Проектная работа по физике Автор работы: Новокшонов Тимофей 11а класс ГОУ СОШ 420 ЮОУО ДО г. Москвы. Научный руководитель: учитель физики Котик Наталья. - презентация

1 Проектная работа по физике Автор работы: Новокшонов Тимофей 11а класс ГОУ СОШ 420 ЮОУО ДО г. Москвы. Научный руководитель: учитель физики Котик Наталья Германовна

2 Название работы: Решение задач части «С» ЕГЭ по физике по теме «Механика» и «Термодинамика». Решение задач части «С» ЕГЭ по физике по теме «Механика» и «Термодинамика».

3 Предмет исследования : Задачи части C по физике, экспериментальная Задачи части C по физике, экспериментальная проверка двух задач проверка двух задач

4 Научиться решать задачи уровня С Научиться решать задачи уровня С по физике; провести по физике; провести экспериментальную экспериментальную проверку и исследование проверку и исследование зависимости физических зависимости физических величин в двух задач. величин в двух задач.

5 1. Научиться применять теорию к задачам 2. Научиться решать комбинированные задачи 3. Научиться работать с лабораторией L-микро «Механика» и некоторыми другими приборами. L-микро «Механика» и некоторыми другими приборами. 4. Доказать на опыте связь между величинами в задачах. 5. Создать мультимедийный продукт по теме проектной разработки, пригодный для использования в школе, на уроках физики.

6 работа с лабораторией L-микро и другими приборами работа с лабораторией L-микро и другими приборами работа с заданиями прошлых лет работа с заданиями прошлых лет работа со справочным материалом работа со справочным материалом работа с учебной литературой работа с учебной литературой

7 Актуальность проблемы: Большое количество подростков собираются поступать в вузы. Поступление в физические и технические вузы: институт им.Баумана, МИФИ,МТУСИ, физфак МГУ и т.д., возможно только при умении решать задачи уровня «С». Поэтому для абитуриентов важно изучить методы решения задач повышенного уровня. Известно, что физика-наука экспериментальная. Проверка теории на практике является в физике важнейшей задачей. В данной работе мне удалось проверить результаты двух задач экспериментально. В работе я ставил опыты, которые покажу на представлении своего проекта. Актуальность проблемы: Большое количество подростков собираются поступать в вузы. Поступление в физические и технические вузы: институт им.Баумана, МИФИ,МТУСИ, физфак МГУ и т.д., возможно только при умении решать задачи уровня «С». Поэтому для абитуриентов важно изучить методы решения задач повышенного уровня. Известно, что физика-наука экспериментальная. Проверка теории на практике является в физике важнейшей задачей. В данной работе мне удалось проверить результаты двух задач экспериментально. В работе я ставил опыты, которые покажу на представлении своего проекта.

8

9 Закон сохранения энергии Закон сохранения энергии фундаментальный закон природы, установленный эмпирически и заключающийся в том, что энергия изолированной (замкнутой) системы сохраняется во времени. Другими словами, энергия не может возникнуть из ничего и не может исчезнуть в никуда, она может только переходить из одной формы в другую. Закон сохранения энергии встречается в различных разделах физики и проявляется в сохранении различных видов энергии. Например, в термодинамике закон сохранения энергии называется первым началом термодинамики. Поскольку закон сохранения энергии относится не к конкретным величинам и явлениям, а отражает общую, применимую везде и всегда, закономерность, то правильнее называть его не законом, а принципом сохранения энергии. Закон сохранения энергии является универсальным. Для каждой конкретной замкнутой системы, вне зависимости от её природы можно определить некую величину, называемую энергией, которая будет сохраняться во времени. При этом выполнение этого закона сохранения в каждой конкретно взятой системе обосновывается подчинением этой системы своим специфическим законам динамики, вообще говоря различающихся для разных систем.

10 Закон сохранения импульса Зако́н сохране́ния и́мпульса (Зако́н сохране́ния количества движения) утверждает, что сумма импульсов всех тел (или частиц) замкнутой системы есть величина постоянная. Из законов Ньютона можно показать, что при движении в пустом пространстве импульс сохраняется во времени, а при наличии взаимодействия скорость его изменения определяется суммой приложенных сил. В классической механике закон сохранения импульса обычно выводится как следствие законов Ньютона. Однако этот закон сохранения верен и в случаях, когда ньютоновская механика неприменима (релятивистская физика, квантовая механика). Как и любой из фундаментальных законов сохранения, закон сохранения импульса описывает одну из фундаментальных симметрий, однородность пространства.

