"Решение задач по физике различного типа и уровня сложности " - 8 класс
материал для подготовки к егэ (гиа) по физике (8 класс)

Урок  на тему:

"Решение задач по физике различного типа и уровня сложности "

Цель урока: Закрепление знаний и умений в формате ОГЭ

Задача: совершенствовать умения и навыки решать задачи разного уровня сложности

Оборудование: компьютер, мультипроектор,  презентация, раздаточный материал и лабораторное оборудование (рычажные весы с набором гирь, мензурка, стакан с водой, цилиндр, динамометр, стакан с водой, цилиндр № 1, штатив лабораторный с муфтой и лапкой, пружина, груз массой (100 ± 2) г, линейка.

1. Подготовительная часть (2 мин)

Класс делится на группы. В каждой группе выбирается командир, который  координирует работу  группы, отмечает активность учащихся в группе. Включена презентация. (Слайд 1)

Организационный момент. Объявление темы урока, цели и задачи урока. (Слайд 2)

Учитель: Физика.  Что, значит, владеть этим предметам? Это, значит, уметь решать задачи, причем не только стандартные, но и требующие известной независимости мышления, здравого смысла, оригинальности, изобретательности.
         В физике каждая задача уникальна и требует своего особенного подхода. Чтобы увидеть путь решения, нужны, в первую очередь знания, навыки решения, развитая интуиция.  Всё это приходит с опытом. А опыт нарабатывается в результате решения большого количества задач.

2. Содержание основной  части урока (30мин)

Актуализация опорных знаний. (Слайд 3)

 Экзаменационная работа разрабатывается исходя из необходимости проверки следующих видов деятельности.

1. Владение основным понятийным аппаратом школьного курса физики.

1.1. Знание и понимание смысла понятий.

1.2. Знание и понимание смысла физических величин.

1.3. Знание и понимание смысла физических законов.

1.4. Умение описывать и объяснять физические явления.

2. Владение основами знаний о методах научного познания и экспериментальными умениями.

3. Решение задач различного типа и уровня сложности.

4. Понимание текстов физического содержания.

5. Использование приобретенных знаний и умений в практической деятельности и повседневной жизни.

Каждый вариант экзаменационной работы включает в себя задачи текстовые, экспериментальные, графические и задачи - рисунки по всем разделам физики разного уровня сложности. (Слайд 4)

Самое трудное в подготовке к ОГЭ - это как раз научить решать физические задачи.  Сегодня на уроке все задания взяты из банка заданий ОГЭ. На обсуждение 1,2 и 3 задания отводится 3 минуты, на экспериментальное задание - 15 минут. Максимальное количество баллов за работу - 13.

 Все ответы ребята представляют в письменном виде. Команда первая, ответившая на задание, получает право первой озвучить решение. Если ответ неверный, то другие команды имеют возможность ответить на это задание.

Учитель: 1 задание. Качественные задачи в 2 балла. Необходимо дать правильный ответ (1 б) и пояснить его (1б).

Командам раздаются карточки с разными заданиями. После обсуждения правильного ответа, на экран выводится правильный ответ одной из карточек.

Учитель: 2 задание. Расчетные задания в 1 балл. В этих заданиях необходимо решить задачи  и дать правильный ответ.  На карточках две задачи.

Учитель: 3 задание - Работа с текстом в 2 балла. Командам раздаются тексты.

Учитель: 4 задание - Экспериментальные задания в 4 балла. Каждая команда получает  лабораторное оборудование. Решения  необходимо представить  на листах А4 и прикрепить на магнитную доску.

На слайде представлены общие требования к  выполнению этого задания.

Учитель: 4 задание - 3. Подведение итогов. Выставление оценок. (3мин)

Приложение. 

Задание 1. 1.Из какой кружки — металлической или керамической — легче пить горячий чай, не обжигая губы? Объясните почему.

2.Изменится ли (и если изменится, то как) выталкивающая сила, действующая на плавающий в керосине деревянный брусок, если брусок переместить из керосина в воду? Ответ поясните.

3.Куда следует поместить лед, с помощью которого необходимо быстро охладить закрытый сосуд, полностью заполненный горячей жидкостью — положить сверху на сосуд или поставить сосуд на лед? Ответ поясните.

4.Стакан наполовину заполнен кипятком. В каком случае вода остынет в большей степени:

1) если подождать 5 минут, а потом долить в стакан холодную воду;

2) если сразу долить холодную воду, а затем подождать 5 минут?

5.Два одинаковых термометра выставлены на солнце. Шарик одного из них закопчен, а другого — нет. Одинаковую ли температуру покажут термометры? Ответ поясните.

6. Как надо поступить, наливая кипяток в стакан, чтобы он не лопнул?

Задание 2. 1.Участок цепи состоит из двух последовательно соединенных сопротивлений, каждое из которых равно 1 Ом. К этим двум резисторам параллельно подключают еще одно сопротивление, значение которого составляет 2 Ом. Всю эту цепь подключают к источнику тока, который создает на концах данного соединения напряжение 2,4 В. Необходимо определить силу тока во всей электрической цепи.

