Фишман А. И.,

Скворцов А. И.,

Кавтрев А. Ф.,

Монахов В. В.,

Евстигнеев Л. А.

 

 

Экспериментальные задачи

по механике

 

Методические указания


Оглавление

Оглавление. 1

Инструкция по установке.. 4

Методические паспорта учебных элементов. 5

Методические паспорта экспериментальных задач (ЭЗ) 5

ЭЗ-1 Измерение скорости движения тел. 5

ЭЗ-2 Измерение относительной скорости движения тел. 6

ЭЗ-3 Исследование движения с ускорением.. 7

ЭЗ-4 Измерение ускорения свободного падения баллистическим методом.. 8

ЭЗ-5 Определение формы струи воды, свободно вытекающей из отверстия. 10

ЭЗ-6 Исследование движения тела, брошенного под углом к горизонту. 11

ЭЗ-7 Исследование движения тела, брошенного горизонтально. 12

ЭЗ-8 Исследование движения тела, брошенного вертикально вверх. 14

ЭЗ-9 Кинематика вращательного движения. 15

ЭЗ-10  Изучение зависимости углового ускорения твердого тела от его момента инерции. 16

ЭЗ-11 Исследование зависимости силы трения скольжения от скорости. I 17

ЭЗ-12 Исследование зависимости силы трения скольжения от скорости. II 18

ЭЗ-13 Изучение падения тел в вязкой среде. 20

ЭЗ-14 Исследование скольжения тела по наклонной плоскости. 21

ЭЗ-15 Исследование движения под действием силы трения скольжения. 23

ЭЗ-16. Изучение роли силы трения при падении тела в воздухе. 24

ЭЗ-17 Проверка выполнения закона сохранения импульса при столкновении шайб. 25

ЭЗ-18 Проверка закона сохранения импульса при столкновении катящихся шаров. 26

ЭЗ-19 Проверка закона сохранения механической энергии при столкновении тел. 28

ЭЗ-24 Определение плотности жидкости с помощью сообщающихся сосудов. 29

ЭЗ-25 Исследование зависимости гидростатического давления от плотности жидкости. 30

ЭЗ-26 Экспериментальная проверка закона Архимеда. 31

ЭЗ-27 Изучение процесса истечения жидкости. 32

ЭЗ-28 Кинематика пружинного маятника. 33

ЭЗ-29 Динамика пружинного маятника. 34

Методические паспорта видеозадач (ВЗ) 36

ВЗ-2. Фонтан. 36

ВЗ-3. Полёт струи. 37

ВЗ-4. Гонки по пересечённой местности. 38

ВЗ-5. Песочные узоры.. 38

ВЗ-6. «Взял больше, побежал дальше». 40

ВЗ-7. Муаровые полосы.. 41

ВЗ-8. Конический маятник. 42

ВЗ-9. Резкий удар. 43

ВЗ-10. «Послушная – непослушная катушка». 44

ВЗ-11. Завидное равновесие. 45

ВЗ-12. Маятник Жуковского. 46

ВЗ-13. Проволочный уголок. 47

ВЗ-14. Пизанская башня. 48

ВЗ-15 Тянем прямо – едем вправо. 49

ВЗ-16. Карусель. 49

ВЗ-17. Полет монеты и бумажки. 51

ВЗ-18. Скольжение бруска. 52

ВЗ-19. Попробуй, удержи! 53

ВЗ-20 «Палки в колёса». 54

ВЗ-21. Что перетянет?. 55

ВЗ-22. Мёртвая петля. 56

ВЗ-23. Балансировка колёс. 56

ВЗ-24. Вверх-вниз. 57

ВЗ-25. «Перевёртыш». 58

ВЗ-26 Кто вверх, кто вниз. 59

ВЗ-27 Насколько прочна нитка. 61

ВЗ-28 «Суперотскок». 62

ВЗ-29 С горы или в гору. 62

ВЗ-30. Песок в бутылке. 63

ВЗ -31 Картезианский водолаз. 64

ВЗ-32 Нам поможет Архимед. 65

ВЗ-33 Маятник. 65

ВЗ-34 Последняя капля. 66

ВЗ-35 Плавает ли пенопласт?. 67

ВЗ-36. Тайна Бермудского треугольника. 68

ВЗ-37 Гидростатические весы.. 69

ВЗ-38 Опрокинется или нет?. 70

ВЗ-39 Сосуд Мариотта. 70

ВЗ-40 Сообщающиеся сосуды.. 71

ВЗ-41 Воздушный поток. 72

ВЗ-42 Два манометра. 73

ВЗ-43 Выстрел в воду. 74

ВЗ-44 Против течения. 75

ВЗ-45 Зеркало Ллойда. 75

Методические паспорта анимированных моделей (АМ) 76

АМ-1. Рычажные весы. Определение массы тел. 76

АМ-2. Определение плотности твердых тел. 77

АМ-3 Равномерное движение. Всплытие пузырька. 78

АМ-4 Равномерное движение. Уравнения координаты и скорости. 79

АМ-5 Равномерное движение. Графики координаты и скорости. 81

АМ-6 Равномерное и равноускоренное движение. Тележка на рельсе. 83

АМ-7 Определение средней и мгновенной скорости тележки. 85

АМ-8 Равноускоренное движение. Графики координаты, скорости и ускорения. 86

АМ-9 Определение начальной скорости и ускорения тележки. 87

АМ-10 Системы отсчёта. Относительность движения. 89

АМ-11 Движение тела, брошенного горизонтально. 90

АМ-12 Движение тела, брошенного под углом к горизонту. 92

АМ-13. Динамометр. Определение веса тел. 94

АМ-14 Сложение сил. 95

АМ-15. Планета и спутник. 97

АМ-16 Упругие и неупругие соударения тел. 98

АМ-17 Математический маятник. 99

АМ-18 Горизонтальный пружинный маятник. 100

АМ-19 Вертикальный пружинный маятник. 102

АМ-20 Баллистический маятник. 104

АМ-21 Связанные маятники. 106

Инструкция по установке

Убедитесь в том, что Ваш компьютер отвечает минимальным требованиям, предъявляемым данной программой: процессор Pentium 700, 64 Мб ОЗУ, 32 Мб видеопамять, разрешение экрана 1024х768, 500 Мб свободного пространства на системном диске, операционная система Windows 2000  или XP. Программа не тестировалась в 64 битных версиях Windows XP,  и Windows Vista.

 

Если Вы получили программу через Интернет то:

1.          Распакуйте архив в любой каталог на жестком диске. ИМЯ КАТАЛОГА НЕ ДОЛЖНО СОДЕРЖАТЬ СИМВОЛОВ КИРИЛЛИЦЫ!

2.          найдите с помощью любого файлового менеджера («Norton Commander», «Проводник» и др.) на диске файл «start.exe»;

3.          дважды щёлкните мышью на этом имени.

 

Если программа получена на CD и на Вашем компьютере не отключено автоматическое распознавание компакт-дисков, достаточно вставить диск в привод и подождать несколько секунд.

Если программа не начнёт работать в течение минуты, то:

1.     найдите с помощью любого файлового менеджера («Norton Commander», «Проводник» и др.) на компакт-диске файл «start.exe»;

2.     дважды щёлкните мышью на этом имени.

 

При первом запуске программа, возможно, предложит установить видеокодек Divx 3.11. Отвечайте утвердительно на все вопросы программы-установщика.

 


Методические паспорта учебных элементов

Методические паспорта экспериментальных задач (ЭЗ)

ЭЗ-1 Измерение скорости движения тел

Тема:

Кинематика. Основные понятия кинематики. Система отсчета. Скорость. График зависимости координаты от времени при равномерном движении

При решении этой задачи Вы можете:

·             выбирать различные системы отсчета;

·             измерять координаты тел;

·             измерять интервалы времени;

·             заносить экспериментальные результаты в электронную таблицу;

·             строить графики зависимости координаты тела от времени и определять скорость движения;

·             строить траектории движущихся тел.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             владеть понятиями: система отсчета, координаты точки, скорость;

·             теоретически изучить вопрос о движении тела, с постоянным ускорением;

·             знать график зависимости координаты тела от времени при движении с постоянной скоростью.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

Учитель может:

·             предложить учащимся определить скорость различных транспортных средств;

·             предложить учащимся решить задачу, самостоятельно выбрав систему отсчета, либо решить задачу в указанной учителем системе отсчета;

·             организовать работу учащихся в группах (по 2-3 чел.), предложив менее подготовленным ученикам более простые операции (определение координат тел и моментов времени, заполнение таблицы).

