции векторных уравнений на дополнительные оси координат, математические выражения допущений, приближений возможных в ситуации описанных в задаче.

5. Доказательство того, что явления, описанные в задаче может быть получено как следствие этого закона (продолжение)
решить систему уравнений в общем виде провести в системе СИ и другой системе единиц

6. Проверка решения задачи рациональным способом:
действия с наименованиями единиц измерения решение обратной задачи (переформулируйте задачу) оценка реальности ответа экспериментальный способ проверка с помощью ИКТ

Пример переформулировки прямой задачи на обратную:
Прямая задача: Автомобиль, двигаясь равноускоренно из состояния покоя, за пятую секунду разгона проходит 6,3 м. Какую скорость развил автомобиль к концу пятой секунды от начала движения?
Обратная задача: Автомобиль, двигаясь равноускоренно из состояния покоя, за пятую секунду разгона развил скорость 7м/с. Какое расстояние автомобиль прошел за пятую секунду?

Пример формулировки задачи по натурному эксперименту:
Определить скорость истечения воды.

Пример формулировки задачи по рисунку:
Почему шарик не тонет?

Пример формулировки задачи по модели:
Что произойдет со штативом, если приложить силу к точке А? к точке В?

Пример формулировки задачи по видеофрагменту:
С какой скоростью должна была ехать на велосипеде девочка, чтобы описать мертвую петлю радиусом 1 м?

Пример формулировки задачи по графику:
Поясните как двигалось тело, и запишите формулу скорости для этого движения.

Задача: С какой максимальной скоростью может двигаться лыжник по наклонному треку с углом наклона  при радиусе закругления R и коэффициенте трения ?
Пример полного анализа:
В задаче говорится о лыжнике, который движется по наклонному треку. На лыжника действует сила тяжести mg, сила реакции N, действующая перпенди- кулярно плоскости трек и сила трения Fтр, направленная вдоль трека.

Пример частного анализа:
Задача: Цилиндр сечением 20 см2 закрыт тяжелым поршнем масса 10 кг. При подъеме сосуда с некоторым ускорением объем газа под поршнем уменьшается в 2 раза. Найти ускорение, считая температуру газа неизменной, а атмосферное давление 105 Па. Количественные характеристики: Sц=20 см2; mп=10 кг; P=105 Па.

Пример частного анализа (продолжение):
Качественные характеристики: Объем газа уменьшается в 2 раза, т.е. V1=V2/2; температура газа неизменна, т.е. T1=T2 (изотермический процесс); Вопрос задачи: Найти ускорение а при подъеме сосуда. Основные физические понятия: Давление - это физическая величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади на которую оказывается действие.

Запись в столбик:
1 способ:
Дано: l=100 м S=0.5 мм2 U=6.8 B r=0.017 Ом*мм2/м
Найти: I
2 способ:
Задача: Рассчитайте силу тока, проходящего по медному проводу длиной 100 м, площадью поперечного сечения 0,5 мм2, если к концам провода приложено напряжение 6,8 В.

Дано: v0=20 м/с, v=16 м/с, t1=2 c; Найти: а
Запись в строку:
Задача: Ударом клюшки хоккейной шайбе сообщили скорость V=20 м/с. Через время t1=2 с скорость шайбы, движущейся прямолинейно, стала равна 16 м/с. Найдите ускорение шайбы, считая его постоянным.

Рисунок с условными обозначениями
Задача: Определите полное сопротивление цепи и силу тока в каждом проводнике, если проводники соединены так, как показано на рисунке, а R1=1 Ом, R2=2 Ом, R3=3 Ом, Uaд=11 В.

Текстовый способ
Можно записать задачу полностью в тетрадь, либо сделать в ней некоторые сокращения (т.е. выписать главные мысли)
Задача: В какую сторону отклонится стрелка электроскопа, заряженного положительно, если к ней подвести эбонитовую палочку, потертую об сукно?

Комбинированный способ №1
Задача: Найти тормозной путь и время торможения автомобиля, имевшего начальную скорость 10 м/с, если коэффициент трения шин об асфальт равен 0.2.
Дано:v0 =10 м/с, µ =0.2, v=0 м/с; Найти: S - ? T - ?

Комбинированный способ №2
Задача: Пловец, скорость которого относительно воды v1=5 км/ч, переплывает реку шириной l=120 м, двигаясь перпендикулярно течению. скорость течения v2=3 км/ч. Каково перемещение s относительно берега ?

Комбинированный способ №3
Задача: Пластину из оргстекла потерли куском шерстяной ткани. Какой по знаку заряд приобретает пластина и как объяснить его возникновение?

Задача: Элемент замыкается проволокой один раз сопротивлением 4 Ом, другой раз - сопротивлением 9 Ом. В том и другом случае за одно и то же время выделяется одинаковое количество теплоты. Каково сопротивление элемента? Основные законы: Закон Джоуля-Ленца: Закон Ома для полной цепи: I=ε/(R+r)
Q=I2Rt
Пример записи основных физических законов

Примеры доказательства

Пример: система уравнений: I1/ I2=(R2/R1)1/2 I1/ I2=(R1+r)/(R2+r) (R2/R1)1/2 =(R1+r)/(R2+r) r= (R1* R2)1/2 r=(4 Ом*9 Ом)1/2=6 Ом
Примеры доказательства (продолжение)

По условию Q1= Q1 I12R1t = I22R2t отсюда I1/ I2=(R2/R1)1/2 С другой стороны I1=ε/(R1+r) I2=ε/(R2+r) I1/ I2=(R1+r)/(R2+r) Получаем систему уравнений: I1/ I2=(R2/R1)1/2 I1/ I2=(R1+r)/(R2+r)
Анализ выражений (пример) (задача из примера под пунктом №4)

действия с наименованиями единиц измерения: (1 Ом*1 Ом)1/2=1 Ом
оценка реальности ответа: ответ реален
Проверка решения задач (примеры)
экспериментальный способ

Проверка решения задач (примеры)
решение обратной задачи:
какова высота трибун стадиона, если волк падал 6 секунд? сколько времени падал волк, если высота стадиона 176 м? h=gt2/2 t=(2*h/g)1/2 t=(2*176/9.8)1/2=6 c
проверка с помощью ИКТ