11

12

13 Законы Ньютона Законы Ньютона в зависимости от того, под каким углом на них посмотреть, представляют собой либо конец начала, либо начало конца классической механики. В любом случае это поворотный момент в истории физической науки блестящая компиляция всех накопленных к тому историческому моменту знаний о движении физических тел в рамках физической теории, которую теперь принято именовать классической механикой. Можно сказать, что с законов движения Ньютона пошел отсчет истории современной физики и вообще естественных наук. Законы Ньютона в зависимости от того, под каким углом на них посмотреть, представляют собой либо конец начала, либо начало конца классической механики. В любом случае это поворотный момент в истории физической науки блестящая компиляция всех накопленных к тому историческому моменту знаний о движении физических тел в рамках физической теории, которую теперь принято именовать классической механикой. Можно сказать, что с законов движения Ньютона пошел отсчет истории современной физики и вообще естественных наук.

14

15

16

17

18

19 Термодинамика основывается на трёх законах, которые сформулированы на основе экспериментальных данных и поэтому могут быть приняты как постулаты. Но рассмотрим сейчас только 2.

20

21

22

23

24

25

26 Задачи части «С»

27 Задача 1 Брусок m 1 =500г соскальзывает по наклонной поверхности с высоты h=0,8м и, двигаясь по горизонтальной поверхности, сталкивается с неподвижным бруском m 1 =300г. Считая столкновение абсолютно неупругим, определите изменение кинетической энергии первого бруска после столкновения. Трением при движении пренебречь. Считать что наклонная плоскость плавно переходит в горизонтальную. Брусок m 1 =500г соскальзывает по наклонной поверхности с высоты h=0,8м и, двигаясь по горизонтальной поверхности, сталкивается с неподвижным бруском m 1 =300г. Считая столкновение абсолютно неупругим, определите изменение кинетической энергии первого бруска после столкновения. Трением при движении пренебречь. Считать что наклонная плоскость плавно переходит в горизонтальную.

28

29 Экспериментальная проверка задачи 1 проведена с использованием лаборатории L-микро «Механика» (Демонстрируется показ опытов и объясняется ход исследования)

30 Задача 2 Шар, массой 1кг, подвешенный на нити длинной 90 см, отводят от положения равновесия на угол 60 0 и отпускают. В момент прохождения шаром положения равновесия в него попадает пуля массой 10г, летящая на встречу шару. Она пробивает его продолжает двигаться горизонтально. Определите изменение скорости пули в результате попадания в шар, если он, продолжая движение в прежнем направлении, отклоняется на угол Шар, массой 1кг, подвешенный на нити длинной 90 см, отводят от положения равновесия на угол 60 0 и отпускают. В момент прохождения шаром положения равновесия в него попадает пуля массой 10г, летящая на встречу шару. Она пробивает его продолжает двигаться горизонтально. Определите изменение скорости пули в результате попадания в шар, если он, продолжая движение в прежнем направлении, отклоняется на угол 39 0.

31

32 Задача 3 Ареометр, погруженный в жидкость, совершает вертикальные гармонических колебания с малой амплитудой. Определите период этих колебаний. Масса ареометра равна 40г, радиус его трубки 2мм, плотность жидкости 0,8 г/см 3. Сопротивлением жидкости пренебречь. Ареометр, погруженный в жидкость, совершает вертикальные гармонических колебания с малой амплитудой. Определите период этих колебаний. Масса ареометра равна 40г, радиус его трубки 2мм, плотность жидкости 0,8 г/см 3. Сопротивлением жидкости пренебречь.

33

34 Экспериментальная проверка задачи 3 Проведена с использованием лабораторного оборудования: Два ареометра разной массы, три измерительных цилиндра, весы с гирями, сосуды с водой и насыщенным раствором соли, секундомер.

