Экспериментальные задачи на уроках физики и физических олимпиадах. Варламов С.Д., Зильберман А.Р. и др.

2-е изд. - М.: 2016. - 182 с.

Открытая вами книга адресована школьным учителям физики и тем ученикам старших классов, которым интересна настоящая, реальная (конкретная, крутая и т. д.) экспериментальная физика. Полезна эта книга будет и студентам первых курсов физических отделений вузов. Возможно, её будут использовать и организаторы школьных физических олимпиад разных уровней. В первой части книги рассматриваются простые методы измерений различных физических величин, способы оценки погрешностей измерений, приёмы, позволяющие получить приемлемую (максимальную в данных условиях) точность измерений при ограниченных экспериментальных возможностях. Во второй части книги описаны многочисленные экспериментальные задачи для физических олимпиад, значительная часть которых была предложена авторами. Большинство задач давались на экспериментальных турах Московской городской олимпиады в разные годы. Приведены условия задач, рекомендации для организаторов олимпиады по задачам, примерные решения этих задач.

Формат: pdf

Размер: 955 Кб

Смотреть, скачать: drive.google

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение 3
Часть 1 5
Работы по механике 5
Простые измерения 5
Тормоза 7
Прочность нити 9
Вес купюры 11
Маятник 13
Электрические измерения на постоянном токе 17
Резисторы 18
Большие сопротивления 20
Точные измерения 24
Нагрузочная кривая 26
Зависимость сопротивления от температуры 27
Баллистический метод 32
Малые интервалы времени 35
Погрешности 38
Приборы и способы измерений физических величин 48
Правила записи измеренных величин с указанием ошибок 51
Вероятности осуществления событий 51
Как не следует поступать, или гипотетический школьник 53
Часть 2 58
Планирование эксперимента 59
Оформление отчёта о работе 60
Экспериментальные задачи физических олимпиад 62
Механика 62
Термодинамика и молекулярная физика 88
Электрические измерения 105
Колебания и переменный ток 127
Магнитные измерения 147
Оптика 151
Самодельный манометр 156
Использование технических средств 159
Школьные мини-лаборатории «NOVA5000» 161
Реле в экспериментальных задачах 165
Задачи, которые ещё не давались на олимпиаде 168
Приложения 175
Инструкция по технике безопасности для учеников, работающих в школьной учебно-научной лаборатории 175
Оценки успеваемости в академии генерального штаба (1880 г.) 176

По большому счёту обучение ведётся для того, чтобы «научившийся» мог применять свои знания на практике. Поэтому важнейшим элементом обучения является практическое использование тех приборов и методов измерений, которые уже изучены школьниками.
Традиционно при изучении физики эксперименты разделяются на две большие группы: демонстрационные эксперименты, выполняемые обычно учителем, и практические (экспериментальные) работы, выполняемые школьниками самостоятельно .
Демонстрационные эксперименты нужны в следующих случаях.
1. Когда нужно познакомить учеников с физическими явлениями и обстоятельствами, послужившими отправной точкой для формулировки основных физических законов их первооткрывателями. Как известно, обнаруженные при наблюдениях закономерности обобщаются и формулируются в виде соответствующих «законов природы». Иногда такие «законы» получают имена своих первооткрывателей, например всем известный закон Архимеда, или закон Кулона. Все законы физики имеют практическую основу — они являются обобщением опыта.
2. Когда рассматривается устройство и принципы действия измерительных приборов, основанных на различных физических явлениях. Приборов, которые позволяют измерять различные физические параметры, гораздо больше, чем основных физических законов. И хотя у каждого прибора имеется свой автор, то есть тот человек, который первым предложил и реализовал конструкцию прибора, имена авторов обычно не сообщаются школьникам. Внимание этому вопросу (авторству) уделяется только при изучении истории физики.
3. При изучении сложных технических устройств или процессов, в которых используются в комбинации различные физические явления.