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ), видеозадачами (ВЗ) и с анимированными моделями (АМ):

ЭЗ-2 Измерение относительной скорости движения тел

ВЗ-7 Муаровые полосы

АМ-3 Равномерное движение. Всплытие пузырька

АМ-4 Равномерное движение. Уравнения координаты и скорости

АМ-5 Равномерное движение. Графики координаты и скорости

АМ-6 Равномерное и равноускоренное движение. Тележка на рельсе

АМ-7 Определение средней и мгновенной скорости тележки

АМ-10 Системы отсчёта. Относительность движения

ЭЗ-2 Измерение относительной скорости движения тел

Тема:

Кинематика. Основные понятия кинематики. Система отсчета. Скорость. Относительная скорость при равномерном прямолинейном движении тел. График зависимости координаты от времени при равномерном движении.

При решении этой задачи Вы можете:

·             выбирать различные системы отсчета;

·             измерять координаты тел;

·             измерять интервалы времени;

·             заносить экспериментальные результаты в электронную таблицу;

·             строить графики зависимости координаты тела от времени и определять скорость движения.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             владеть понятиями: система отсчета, координаты точки, скорость, относительная скорость;

·             теоретически изучить вопрос о равномерном движении тела;

·             знать график зависимости координаты тела от времени при движении с постоянной скоростью.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

Учитель может:

·             предложить учащимся определить скорость различных транспортных средств;

·             разбить класс на две группы. Предложить одной группе определить скорости транспортных средств (ТС) А и В относительно системы отсчета, связанной с Землей, а затем подсчитать скорость ТС А относительно ТС В. Другой группе учащихся предложить связать систему отсчета с ТС А и определить скорость ТС В в этой системе отсчета. Сравнить результаты, полученные двумя группами;

·             организовать работу учащихся в группах (по 2-3 чел.), предложив менее подготовленным ученикам более простые операции (определение координат тел и моментов времени, заполнение таблицы).

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ), видеозадачами (ВЗ) и с анимированными моделями (АМ):

ЭЗ-1 Измерение скорости движения тел

ВЗ-7 Муаровые полосы

АМ-3 Равномерное движение. Всплытие пузырька

АМ-4 Равномерное движение. Уравнения координаты и скорости

АМ-5 Равномерное движение. Графики координаты и скорости

АМ-7 Определение средней и мгновенной скорости тележки

АМ-10 Системы отсчёта. Относительность движения

ЭЗ-3 Исследование движения с ускорением

Тема:

Кинематика. Основные понятия кинематики. Система отсчета. Скорость. Ускорение. Равноускоренное прямолинейное движение. График зависимости координаты от времени при равноускоренном прямолинейном движении

При решении этой задачи Вы можете:

·             демонстрировать прямолинейное ускоренное движение шайбы вверх и вниз по наклонной плоскости;

·             выбирать различные системы отсчета;

·             измерять координату шайбы;

·             измерять интервалы времени;

·             заносить экспериментальные результаты в электронную таблицу;

·             строить графики зависимости координаты шайбы от времени;

·             определять ускорение шайбы.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             владеть понятиями: система отсчета, координаты точки, скорость, ускорение;

·             знать, как зависит координата тела при прямолинейном равноускоренном движении и определять из этой зависимости ускорение.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

Учитель может:

·             определить ускорение шайбы при ее движении вверх;

·             определить ускорение шайбы при ее движении вниз;

·             предложить учащимся выдвинуть гипотезы, почему ускорения отличаются;

·             предложить разным группам выполнить измерения в разных системах отсчета и сравнить полученные результаты;

·             организовать работу в группах (по 2-3 чел.), предложив учащимся разной степени подготовленности выполнение операций различной трудности: от простых (измерения координат точек) до сложных – аппроксимации полученных зависимостей разными функциями и анализа полученных результатов.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ), видеозадачами (ВЗ) и с анимированными моделями (АМ):

ЭЗ-1 Измерение скорости движения тел

ВЗ-24 Вверх-вниз

ВЗ-26 Кто вверх, кто вниз

АМ-8 Равноускоренное движение. Графики координаты, скорости и ускорения

АМ-9 Определение начальной скорости и ускорения тележки

ЭЗ-4 Измерение ускорения свободного падения баллистическим методом

Тема:

Кинематика. Основные понятия кинематики. Система отсчета. Скорость. Ускорение. Равноускоренное прямолинейное движение. График зависимости координаты от времени при равномерном движении. Свободное падение.

При решении этой задачи Вы можете:

·             выбирать различные системы отсчета;

·             измерять координаты тел;

·             измерять интервалы времени;

·             заносить экспериментальные результаты в электронную таблицу;

·             строить графики зависимости координаты тела от времени и определять ускорение.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             владеть понятиями: система отсчета, координаты точки, скорость, ускорение;

·             теоретически изучить вопрос о равноускоренном прямолинейном движении;

·             знать уравнение и график зависимости координаты тела от времени при движении с постоянным ускорением;

·             уметь определять ускорение тела по зависимости координаты тела от времени.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

Учитель может:

·             поставить проблемный вопрос – можно ли в этом эксперименте пренебречь сопротивлением воздуха?

·             предложить разным группам выполнить измерения в разных системах отсчета и сравнить полученные результаты;

·             организовать работу в группах (по 2-3 чел.), предложив учащимся разной степени подготовленности выполнение операций различной трудности: от простых (измерения координат точек) до сложных – аппроксимации полученных зависимостей разными функциями и анализа полученных результатов.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ), видеозадачами (ВЗ) и с анимированными моделями (АМ):

ЭЗ-1 Измерение скорости движения тел

ВЗ-7 Муаровые полосы

ВЗ-17 Полет монеты и бумажки

АМ-6 Равномерное и равноускоренное движение. Тележка на рельсе

АМ-8 Равноускоренное движение. Графики координаты, скорости и ускорения

АМ-9 Определение начальной скорости и ускорения тележки

АМ-11 Движение тела, брошенного горизонтально

АМ-12 Движение тела, брошенного под углом к горизонту


ЭЗ-5 Определение формы струи воды, свободно вытекающей из отверстия

Тема:

Кинематика. Равноускоренное движение. Свободное падение. Движение тела, брошенного горизонтально.

При решении этой задачи Вы можете:

·             демонстрировать траекторию струи, свободно вытекающей из горизонтальной трубки;

·             выбирать различные системы отсчета;

·             измерять горизонтальную (х) и вертикальную (у) координаты тела;

·             измерять интервалы времени;

·             заносить экспериментальные результаты в электронную таблицу;

·             строить графики зависимости у(х) и определять уравнение траектории.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             владеть понятиями: система отсчета, координаты точки, скорость, ускорение;

·             теоретически изучить вопрос о движении тела, брошенного горизонтально;

·             знать уравнение траектории тела, брошенного горизонтально;

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

Учитель может:

·             предложить учащимся доказать, что траектория движения шара является параболой;

·             поставить проблемный вопрос – можно ли в этом эксперименте пренебречь сопротивлением воздуха? (Для ответа на этот вопрос учащиеся должны построить зависимость горизонтальной координаты х от времени t и убедиться, что она является линейной, т.е. вдоль оси х тело движется равномерно. Это доказывает, что сопротивление воздуха в данной задаче незначительно).

·             предложить разным группам выполнить измерения в разных системах отсчета и сравнить полученные результаты;

·             организовать работу в группах (по 2-3 чел.), предложив учащимся разной степени подготовленности выполнение операций различной трудности: от простых (измерения координат точек) до сложных – аппроксимации полученных зависимостей разными функциями и анализа полученных результатов.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ), видеозадачами (ВЗ) и с анимированными моделями (АМ):

ЭЗ-7 Исследование движения тела, брошенного горизонтально

ЭЗ-8 Исследование движения тела, брошенного вертикально вверх

ЭЗ-13 Изучение падения тел в вязкой среде

ВЗ-3 Полёт струи

АМ-11 Движение тела, брошенного горизонтально

АМ-12 Движение тела, брошенного под углом к горизонту

ЭЗ-6 Исследование движения тела, брошенного под углом к горизонту

Тема:

Кинематика. Равноускоренное движение. Свободное падение. Движение тела, брошенного под углом к горизонту.

При решении этой задачи Вы можете:

·             демонстрировать полет тела, брошенного под углом к горизонту;

·             выбирать различные системы отсчета;

·             измерять горизонтальную (х) и вертикальную (у) координаты тела;

·             измерять интервалы времени;

·             заносить экспериментальные результаты в электронную таблицу;

·             строить графики зависимости у(х), х(t) и у(t), определять уравнение траектории;

·             определять ускорение свободного падения.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             владеть понятиями: система отсчета, координаты точки, скорость, ускорение;

·             теоретически изучить вопрос о движении тела, брошенного под углом к горизонту;

·             знать уравнения и графики зависимостей у(х), х(t) и у(t) при движении тела, брошенного под углом к горизонту.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

Учитель может:

·             предложить учащимся доказать, что траектория движения шара является параболой;

·             поставить проблемный вопрос – можно ли в этом эксперименте пренебречь сопротивлением воздуха? Для ответа на этот вопрос учащиеся должны построить зависимость горизонтальной координаты х от времени t и убедиться, что она является линейной, т.е. вдоль оси х тело движется равномерно. Это доказывает, что сопротивление воздуха в данной задаче незначительно.