2.Два сопротивления R1 и R2 соединены параллельно (R1=R2=2 Ом), к ним еще последовательно присоединено сопротивление R3=1 Ом. Амперметр показывает силу тока в цепи, равную I=0,5 А. Требуется определить напряжение на концах участка этой цепи, то есть на участке АВ.

3.Участок цепи состоит из двух последовательно соединенных сопротивлений, каждое из которых равно 1 Ом. К этим двум резисторам параллельно подключают еще одно сопротивление, значение которого составляет 2 Ом. Всю эту цепь подключают к источнику тока, который создает на концах данного соединения напряжение 2,4 В. Необходимо определить силу тока во всей электрической цепи.

Задание 3.

1.Как направлен (сверху вниз или снизу вверх) электрический ток разряда внутриоблачной молнии при механизме электризации, описанном в тексте? Ответ поясните.

Молния и гром

Атмосферное электричество образуется и концентрируется в облаках — образованиях из мелких частиц воды, находящейся в жидком или твёрдом состоянии. При дроблении водяных капель и кристаллов льда, при столкновениях их с ионами атмосферного воздуха крупные капли и кристаллы приобретают избыточный отрицательный заряд, а мелкие — положительный. Восходящие потоки воздуха в грозовом облаке поднимают мелкие капли и кристаллы к вершине облака, крупные капли и кристаллы опускаются к его основанию.

Заряженные облака наводят на земной поверхности под собой противоположный по знаку заряд. Внутри облака и между облаком и Землёй создаётся сильное электрическое поле, которое способствует ионизации воздуха и возникновению искровых разрядов (молний) как внутри облака, так и между облаком и поверхностью Земли.

Гром возникает вследствие резкого расширения воздуха при быстром повышении температуры в канале разряда молнии. Вспышку молнии мы видим практически одновременно с разрядом, так как скорость распространения света очень велика (3·108 м/с). Разряд молнии длится всего 0,1–0,2 с. Звук распространяется значительно медленнее. В воздухе его скорость равна примерно 330 м/с. Чем дальше от нас произошёл разряд молнии, тем длиннее пауза между вспышкой света и громом. Гром от очень далёких молний вообще не доходит: звуковая энергия рассеивается и поглощается по пути. Такие молнии называют зарницами. Как правило, гром слышен на расстоянии до 15–20 километров; таким образом, если наблюдатель видит молнию, но не слышит грома, то гроза находится на расстоянии более 20 километров.

Гром, сопровождающий молнию, может длиться в течение нескольких секунд. Существует две причины, объясняющие, почему вслед за короткой молнией слышатся более или менее долгие раскаты грома. Во-первых, молния имеет очень большую длину (она измеряется километрами), поэтому звук от разных её участков доходит до наблюдателя в разные моменты времени. Во-вторых, происходит отражение звука от облаков и туч — возникает эхо. Отражением звука от облаков объясняется происходящее иногда усиление громкости звука в конце громовых раскатов.

2. Какой прилив является более сильным: происходящий вследствие воздействия на водную поверхность Солнца или Луны? Ответ поясните.

Приливы и отливы

Уровень поверхности океанов и морей периодически, приблизительно два раза в течение суток, изменяется. Эти колебания называются приливами и отливами. Во время прилива уровень воды в океане постепенно повышается и становится наивысшим. При отливе уровень воды постепенно понижается и становится наинизшим. При приливе вода течёт к берегам, а при отливе — от берегов.

Приливы и отливы образуются вследствие влияния на Землю таких космических тел, как Луна и Солнце. В соответствии с законом всемирного тяготения Луна и Земля притягиваются друг к другу. Это притяжение настолько велико, что поверхность океана стремится приблизиться к Луне, происходит прилив. При движении Луны вокруг Земли приливная волна как бы движется за ней. При достаточном удалении Луны от того места, где был прилив, волна отойдет от берега, и будет наблюдаться отлив.

Притяжение Земли Солнцем также приводит к образованию приливов и отливов. Однако поскольку расстояние от Земли до Солнца значительно больше расстояния от Земли до Луны, то воздействие Солнца на водную поверхность Земли существенно меньше.

Приливы отличаются друг от друга продолжительностью и высотой (величиной прилива).

Величина приливов достаточно разнообразна. Теоретически один лунный прилив равен 0,53 м, солнечный — 0,24 м, поэтому самый большой прилив должен быть равен 0,77 м. В открытом океане, около островов, величина приливов близка к этому значению. У материков величина приливов колеблется от 1,5 м до 2 м. Во внутренних морях приливы очень незначительны: в Чёрном море — 13 см, в Балтийском — 4,8 см.

Значение приливов очень велико для морского судоходства, для устройства портов. Каждая приливная волна несёт большую энергию, которая может быть использована.