35 Задача 4 Однородный брусок с площадью поперечного сечения м 2 плавает на границе несмешивающихся жидкостей с плотностью 800 кг/м 3 и 1000 кг/м 3. Пренебрегая сопротивлением жидкостей, определите массу бруска, если период его малых вертикальных колебаний π/5 с. Однородный брусок с площадью поперечного сечения м 2 плавает на границе несмешивающихся жидкостей с плотностью 800 кг/м 3 и 1000 кг/м 3. Пренебрегая сопротивлением жидкостей, определите массу бруска, если период его малых вертикальных колебаний π/5 с.

36

37 Задача 5 Один моль идеального одноатомного газа сначала охладили, а потом нагрели до первоначальной температуры 300К, увеличив объем газа в 3раза. Какое количество теплоты отдал газ на участке 1-2? Один моль идеального одноатомного газа сначала охладили, а потом нагрели до первоначальной температуры 300К, увеличив объем газа в 3раза. Какое количество теплоты отдал газ на участке 1-2?

38

39 Задача 6 Наклонная плоскость пересекается с горизонтальной плоскостью по прямой АВ. Угол между плоскостями а=30 о. Маленькая шайба начинает движение вверх по наклонной плоскости из точки А с начальной скоростью V 0 =2м/с под углом β=60 о к прямой АВ. В ходе движения шайба съезжает на прямую АВ в точке В. Пренебрегая трением между шайбой и наклонной плоскостью, найдите расстояние АВ. (смотри рисунок ниже) Наклонная плоскость пересекается с горизонтальной плоскостью по прямой АВ. Угол между плоскостями а=30 о. Маленькая шайба начинает движение вверх по наклонной плоскости из точки А с начальной скоростью V 0 =2м/с под углом β=60 о к прямой АВ. В ходе движения шайба съезжает на прямую АВ в точке В. Пренебрегая трением между шайбой и наклонной плоскостью, найдите расстояние АВ. (смотри рисунок ниже)

40

41

42

43 Задача 7 Один моль идеального одноатомного газа сначала изотермически расширился (Т 1 =300К). Затем газ охладили, понизив давление в 3 раза. Какое количество теплоты отдал газ на участке 2-3? (смотри рисунок ниже) (смотри рисунок ниже)

44

45 Задача 8 Один моль идеального одноатомного газа сначала изотермически расширился (Т 1 =300К). Затем газ охладили, понизив давление в 3 раза. Какое количество теплоты отдал газ на участке 2-3? Один моль идеального одноатомного газа сначала изотермически расширился (Т 1 =300К). Затем газ охладили, понизив давление в 3 раза. Какое количество теплоты отдал газ на участке 2-3? (смотри рисунок ниже) (смотри рисунок ниже)

46

47 Задача 9 Один моль идеального одноатомного газа сначала охладили, а потом нагрели до первоначальной температуры 300К, увеличив объем газа в 3раза. Какое количество теплоты отдал газ на участке 1-2? (смотри рисунок ниже)

48

49 Задача 10 На космическом аппарате, находящемся вдали от Земли, начал работать реактивный двигатель. Из сопла ракеты ежесекундно выбрасывается 2кг газа (m/t = 2кг/c) со скоростью V=500м/с. Исходная масса аппарата М=500кг. Какой будет скорость V 1 аппарата через t=6с после старта. Начальную скорость аппарата принять равной 0. Изменением массой аппарата пренебречь. На космическом аппарате, находящемся вдали от Земли, начал работать реактивный двигатель. Из сопла ракеты ежесекундно выбрасывается 2кг газа (m/t = 2кг/c) со скоростью V=500м/с. Исходная масса аппарата М=500кг. Какой будет скорость V 1 аппарата через t=6с после старта. Начальную скорость аппарата принять равной 0. Изменением массой аппарата пренебречь.

50

51 Выводы работы: Научился решать задачи «С 2» и «С 3» ЕГЭ по темам «Механика» и «Термодинамика». Научился работать с лабораторией L-микро «Механика» и некоторыми другими приборами. L-микро «Механика» и некоторыми другими приборами. Провел экспериментальную проверку и исследование зависимости физических Провел экспериментальную проверку и исследование зависимости физических величин в двух задач. величин в двух задач.

52 Библиография ЕГЭ г. ЕГЭ г. Руководство по выполнению экспериментов по физике. Лаборатория L-микро «Механика». Руководство по выполнению экспериментов по физике. Лаборатория L-микро «Механика». Wikipedia.ru Wikipedia.ru class-fizika.narod.ru class-fizika.narod.ru

53 Спасибо за внимание!