·             Определить ускорение свободного падения;

·             предложить разным группам выполнить измерения в разных системах отсчета и сравнить полученные результаты;

·             организовать работу в группах (по 2-3 чел.), предложив учащимся разной степени подготовленности выполнение операций различной трудности: от простых (измерения координат точек) до сложных – аппроксимации полученных зависимостей разными функциями и анализа полученных результатов.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ), видеозадачами (ВЗ) и с анимированными моделями (АМ):

ЭЗ-7 Исследование движения тела, брошенного горизонтально

ЭЗ-8 Исследование движения тела, брошенного вертикально вверх

ВЗ-17 Полет монеты и бумажки

АМ-8 Равноускоренное движение. Графики координаты, скорости и ускорения

АМ-9 Определение начальной скорости и ускорения тележки

АМ-11 Движение тела, брошенного горизонтально

АМ-12 Движение тела, брошенного под углом к горизонту

ЭЗ-7 Исследование движения тела, брошенного горизонтально

Тема:

Кинематика. Равноускоренное движение. Свободное падение. Движение тела, брошенного горизонтально.

При решении этой задачи Вы можете:

·             демонстрировать полет тела, брошенного под углом к горизонту;

·             выбирать различные системы отсчета;

·             измерять горизонтальную (х) и вертикальную (у) координаты тела;

·             измерять интервалы времени;

·             заносить экспериментальные результаты в электронную таблицу;

·             строить графики зависимости у(х), х(t) и у(t), определять уравнение траектории;

·             анализировать роль силы вязкого трения в данных экспериментах;

·             определить ускорение свободного падения.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             владеть понятиями: система отсчета, координаты точки, скорость, ускорение;

·             теоретически изучить вопрос о движении тела, брошенного горизонтально;

·             знать уравнения и графики зависимостей у(х), х(t) и у(t) при движении тела, брошенного горизонтально.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

Учитель может:

·             предложить разным группам учащихся проанализировать разные эксперименты и сравнить полученные результаты;

·             предложить учащимся доказать, что траектория движения шара является параболой;

·             поставить проблемный вопрос – можно ли в этом эксперименте пренебречь сопротивлением воздуха? Для ответа на этот вопрос учащиеся должны построить зависимость горизонтальной координаты х от времени t и убедиться, что она является линейной, т.е. вдоль оси х тело движется равномерно. Это доказывает, что сопротивление воздуха в данной задаче незначительно.

·             определить ускорение свободного падения;

·             предложить разным группам выполнить измерения в разных системах отсчета и сравнить полученные результаты;

·             организовать работу в группах (по 2-3 чел.), предложив учащимся разной степени подготовленности выполнение операций различной трудности: от простых (измерения координат точек) до сложных – аппроксимации полученных зависимостей разными функциями и анализа полученных результатов.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ), видеозадачами (ВЗ) и с анимированными моделями (АМ):

ЭЗ-6 Исследование движения тела, брошенного под углом к горизонту

ЭЗ-8 Исследование движения тела, брошенного вертикально вверх

ВЗ-17 Полет монеты и бумажки

АМ-8 Равноускоренное движение. Графики координаты, скорости и ускорения

АМ-9 Определение начальной скорости и ускорения тележки

АМ-11 Движение тела, брошенного горизонтально

АМ-12 Движение тела, брошенного под углом к горизонту

ЭЗ-8 Исследование движения тела, брошенного вертикально вверх

Тема:

Кинематика. Равноускоренное движение. Свободное падение. Движение тела, брошенного вертикально.

При решении этой задачи Вы можете:

·             демонстрировать полет тела, брошенного вертикально;

·             выбирать различные системы отсчета;

·             измерять горизонтальную вертикальную координату тела у;

·             измерять интервалы времени;

·             заносить экспериментальные результаты в электронную таблицу;

·             строить график зависимости у(t);

·             анализировать роль силы вязкого трения в данных экспериментах;

·             определить ускорение свободного падения.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             владеть понятиями: система отсчета, координаты точки, скорость, ускорение;

·             теоретически изучить вопрос о движении тела, брошенного вертикально;

·             знать уравнение и график зависимости у(t) при движении тела, брошенного вертикально.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

Учитель может:

·             предложить разным группам учащихся проанализировать разные эксперименты и сравнить полученные результаты;

·             поставить проблемный вопрос – можно ли в этом эксперименте пренебречь сопротивлением воздуха?

·             определить ускорение свободного падения;

·             предложить разным группам выполнить измерения в разных системах отсчета и сравнить полученные результаты;

·             организовать работу в группах (по 2-3 чел.), предложив учащимся разной степени подготовленности выполнение операций различной трудности: от простых (измерения координат точек) до сложных – аппроксимации полученных зависимостей разными функциями и анализа полученных результатов.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ), видеозадачами (ВЗ) и с анимированными моделями (АМ):

ЭЗ-6 Исследование движения тела, брошенного под углом к горизонту

ЭЗ-7 Исследование движения тела, брошенного горизонтально

ВЗ-17 Полет монеты и бумажки

АМ-8 Равноускоренное движение. Графики координаты, скорости и ускорения

АМ-9 Определение начальной скорости и ускорения тележки

АМ-11 Движение тела, брошенного горизонтально

АМ-12 Движение тела, брошенного под углом к горизонту

ЭЗ-9 Кинематика вращательного движения

Тема:

Кинематика. Основные понятия кинематики вращательного движения. Угол поворота. Угловая скорость.

При решении этой задачи Вы можете:

·             измерять угол поворота тела;

·             измерять интервалы времени;

·             заносить экспериментальные результаты в электронную таблицу;

·             определять угловую скорость;

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             владеть понятиями: угол поворота, угловая скорость;

·             теоретически изучить вопрос о равномерном вращении тела;

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

Учитель может:

·             предложить учащимся определить угловую скорость различных точек и сравнить полученные результаты;

·             предложить учащимся независимо измерить угловую w и линейную v скорости нескольких точек, удаленных от оси вращения на расстояние R, и проверить выполнение соотношения v = wR;

·             организовать работу учащихся в группах (по 2-3 чел.), предложив менее подготовленным ученикам более простые операции (измерение углов, заполнение таблицы), а более подготовленным – анализ полученных результатов, сопоставление с теоретическими зависимостями.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ) и видеозадачами (ВЗ):

ВЗ-6 «Взял больше, побежал дальше»

ВЗ-8 Конический маятник

ВЗ-16 Карусель

ЭЗ-10  Изучение зависимости углового ускорения твердого тела от его момента инерции.

Тема:

Движение твердых и деформируемых тел. Основное уравнение динамики вращательного движения твердого тела.

При решении этой задачи Вы можете:

·             продемонстрировать прибор Обербека;

·             наблюдать изменения углового ускорения вращения крестовины прибора Обербека при изменении ее момента инерции (при перемещении грузов по стержням);

·             измерять интервалы времени и координаты опускающегося тела;

·             заносить экспериментальные результаты в электронную таблицу;

·             строить графики зависимости координаты тела от времени;

·             определять линейное ускорение опускающегося тела;

·             определять угловое ускорение крестовины;

·             установить, что угловое ускорение твердого тела уменьшается при увеличении его момента инерции.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             владеть понятиями: твердое тело, вращательное движение, угол поворота, угловая скорость, линейное и угловое ускорение, момент силы, момент инерции;

·             знать уравнение и график равноускоренного прямолинейного движения, уметь находить линейное ускорение;

·             знать связь линейного ускорения с угловым ускорением;

·             знать основное уравнение динамики вращательного движения твердого тела.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

Учитель может:

·             предложить более подготовленным учащимся сделать сообщение о «методе выравнивания» («метод линеаризации»), который используется в ряде экспериментальных задач;

·             организовать работу в группах (по 2-3 чел.), предложив учащимся разной степени подготовленности выполнение операций различной трудности: от простых (измерения координат точек) до сложных – аппроксимации полученных зависимостей разными функциями и анализа полученных результатов.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ):

ЭЗ-9 Кинематика вращательного движения.

ЭЗ-11 Исследование зависимости силы трения скольжения от скорости. I

Тема:

Динамика. Законы механики Ньютона. Силы в механике.