3. Во что лучше поместить ёмкость с мороженым при его приготовлении для наилучшего охлаждения: в чистый лёд или смесь льда и соли? Ответ поясните.

Охлаждающие смеси

Возьмём в руки кусок сахара и коснёмся им поверхности кипятка. Кипяток втянется в сахар и дойдёт до наших пальцев. Однако мы не почувствуем ожога, как почувствовали бы, если бы вместо сахара был кусок ваты. Это наблюдение показывает, что растворение сахара сопровождается охлаждением раствора. Если бы мы хотели сохранить температуру раствора неизменной, то должны были бы подводить к раствору энергию. Отсюда следует, что при растворении сахара внутренняя энергия системы сахар-вода увеличивается.

То же самое происходит при растворении большинства других кристаллических веществ. Во всех подобных случаях внутренняя энергия раствора больше, чем внутренняя энергия кристалла и растворителя при той же температуре, взятых в отдельности.

В примере с сахаром необходимое для его растворения количество теплоты отдаёт кипяток, охлаждение которого заметно даже по непосредственному ощущению.

Если растворение происходит в воде при комнатной температуре, то температура получившейся смеси в некоторых случаях может оказаться даже ниже 0 °С, хотя смесь и остаётся жидкой, поскольку температура застывания раствора может быть значительно ниже нуля. Этот эффект используют для получения сильно охлажденных смесей из снега и различных солей.

Снег, начиная таять при 0 °С, превращается в воду, в которой растворяется соль; несмотря на понижение температуры, сопровождающее растворение, получившаяся смесь не затвердевает. Снег, смешанный с этим раствором, продолжает таять, забирая энергию от раствора и, соответственно, охлаждая его. Процесс может продолжаться до тех пор, пока не будет достигнута температура замерзания полученного раствора. Смесь снега и поваренной соли в отношении 2 : 1 позволяет, таким образом, получить охлаждение до −21 °С; смесь снега с хлористым кальцием (СаСl2) в отношении 7 : 10 — до −50 °С.

Задание 4.

23. Используя рычажные весы с набором гирь, мензурку, стакан с водой, цилиндр, соберите экспериментальную установку для определения плотности материала, из которого изготовлен цилиндр.

В ответе:

1) сделайте рисунок экспериментальной установки для определения объёма тела;

2) запишите формулу для расчёта плотности;

3) укажите результаты измерения массы цилиндра и его объёма;

4) запишите численное значение плотности материала цилиндра.

Решение.

1. Схема экспериментальной установки для определения объёма тела (см. рисунок).

2. ρ=m/V.

3. m = 156 г; V = V2 - V1 = 20 мл = 20 см3.

4. ρ=7,8 г/см3 = 7800 кг/м3.

Указание

Численные значения прямых измерений массы и объёма должны попасть соответственно в интервалы m = (156 ± 6) г, V = (20 ± 3) см3.

Для комплекта «ГИА-лаборатория» m = (196 ± 2) г, V = (26 ± 3) см3.

 23. Используя динамометр, стакан с водой, цилиндр № 1, соберите экспериментальную установку для определения выталкивающей силы (силы Архимеда), действующей на цилиндр.

 В ответе:

1) сделайте рисунок экспериментальной установки;

2) запишите формулу для расчёта выталкивающей силы;

3) укажите результаты показаний динамометра при взвешивании цилиндра в воздухе и показаний динамометра при взвешивании цилиндра в воде;

4) запишите численное значение выталкивающей силы.

Решение.

1. Схема экспериментальной установки (см. рисунок).

2. 

3. .

4.  Н.

Указание

Учитывая погрешность измерения динамометра, получаем: P1 = 1,7 ± 0,1 (Н); Р2 = 1,5 ± 0,1 (Н). Результаты прямых измерений считаются верными, если они укладываются в данные границы и получено, что Р1 > Р2.

23. Используя штатив лабораторный с муфтой и лапкой, пружину, груз массой (100 ± 2) г, линейку длиной 300 мм с миллиметровыми делениями, соберите установку для определения жёсткости пружины. Подвесьте пружину за один из концов к штативу. Прикрепив к свободному концу пружины груз, измерьте удлинение пружины

 В ответе:

1) сделайте рисунок экспериментальной установки;

2) запишите формулу для определения силы упругости;

3) запишите условие равновесия груза на пружине;

4) измерьте удлинение пружины после прикрепления к ней груза и запишите измеренную величину;

5) определите жёсткость пружины и оцените погрешность её измерения.

Решение.

1. Схема экспериментальной установки (см. рисунок).

2. .

3. х = 75 мм = 0,075 м; Р = 3 Н.

4. k=3/0,075=40 Н/м.

Указание

Измерение считается верным, если x находится в пределах от 73 до 77 мм, а Р — в пределах от 2,8 до 3,2 Н. Для комплекта «ГИА-лаборатория» х = (60 ± 3) мм, Р = (3,0 ± 0,2) Н.