При решении этой задачи Вы можете:

·             демонстрировать прямолинейное ускоренное движение шайбы вверх и вниз по наклонной плоскости;

·             выбирать различные системы отсчета;

·             измерять координату шайбы;

·             измерять интервалы времени;

·             заносить экспериментальные результаты в электронную таблицу;

·             строить графики зависимости координаты шайбы от времени;

·             определять ускорение шайбы.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             владеть понятиями: система отсчета, координаты точки, скорость, ускорение;

·             знать, как зависит координата тела при прямолинейном равноускоренном движении;

·             знать законы Ньютона и уметь их применять для решения практических задач;

·             знать, что такое сила трения скольжения, ее свойства, как она может быть вычислена;

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

Учитель может:

·             предложить учащимся доказать, что в данном эксперименте сила трения скольжения не зависит от скорости при движении шайбы вверх по наклонной плоскости;

·             предложить учащимся доказать, что в данном эксперименте сила трения скольжения не зависит от скорости при движении шайбы вниз по наклонной плоскости;

·             определить ускорение шайбы при ее движении вверх;

·             определить ускорение шайбы при ее движении вниз;

·             предложить разным группам выполнить измерения в разных системах отсчета и сравнить полученные результаты;

·             организовать работу в группах (по 2-3 чел.), предложив учащимся разной степени подготовленности выполнение операций различной трудности: от простых (измерения координат точек) до сложных – аппроксимации полученных зависимостей разными функциями и анализа полученных результатов.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ), видеозадачами (ВЗ) и с анимированными моделями (АМ):

ЭЗ-1 Измерение скорости движения тел

ЭЗ-12 Исследование зависимости силы трения скольжения от скорости. II

ВЗ-6 «Взял больше, побежал дальше»

ВЗ-24 Вверх-вниз

ВЗ-26 Кто вверх, кто вниз

АМ-8 Равноускоренное движение. Графики координаты, скорости и ускорения

АМ-9 Определение начальной скорости и ускорения тележки

АМ-11 Движение тела, брошенного горизонтально

АМ-12 Движение тела, брошенного под углом к горизонту

АМ-14 Сложение сил

 

ЭЗ-12 Исследование зависимости силы трения скольжения от скорости. II

Тема:

Динамика. Законы механики Ньютона. Силы в механике. Сила трения.

При решении этой задачи Вы можете:

·             демонстрировать прямолинейное ускоренное движение монет по горизонтальной поверхности;

·             выбирать различные системы отсчета;

·             измерять координаты монет;

·             заносить экспериментальные результаты в электронную таблицу;

·             строить необходимые графики.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             владеть понятиями: система отсчета, координаты точки, скорость, ускорение, угловая скорость,

·             знать связь угловой скорости с линейной скоростью;

·             знать связь между изменением механической энергии и работой неконсервативных сил (сил трения);

·             знать, что такое сила трения скольжения, ее свойства, как она может быть вычислена.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

Учитель может:

·             предложить учащимся привести экспериментальные доказательства того, что сила трения скольжения, действующая на монеты, не зависит от скорости;

·             организовать работу в группах (по 2-3 чел.), предложив учащимся разной степени подготовленности выполнение операций различной трудности: от простых (измерения координат точек) до сложных – аппроксимации полученных зависимостей разными функциями и анализа полученных результатов;

·             обсудить с учащимися вопрос: почему в некоторых опытах монеты плохо «ложатся» на параболу;

·             предложить более подготовленным учащимся сделать сообщение о «методе выравнивания», который используется в ряде экспериментальных задач.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ) и с видеозадачами (ВЗ):

ЭЗ-11 Исследование зависимости силы трения скольжения от скорости. I

ЭЗ-14 Исследование скольжения тела по наклонной плоскости

ВЗ-6 «Взял больше, побежал дальше»

ВЗ-11 Завидное равновесие

ВЗ-12 Маятник Жуковского

ВЗ-15 Тянем прямо – едем вправо

ВЗ-16 Карусель

ВЗ-18 Скольжение бруска

ВЗ-19 Попробуй, удержи!

ВЗ-20 «Палки в колёса»

ВЗ-21 Что перетянет?

ВЗ-24 Вверх-вниз

ВЗ-26 Кто вверх, кто вниз

ЭЗ-13 Изучение падения тел в вязкой среде

Тема:

Кинематика. Свободное падение.

Динамика. Законы механики Ньютона. Силы в механике. Сила тяжести. Сила сопротивления при движении тела в жидкостях и газах.

Законы сохранения в механике. Закон сохранения энергии.

При решении этой задачи Вы можете:

·             демонстрировать падение легких тел шаровидной формы;

·             выбирать различные системы отсчета;

·             измерять координаты тела;

·             измерять интервалы времени;

·             заносить экспериментальные результаты в электронную таблицу;

·             строить необходимые графики;

·             вычислять долю потенциальной энергии, перешедшей в тепло, при падении тела.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             владеть понятиями: система отсчета, координаты точки, скорость, ускорение;

·             знать законы движения свободно падающего тела;

·             знать, что такое сила сопротивления при движении тела в газе, как она зависит от скорости;

·             знать, как вычисляется потенциальная и кинетическая энергия тела;

·             знать закон сохранения механической энергии;

·             знать, как полная механическая энергия связана с работой диссипативных сил (сил трения).

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

Учитель может:

·             предложить разным группам учащихся решить поставленную задачу в разных системах отсчета;

·             предложить учащимся проанализировать несколько экспериментов (падение различных тел);

·             организовать работу в группах (по 2-3 чел.), предложив учащимся разной степени подготовленности выполнение операций различной трудности: от простых (измерения координат точек) до сложных – аппроксимации полученных зависимостей разными функциями и анализа полученных результатов.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ), с видеозадачами (ВЗ) и с анимированными моделями (АМ):

ЭЗ-4 Измерение ускорения свободного падения баллистическим методом

ВЗ-17 Полет монеты и бумажки

АМ-12 Движение тела, брошенного под углом к горизонту

ЭЗ-14 Исследование скольжения тела по наклонной плоскости

Тема:

Динамика. Законы механики Ньютона. Силы в механике.

Законы сохранения в механике. Уменьшение механической энергии системы под действием сил трения.

При решении этой задачи Вы можете:

·             демонстрировать прямолинейное ускоренное движение шайбы вверх и вниз по наклонной плоскости;

·             выбирать различные системы отсчета;

·             измерять координату шайбы;

·             измерять интервалы времени;

·             заносить экспериментальные результаты в электронную таблицу;

·             строить графики зависимости координаты шайбы от времени;

·             определять ускорение шайбы;

·             определять долю механической энергии, перешедшей в тепло.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             владеть понятиями: система отсчета, координаты точки, скорость, ускорение;

·             знать, как зависит координата тела при прямолинейном равноускоренном движении;

·             знать законы Ньютона и уметь их применять для решения практических задач;

·             знать, что такое сила трения скольжения, ее свойства;

·             знать, что такое кинетическая энергия, полная механическая энергия;

·             знать закон сохранения механической энергии;

·             знать связь между уменьшением механической энергии системы и работой сил трения.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

Учитель может:

·             предложить учащимся определить ускорение шайбы, движущейся вверх по наклонной плоскости, и ее начальную скорость;

·             предложить учащимся определить ускорение шайбы, движущейся вниз по наклонной плоскости, и ее конечную скорость;

·             предложить учащимся определить начальную и конечную кинетическую энергию шайбы; вычислить долю механической энергии, перешедшей в тепло;

·             предложить разным группам выполнить измерения в разных системах отсчета и сравнить полученные результаты;

·             организовать работу в группах (по 2-3 чел.), предложив учащимся разной степени подготовленности выполнение операций различной трудности: от простых (измерения координат точек) до сложных – аппроксимации полученных зависимостей разными функциями и анализа полученных результатов;

·             предложить более подготовленным учащимся сделать сообщение о «методе выравнивания», который используется в ряде экспериментальных задач.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ), видеозадачами (ВЗ) и с анимированными моделями (АМ):

ЭЗ-3 Исследование движения с ускорением

ЭЗ-4 Измерение ускорения свободного падения баллистическим методом

ЭЗ-6 Исследование движения тела, брошенного под углом к горизонту

ЭЗ-7 Исследование движения тела, брошенного горизонтально

ЭЗ-8 Исследование движения тела, брошенного вертикально вверх

ЭЗ-11 Исследование зависимости силы трения скольжения от скорости. I

ЭЗ-13 Изучение падения тел в вязкой среде

ВЗ-4 Гонки по пересечённой местности

ВЗ-6 «Взял больше, побежал дальше»

ВЗ-22 Мёртвая петля

ВЗ-24 Вверх-вниз

ВЗ-27 Насколько прочна нитка

АМ-20 Баллистический маятник

ЭЗ-15 Исследование движения под действием силы трения скольжения

Тема:

Динамика. Силы в механике. Сила трения.

Законы сохранения в механике. Уменьшение механической энергии системы под действием сил трения.

При решении этой задачи Вы можете:

·             демонстрировать прямолинейное ускоренное движение монет по горизонтальной поверхности;

·             измерять координаты монет;

·             заносить экспериментальные результаты в электронную таблицу;

·             строить необходимые графики;

·             определить зависимость расстояний, пройденных монетами, от их начальной скорости.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             владеть понятиями: система отсчета, координаты точки, скорость, ускорение, угловая скорость;

·             знать связь угловой скорости с линейной скоростью;

·             знать связь между изменением механической энергии и работой неконсервативных сил (сил трения);

·             знать, что такое сила трения скольжения, ее свойства.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

Учитель может:

·             предложить учащимся привести экспериментальные доказательства того, что уменьшение механической энергии монеты равно работе силы трения;

·             организовать работу в группах (по 2-3 чел.), предложив учащимся разной степени подготовленности выполнение операций различной трудности: от простых (измерения координат точек) до сложных – аппроксимации полученных зависимостей разными функциями и анализа полученных результатов;

·             обсудить с учащимися вопрос: почему в некоторых опытах монеты плохо «ложатся» на параболу;

·             предложить более подготовленным учащимся сделать сообщение о «методе выравнивания», который используется в ряде экспериментальных задач.


Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ) и с видеозадачами (ВЗ):

ЭЗ-14 Исследование скольжения тела по наклонной плоскости

ВЗ-4 Гонки по пересечённой местности

ВЗ-6 «Взял больше, побежал дальше»

ВЗ-22 Мёртвая петля

ВЗ-27 Насколько прочна нитка

АМ-20 Баллистический маятник

ЭЗ-16. Изучение роли силы трения при падении тела в воздухе

Тема:

Кинематика. Свободное падение.

Динамика. Законы механики Ньютона. Силы в механике. Сила тяжести. Сила сопротивления при движении тела в жидкостях и газах.

Законы сохранения в механике. Закон сохранения энергии.

При решении этой задачи Вы можете:

·             демонстрировать падение тяжелых тел в воздухе;

·             выбирать различные системы отсчета;

·             измерять координаты тела;

·             измерять интервалы времени;

·             заносить экспериментальные результаты в электронную таблицу;

·             строить необходимые графики.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             владеть понятиями: система отсчета, координаты точки, скорость, ускорение;

·             знать законы движения свободно падающего тела;

·             знать, что такое сила сопротивления при движении тела в газе, как она зависит от скорости.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

Учитель может:

·             предложить разным группам учащихся решить поставленную задачу в разных системах отсчета;

·             предложить учащимся проанализировать несколько экспериментов (падение различных шаров);

·             организовать работу в группах (по 2-3 чел.), предложив учащимся разной степени подготовленности выполнение операций различной трудности: от простых (измерения координат точек) до сложных – аппроксимации полученных зависимостей разными функциями и анализа полученных результатов.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ), с видеозадачами (ВЗ) и с анимированными моделями (АМ):

ЭЗ-4 Измерение ускорения свободного падения баллистическим методом

ЭЗ-6 Исследование движения тела, брошенного под углом к горизонту

ЭЗ-7 Исследование движения тела, брошенного горизонтально

ЭЗ-8 Исследование движения тела, брошенного вертикально вверх.

ЭЗ-13 Изучение падения тел в вязкой среде.

ВЗ-17 Полет монеты и бумажки

АМ-12 Движение тела, брошенного под углом к горизонту

ЭЗ-17 Проверка выполнения закона сохранения импульса при столкновении шайб

Тема:

Законы сохранения в механике. Закон сохранения импульса.

При решении этой задачи Вы можете:

·             демонстрировать равномерное движение шайб на газовых подушках;

·             демонстрировать столкновение шайб;

·             выбирать различные системы отсчета;

·             измерять координаты шайб на плоскости;

·             измерять интервалы времени;

·             заносить экспериментальные результаты в электронную таблицу;

·             строить графики зависимости координат шайб от времени;

·             определять скорости шайб.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             владеть понятиями: система отсчета, координаты точки, скорость;

·             знать, как зависит координата тела при прямолинейном равномерном движении;

·             уметь определять скорость равномерного движения тела из уравнения зависимости координаты от времени;

·             знать закон сохранения импульса.


Возможная вариативность в организации работы учащихся:

Учитель может:

·             предложить учащимся привести экспериментальные доказательства того, что влиянием силы трения в данном эксперименте можно пренебречь (следует показать, что шайбы до и/или после столкновения движутся равномерно, т.е. зависимости координат шайб от времени являются линейными);

·             предложить учащимся определить проекции скоростей шайб до и после столкновения;

·             предложить учащимся измерить импульс системы двух шаров до и после столкновения и сделать вывод о выполнении закона сохранения импульса;

·             предложить разным группам выполнить измерения в разных системах отсчета и сравнить полученные результаты;

·             организовать работу в группах (по 2-3 чел.), предложив учащимся разной степени подготовленности выполнение операций различной трудности: от простых (измерения координат точек) до сложных – аппроксимации полученных зависимостей разными функциями и анализа полученных результатов.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ), видеозадачами (ВЗ) и с анимированными моделями (АМ):

ЭЗ-18 Проверка выполнения закона сохранения импульса при столкновении катящихся шаров.

ВЗ-22 Мёртвая петля

АМ-20 Баллистический маятник

ЭЗ-18 Проверка закона сохранения импульса при столкновении катящихся шаров

Тема:

Законы сохранения в механике. Закон сохранения импульса.

При решении этой задачи Вы можете:

·             демонстрировать качение шаров по желобу;

·             демонстрировать столкновение шаров;

·             измерять координаты шаров;

·             измерять интервалы времени;

·             заносить экспериментальные результаты в электронную таблицу;

·             строить графики зависимости координат шаров от времени;

·             определять скорости шаров.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             владеть понятиями: система отсчета, координаты точки, скорость;

·             знать, как зависит координата тела при прямолинейном равномерном движении;

·             уметь определять скорость равномерного движения тела из уравнения зависимости координаты от времени;

·             знать закон сохранения импульса.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

Учитель может:

·             предложить учащимся исследовать зависимость скорости бьющего шара от времени, сделать вывод о характере движения, установить причины замедленного движения шара, определить его импульс непосредственно перед столкновением;

·             предложить учащимся исследовать зависимость скорости отскочившего шара от времени, сделать вывод о характере движения, установить причины замедленного движения шара, определить его импульс непосредственно после столкновения;

·             предложить учащимся измерить импульс системы шаров непосредственно до и после столкновения и сделать вывод: выполняется ли закон сохранения импульса.

·             Обсудить с учащимися полученные результаты, сравнить с результатами задачи ЭЗ-17;

·             организовать работу в группах (по 2-3 чел.), предложив учащимся разной степени подготовленности выполнение операций различной трудности: от простых (измерения координат точек) до сложных – аппроксимации полученных зависимостей разными функциями и анализа полученных результатов.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ), видеозадачами (ВЗ) и с анимированными моделями (АМ):

ЭЗ-17 Проверка выполнения закона сохранения импульса при столкновении шайб.

ВЗ-22 Мёртвая петля

АМ-20 Баллистический маятник


ЭЗ-19 Проверка закона сохранения механической энергии при столкновении тел

Тема:

Законы сохранения в механике. Закон сохранения механической энергии.

При решении этой задачи Вы можете:

·             демонстрировать равномерное движение шайб на газовых подушках;

·             демонстрировать столкновение шайб;

·             выбирать различные системы отсчета;

·             измерять координаты шайб на плоскости;

·             измерять интервалы времени;

·             заносить экспериментальные результаты в электронную таблицу;

·             строить графики зависимости координат шайб от времени;

·             определять скорости шайб.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             владеть понятиями: система отсчета, координаты точки, скорость;

·             знать, как зависит координата тела при прямолинейном равномерном движении;

·             уметь определять скорость равномерного движения тела из уравнения зависимости координаты от времени;

·             знать, что такое потенциальная энергия, кинетическая энергия и полная механическая энергия системы;

·             знать закон сохранения полной механической энергии системы.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

Учитель может:

·             предложить учащимся привести экспериментальные доказательства того, что влиянием силы трения в данном эксперименте можно пренебречь (следует показать, что шайбы до и/или после столкновения движутся равномерно, т.е. зависимости координат шайб от времени являются линейными);

·             предложить учащимся определить проекции скоростей шайб до и после столкновения;

·             предложить учащимся кинетическую энергию системы двух шайб до и после столкновения и сделать вывод о выполнении закона сохранения полной механической энергии;

·             предложить учащимся вычислить долю первоначальной механической энергии, перешедшей в тепло, высказать свои суждения, почему большая часть механической энергии переходит в тепло;

·             предложить разным группам выполнить измерения в разных системах отсчета и сравнить результаты;

·             организовать работу в группах (по 2-3 чел.), предложив учащимся разной степени подготовленности выполнение операций различной трудности: от простых (измерения координат точек) до сложных – аппроксимации полученных зависимостей разными функциями и анализа полученных результатов.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ), видеозадачами (ВЗ) и с анимированными моделями (АМ):

ЭЗ-14 Исследование скольжения тела по наклонной плоскости

ЭЗ-17 Проверка выполнения закона сохранения импульса при столкновении шайб.

ВЗ-4 Гонки по пересечённой местности

ВЗ-6 «Взял больше, побежал дальше»

ВЗ-22 Мёртвая петля

ВЗ-27 Насколько прочна нитка

АМ-20 Баллистический маятник

ЭЗ-24 Определение плотности жидкости с помощью сообщающихся сосудов

Тема:

Движение твердых и деформируемых тел. Механика деформируемых тел. Гидростатика. Сообщающиеся сосуды.

При решении этой задачи Вы можете:

·             продемонстрировать сообщающиеся сосуды, в которых находится однородная жидкость;

·             продемонстрировать сообщающиеся сосуды, в которых находятся две несмешивающиеся жидкости;

·             измерять уровни жидкостей в сообщающихся сосудах от уровня границы раздела жидкостей;

·             заносить экспериментальные результаты в электронную таблицу;

·             строить графики зависимости уровня одной жидкости от уровня другой и определять отношение плотностей жидкостей.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             знать чем отличаются жидкости и газы от твердых тел;

·             знать что такое давление, гидростатическое давление, какие сосуды называются сообщающимися;

·             знать закон Паскаля и уметь его применять для анализа поведения жидкостей в сообщающихся сосудах.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

Учитель может:

·             организовать работу в группах (по 2-3 чел.), предложив учащимся разной степени подготовленности выполнение операций различной трудности: от простых (измерения координат точек) до сложных – аппроксимации полученных зависимостей разными функциями и анализа полученных результатов.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ) и видеозадачами (ВЗ):

ЭЗ-25 Исследование зависимости гидростатического давления от плотности жидкости.

ВЗ-34 Последняя капля

ВЗ-40 Сообщающиеся сосуды

ВЗ-42 Два манометра

ВЗ-43 Выстрел в воду

ЭЗ-25 Исследование зависимости гидростатического давления от плотности жидкости

Тема:

Движение твердых и деформируемых тел. Механика деформируемых тел. Гидростатика.

При решении этой задачи Вы можете:

·             продемонстрировать поведение жидкостей, наливаемых в две соединенные друг с другом U-образные трубки;

·             измерять разности уровней жидкостей, налитых в U-образные трубки;

·             заносить экспериментальные результаты в электронную таблицу;

·             строить графики зависимости уровня одной жидкости от уровня другой и определять отношение их плотностей.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             знать чем отличаются жидкости и газы от твердых тел;

·             знать что такое давление, гидростатическое давление;

·             знать закон Паскаля и уметь его применять для анализа поведения жидкостей.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

Учитель может:

·             организовать работу в группах (по 2-3 чел.), предложив учащимся разной степени подготовленности выполнение операций различной трудности: от простых (измерения координат точек) до сложных – аппроксимации полученных зависимостей разными функциями и анализа полученных результатов.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ) и видеозадачами (ВЗ):

ЭЗ-24 Определение плотности жидкости с помощью сообщающихся сосудов

ВЗ-34 Последняя капля

ВЗ-40 Сообщающиеся сосуды

ВЗ-42 Два манометра

ВЗ-43 Выстрел в воду

ЭЗ-26 Экспериментальная проверка закона Архимеда

Тема:

Движение твердых и деформируемых тел. Механика деформируемых тел. Гидростатика. Закон Архимеда.

При решении этой задачи Вы можете:

·             продемонстрировать постепенное погружение плавающей в воде пробирки при увеличении ее веса;

·             измерять глубину погружения пробирки;

·             заносить экспериментальные результаты в электронную таблицу;

·             строить графики зависимости глубины погружения пробирки от числа грузов, помещенных в нее.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             знать, чем отличаются жидкости и газы от твердых тел;

·             знать что такое давление, гидростатическое давление;

·             знать закон Архимеда.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

Учитель может:

·             организовать работу в группах (по 2-3 чел.), предложив учащимся разной степени подготовленности выполнение операций различной трудности: от простых (измерения координат точек) до сложных – аппроксимации полученных зависимостей разными функциями и анализа полученных результатов.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с видеозадачами (ВЗ) и с анимированными моделями (АМ):

ВЗ-25 «Перевёртыш»

ВЗ-31 Картезианский водолаз

ВЗ-32 Нам поможет Архимед

ВЗ-35 Плавает ли пенопласт?

ВЗ-36 Тайна Бермудского треугольника

ВЗ-37 Гидростатические весы

ВЗ-38 Опрокинется или нет?

ВЗ-44 Против течения

АМ-2 Определение плотности твердых тел

ЭЗ-27 Изучение процесса истечения жидкости

Тема:

Движение твердых и деформируемых тел. Механика деформируемых тел. Гидродинамика. Давление в движущихся жидкостях и газах. Уравнение Бернулли.

При решении этой задачи Вы можете:

·             продемонстрировать изменение дальности полета воды, вытекающей из сосуда через малое отверстие, в зависимости от уровня воды в сосуде;

·             измерять уровень воды в сосуде;

·             выбирать различные системы отсчета;

·             измерять координаты различных точек струи;

·             заносить экспериментальные результаты в электронную таблицу;

·             строить по экспериментальным данным необходимые графики.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             знать, чем отличаются жидкости и газы от твердых тел, что такое ламинарное и турбулентное движение;

·             знать кинематический способ описание движения жидкостей;

·             знать, что такое идеальная жидкость;

·             знать уравнение Бернулли;

·             теоретически изучить вопрос о движении тела, брошенного горизонтально.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

Учитель может:

·             предложить разным группам учащихся определить дальность полета струи при разных уровнях воды в сосуде и сравнить полученные результаты с теоретическими расчетами;

·             предложить группе учащихся доказать, что падение воды в воздухе можно считать свободным и применять соответствующие формулы для равноускоренного движения. Для ответа на этот вопрос следует предложить им установить форму струи (траектории движения воды). В пределах экспериментальных ошибок она будет являться параболой;

·             организовать работу в группах (по 2-3 чел.), предложив учащимся разной степени подготовленности выполнение операций различной трудности: от простых (измерения координат точек) до сложных – аппроксимации полученных зависимостей разными функциями и анализа полученных результатов.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ) и видеозадачами (ВЗ):

ЭЗ-7 Исследование движения тела, брошенного горизонтально.

ВЗ-2 Фонтан

ВЗ-3 Полёт струи

ВЗ-39 Сосуд Мариотта

ВЗ-41 Воздушный поток

ВЗ-43 Выстрел в воду

ЭЗ-28 Кинематика пружинного маятника

Тема:

Механические колебания и волны. Гармоническое колебание. Пружинный маятник. Координата, скорость и ускорение колеблющегося тела. Уравнения и графики координаты, скорости и ускорения колеблющегося тела.

При решении этой задачи Вы можете:

·             продемонстрировать колебания тела, подвешенного на пружине;

·             выбирать различные системы отсчета;

·             измерять координаты тела на кадрах видеоклипа;

·             заносить экспериментальные результаты в электронную таблицу;

·             строить по экспериментальным данным необходимые графики.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             владеть понятиями: гармоническое колебание, пружинный маятник, координата, скорость и ускорение колеблющегося тела;

·             знать уравнения зависимости от времени координаты, скорости и ускорения колеблющегося тела;

·             знать вид графиков координаты, скорости и ускорения колеблющегося тела.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

Учитель может:

·             предложить разным группам учащихся определить зависимость координаты подвешенного на пружине тела от времени на разных этапах колебания маятника и сравнить полученные результаты;

·             более подготовленным учащимся рекомендуется построить по экспериментальным данным графики скорости и ускорения колеблющегося тела;

·             организовать работу в группах (по 2-3 чел.), предложив учащимся разной степени подготовленности выполнение операций различной трудности: от простых (измерения координат точек) до сложных – аппроксимации полученных зависимостей разными функциями и анализа полученных результатов.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ), видеозадачами (ВЗ) и анимированными моделями (АМ):

ЭЗ-29 Динамика пружинного маятника

ВЗ-5 Песочные узоры

ВЗ-33 Маятник

АМ-17 Математический маятник

АМ-18 Горизонтальный пружинный маятник

АМ-19 Вертикальный пружинный маятник

ЭЗ-29 Динамика пружинного маятника

Тема:

Механические колебания и волны. Гармоническое колебание. Пружинный маятник. Период колебаний пружинного маятника. Координата, скорость и ускорение колеблющегося тела. Уравнения и графики координаты, скорости и ускорения колеблющегося тела.

При решении этой задачи Вы можете:

·             продемонстрировать колебания тела, подвешенного на пружине;

·             продемонстрировать увеличение периода колебаний пружинного маятника с увеличением массы колеблющегося тела;

·             измерять интервалы времени и определять период колебаний маятника;

·             заносить экспериментальные результаты в электронную таблицу;

·             строить по экспериментальным данным необходимые графики.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             знать, что такое гармоническое колебание, пружинный маятник;

·             знать уравнения зависимости от времени координаты, скорости и ускорения колеблющегося тела;

·             знать вид графиков координаты, скорости и ускорения колеблющегося тела;

·             знать, чему равен период колебаний пружинного маятника.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

Учитель может:

·             предложить учащимся экспериментально подтвердить, что период колебаний пружинного маятника прямо пропорционален корню квадратному из массы колеблющегося тела;

·             можно предложить учащимся привести экспериментальные доказательства того, что колебания пружинного маятника являются гармоническими;

·             организовать работу в группах (по 2-3 чел.), предложив учащимся разной степени подготовленности выполнение операций различной трудности: от простых (измерения координат точек) до сложных – аппроксимации полученных зависимостей разными функциями и анализа полученных результатов;

·             предложить более подготовленным учащимся сделать сообщение о «методе выравнивания», который используется в ряде экспериментальных задач.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ), видеозадачами (ВЗ) и анимированными моделями (АМ):

ЭЗ-28 Кинематика пружинного маятника

ВЗ-5 Песочные узоры

ВЗ-33 Маятник

АМ-17 Математический маятник

АМ-18 Горизонтальный пружинный маятник

АМ-19 Вертикальный пружинный маятник

Методические паспорта видеозадач (ВЗ)

ВЗ-2. Фонтан

Тема:

Кинематика. Основные понятия кинематики. Свободное падение. Движение тела, брошенного вертикально.

Механика деформируемых тел. Гидростатика и гидродинамика. Закон Бернулли.

При решении этой задачи Вы можете:

·             наблюдать за движением воды, выходящей под давлением из отверстия иглы шприца

·             измерять высоту водяной струи.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны знать и уметь применять закон Бернулли.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             при изучении раздела «Кинематика» видеофрагмент этой задачи можно использовать для демонстрации понятий траектория, скорость тела, свободное падение;

·             при изучении темы «Законы сохранения в механике видеофрагмент этой задачи можно использовать для демонстрации закона сохранения механической энергии (потенциальная энергия упруго сжатой воды переходит в кинетическую энергию водяной струи, а затем в потенциальную энергию воды в поле силы тяжести;

·             при изучении раздела «Движение твердых и деформируемых тел» эта задача предлагается для отработки навыков по решению задач на тему «Закон Бернулли»;

·             более подготовленным учащимся можно предложить подумать над вопросом почему в некоторой точке траектории струя распадается на отдельные капли;

·             задача может быть предложена как для самостоятельного решения, так и для организации коллективной работы в классе.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ), видеозадачами (ВЗ) и с анимированными моделями (АМ):

ЭЗ-27 Изучение процесса истечения жидкости.

ВЗ-3 Полёт струи.

ВЗ-41 Воздушный поток

АМ-12 Движение тела, брошенного под углом к горизонту

ВЗ-3. Полёт струи

Тема:

Кинематика. Основные понятия кинематики. Траектория. Свободное падение. Движение тела, брошенного под углом к горизонту.

Механика деформируемых тел. Гидростатика и гидродинамика. Закон Бернулли.

При решении этой задачи Вы можете:

·             наблюдать за дальностью полета струи воды, вытекающей из широкого сосуда, в зависимости от уровня жидкости.

·             измерять интервалы времени;

·             измерять дальность полета.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·           знать законы движения тел, брошенных под углом к горизонту,

·           уметь находить связь начальной скорости и дальности полета;

·           уметь применять закон Бернулли для расчета скорости жидкости, вытекающей из сосуда.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             при изучении раздела «Кинематика» видеофрагмент этой задачи можно использовать для демонстрации понятий траектория, скорость тела, свободное падение;

·             при изучении раздела «Движение твердых и деформируемых тел» эта задача предлагается для отработки навыков по решению задач на тему «Закон Бернулли»;

·             задача может быть предложена как для самостоятельного решения, так и для организации коллективной работы в классе.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ), видеозадачами (ВЗ) и с анимированными моделями (АМ):

ЭЗ-5 Определение формы струи воды, свободно вытекающей из отверстия

ЭЗ-6 Исследование движения тела, брошенного под углом к горизонту.

ЭЗ-7 Исследование движения тела, брошенного горизонтально.

ЭЗ-27 Изучение процесса истечения жидкости.

ВЗ-2 Фонтан.

ВЗ-39 Сосуд Мариотта.

ВЗ-41 Воздушный поток.

АМ-12 Движение тела, брошенного под углом к горизонту

ВЗ-4. Гонки по пересечённой местности

Тема:

Кинематика. Основные понятия кинематики. Траектория.

Законы сохранения в механике. Закон сохранения энергии. Кинетическая и потенциальная энергия.

При решении этой задачи Вы можете:

·             наблюдать за небольшими шариками, двигающимися по различным траекториям.

·             измерять времена движений шариков.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·           знать закон сохранения полной механической энергии;

·           уметь применять этот закон в конкретных ситуациях.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             при изучении раздела «Кинематика» видеофрагмент этой задачи можно использовать для демонстрации понятий траектория, скорость тела;

·             при изучении темы «Закон сохранения энергии в механике» эта задача предлагается для отработки навыков по анализу физической ситуации с применением этого закона;

·             задача может быть предложена как для самостоятельного решения, так и для организации коллективной работы в классе.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ) и разбор видеозадач (ВЗ):

ЭЗ-13 Изучение падения тел в вязкой среде.

ЭЗ-15 Исследование движения под действием силы трения скольжения.

ВЗ-6 Взял больше, побежал дальше.

ВЗ-22 Мёртвая петля.

ВЗ-28 Суперотскок.

ВЗ-29 С горы или в гору.

ВЗ-5. Песочные узоры

Тема:

Кинематика. Основные понятия кинематики. Траектория. Описание движения на плоскости.

Механические колебания и волны. Математический маятник. Период колебаний математического маятника.

При решении этой задачи Вы можете:

·             наблюдать за колебанием тела, которое подвешено на нитях так, что может совершать одновременно колебания во взаимно перпендикулярных направлениях с разными периодами.

·             проиллюстрировать, что движение тела в плоскости можно представить как суперпозицию двух независимых движений, происходящих во взаимно перпендикулярных направлениях.

·             моделировать движение тела, совершающего колебания одновременно в двух взаимно перпендикулярных направлениях и наблюдать образующиеся траектории;

·             варьировать амплитуды, частоты и фазы складываемых колебаний.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны знать:

·           основные понятия кинематики (траектория, перемещение, скорость);

·           что, движение тела в плоскости можно представить как суперпозицию двух независимых движений, происходящих во взаимно перпендикулярных направлениях;

·           основные характеристики гармонического колебания: амплитуда, частота, период, фаза;

·           зависимость периода математического маятника от длины нити.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             при изучении раздела «Кинематика» видеофрагмент этой задачи можно использовать для демонстрации понятий траектория, скорость тела, ускорение;

·             использовать видеофрагмент и модель, приведенную в разделе «Ответ», для демонстрации того, что сложное движение можно представить как суперпозицию нескольких независимых простых движений;

·             учащимся можно предложить самостоятельно или в группах поработать с моделью, приведенной в разделе «Ответ». Им необходимо проанализировать, как меняется траектория движения тела при варьировании амплитуд, частот и фаз, складываемых колебаний;

·             задача может быть предложена как для самостоятельного решения, так и для организации коллективной работы в классе.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ), видеозадачами (ВЗ) и с анимированными моделями (АМ):

ЭЗ-28 Кинематика пружинного маятника

ВЗ-8 Конический маятник

ВЗ-33 Маятник

АМ-17 Математический маятник

ВЗ-6. «Взял больше, побежал дальше»

Тема:

Кинематика. Основные понятия кинематики. Траектория. Перемещение. Скорость. Ускорение. Угловая скорость.

Законы сохранения в механике. Уменьшение механической энергии системы под действием сил трения.

При решении этой задачи Вы можете:

·             наблюдать за движением тел, которым сообщаются различные начальные скорости;

·             обсудить с учащимися, почему монеты не ложатся строго на одну параболу, а возникает небольшой разброс;

·             выяснить причины уменьшения механической энергии монет, роль силы трения;

·             предложить учащимся самостоятельно повторить этот эксперимент;

·             показать, что данный эксперимент позволяет сделать утверждение, что сила трения скольжения не зависит от скорости.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны знать:

·           основные понятия кинематики (траектория, перемещение, скорость, угловая скорость);

·           связь угловой и линейной скоростей;

·           что такое кинетическая энергия, потенциальная энергия, полная механическая энергия системы, консервативные и неконсервативные силы;

·           связь изменения полной механической энергии системы с работой неконсервативных сил.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             при изучении раздела «Кинематика» видеофрагмент этой задачи можно использовать для демонстрации понятий траектория, скорость тела, ускорение, угловая скорость;

·             можно предложить учащимся повторить и проанализировать аналогичные эксперименты с использованием поверхностей из различных материалов;

·             более подготовленным учащимся можно предложить решить аналогичную задачу с использованием наклонной плоскости;

·             задача может быть предложена как для самостоятельного решения, так и для организации коллективной работы в классе.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ), видеозадачами (ВЗ) и с анимированными моделями (АМ):

ЭЗ-13 Изучение падения тел в вязкой среде

ЭЗ-14 Исследование скольжения тела по наклонной плоскости

ЭЗ-15 Исследование движения под действием силы трения скольжения

ЭЗ-20 Проверка выполнения закона сохранения механической энергии при колебаниях пружинного маятника

ВЗ-4 Гонки по пересечённой местности

ВЗ-22 Мёртвая петля

ВЗ-27 Насколько прочна нитка

ВЗ-28 «Суперотскок»

ВЗ-30 Песок в бутылке

АМ-6 Равномерное и равноускоренное движение. Тележка на рельсе

АМ-20 Баллистический маятник

ВЗ-7. Муаровые полосы

Тема:

Кинематика. Основные понятия кинематики. Скорость.

При решении этой задачи Вы можете:

·             наблюдать за возникновением и перемещением муаровых полос;

·             обсудить с учащимися, как возникают муаровые полосы, где это явление находит практическое применение;

·             воспользоваться моделью, приведенной в разделе «Ответ» и продемонстрировать различные муаровые картины.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны знать:

·           основные понятия кинематики (перемещение, скорость);

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             предложить учащимся самостоятельно повторить этот эксперимент, используя для этого тюлевые занавески;

·             предложить учащимся самостоятельно создать свои муаровые картины, нарисовав с помощью компьютера рисунки и напечатав их на прозрачных пленках, и продемонстрировать картины родителям и друзьям;

·             предложить учащимся работу с моделями, помещенными в разделе «Ответ». Им необходимо пронаблюдать и объяснить, как возникают муаровые полосы в этих случаях, найти практическое применение муаровых картин (например, для регистрации малых смещений);

·             задача может быть предложена как для самостоятельного решения, так и для организации коллективной работы в классе.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ) и с анимированными моделями (АМ):

ЭЗ-1 Измерение скорости движения тел

АМ-3 Равномерное движение. Всплытие пузырька

АМ-4 Равномерное движение. Уравнения координаты и скорости

АМ-7 Определение средней и мгновенной скорости тележки

ВЗ-8. Конический маятник

Тема:

Кинематика. Основные понятия кинематики. Траектория. Ускорение. Равномерное движение точки по окружности. Угловая скорость.

Динамика. Законы механики Ньютона. Силы в механике.

При решении этой задачи Вы можете:

·             проследить за ускоренным движением тела, подвешенного на нити и вращающегося в горизонтальной плоскости, пронаблюдать разрыв нити;

·             выяснить причины, приводящие к разрыву;

·             связать предел прочности нити с углом ее отклонения;

·             измерить угол, который нить маятника составляет с вертикалью.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·           знать основные законы механики Ньютона;

·           уметь анализировать причины, вызывающие ускорение тела;

·           уметь применять II закон Ньютона для анализа вращательного движения.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             При изучении раздела «Кинематика» видеофрагмент этой задачи можно использовать для демонстрации вращательного движения и обсуждения основных его характеристик: траектория, угловая и линейная скорости.

·             Можно предложить учащимся повторить этот эксперимент. Обратить их внимание, что при увеличении скорости вращения возрастает угол отклонения нити от вертикали.

·             Более подготовленным учащимся предлагается работа с моделью, приведенной в разделе «Ответ» к задаче ВЗ-5. Им следует убедиться, что вращательное движение можно получить, суммируя два взаимно перпендикулярных гармонических колебания, равной амплитуды и частоты, с разностью фаз 900.

·             задача может быть предложена как для самостоятельного решения, так и для организации коллективной работы в классе.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ), видеозадачами (ВЗ) и с анимированными моделями (АМ):

ЭЗ-9 Кинематика вращательного движения

ВЗ-5 Песочные узоры

ВЗ-16 Карусель

ВЗ-26 Кто вверх, кто вниз

ВЗ-35 Плавает ли пенопласт?

АМ-14 Сложение сил

ВЗ-9. Резкий удар

Тема:

Динамика. Законы механики Ньютона. I закон Ньютона.

При решении этой задачи Вы можете:

·             проследить за результатами сильных ударов молотка по стеклянному стакану, на который положены либо массивная, либо легкая плиты;

·             выяснить роль массивной плиты в сохранении стеклянного стакана при ударе по нему молотком.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны знать:

·             I закон Ньютона;

·             что такое инертность тела;

·             что такое масса тела.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             видеофайл можно продемонстрировать для создания проблемной ситуации перед изучением данной темы;

·             можно предложить учащимся самостоятельно проанализировать и решить задачу для закрепления пройденного материала.

·             обсудить возможное применение I закона Ньютона в практических целях (роль тяжелых маховиков в механизмах и т.п.);

·             задача может быть предложена как для самостоятельного решения, так и для организации коллективной работы в классе.

ВЗ-10. «Послушная – непослушная катушка»

Тема:

Движение твердых и деформируемых тел. Статика. Условия равновесия твердого тела.

При решении этой задачи Вы можете:

·             проследить за движением катушки в зависимости от угла наклона нити, за которую ее тянут.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·           знать, что называется плечом силы, моментом силы относительно оси вращения, центром масс твердого тела;

·           знать условия равновесия твердого тела.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             видеофрагмент задачи можно использовать для демонстрации изменения характера движения тела в зависимости от изменения плеча силы;

·             задачу можно использовать для создания проблемной ситуации и предложить учащимся выдвинуть предположения, почему катушка катится то в одну, то в другую сторону;

·             задача может быть предложена для самостоятельного решения;

·             задача может быть использована для организации коллективной работы в классе, для создания ситуации «мозгового штурма»;

·             предложить учащимся изготовить продемонстрированную катушку и воспроизвести эксперимент.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с видеозадачами (ВЗ):

ВЗ-11 Завидное равновесие

ВЗ-12 Маятник Жуковского

ВЗ-13 Проволочный уголок

ВЗ-14 Пизанская башня

ВЗ-18 Скольжение бруска

ВЗ-19 Попробуй, удержи!

ВЗ-21 Что перетянет?

ВЗ-38 Опрокинется или нет?

ВЗ-11. Завидное равновесие

Тема:

Движение твердых и деформируемых тел. Статика. Условия равновесия твердого тела.

При решении этой задачи Вы можете:

·             проследить за устойчивым равновесием стержня, лежащего на двух пальцах экспериментатора, при сближении пальцев.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·           знать, что называется плечом силы, моментом силы относительно оси вращения, центром масс твердого тела;

·           знать условия равновесия твердого тела.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             видеофрагмент задачи можно использовать для демонстрации явления;

·             предложить учащимся экспериментально убедиться в сохранении равновесия различных стержней (длинных, коротких, разного сечения, переменной плотности);

·             предложить учащимся продемонстрировать это явление друзьям и родителям, обсудить эту задачу с ними;

·             выяснить вопрос, в какой точке стержня сходятся пальцы?

·             задачу можно использовать для создания проблемной ситуации и предложить учащимся выдвинуть предположения, почему стержень сохраняет равновесие;

·             задача может быть предложена для самостоятельного решения;

·             задача может быть использована для организации коллективной работы в классе, для создания ситуации «мозгового штурма».

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с видеозадачами (ВЗ):

ВЗ-12 Маятник Жуковского

ВЗ-13 Проволочный уголок

ВЗ-14 Пизанская башня

ВЗ-18 Скольжение бруска

ВЗ-19 Попробуй, удержи!

ВЗ-21 Что перетянет?

ВЗ-38 Опрокинется или нет?

ВЗ-12. Маятник Жуковского

Тема:

Движение твердых и деформируемых тел. Статика. Условия равновесия твердого тела.

При решении этой задачи Вы можете:

·             проследить за движением стержня, положенного на два диска, которые вращаются в разные стороны.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·           знать, что называется плечом силы, моментом силы относительно оси вращения, центром масс твердого тела;

·           знать условия равновесия твердого тела.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             видеофрагмент задачи можно использовать для демонстрации изменения характера движения в зависимости от изменения плеча силы;

·             задачу можно использовать для создания проблемной ситуации и предложить учащимся выдвинуть предположения, почему катушка катится то в одну, то в другую сторону;

·             задача может быть предложена для самостоятельного решения;

·             задача может быть использована для организации коллективной работы в классе, для создания ситуации «мозгового штурма»;

·             более подготовленным учащимся можно предложить рассчитать частоту колебаний маятника.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с видеозадачами (ВЗ):

ВЗ-10 «Послушная – непослушная катушка»

ВЗ-11 Завидное равновесие

ВЗ-13 Проволочный уголок

ВЗ-14 Пизанская башня

ВЗ-18 Скольжение бруска

ВЗ-19 Попробуй, удержи!

ВЗ-21 Что перетянет?

ВЗ-38 Опрокинется или нет?


ВЗ-13. Проволочный уголок

Тема:

Движение твердых и деформируемых тел. Статика. Условия равновесия твердого тела.

При решении этой задачи Вы можете:

·             проследить за проволочным уголком, подвешенным за один конец;

·             измерять углы.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·           знать, что называется плечом силы, моментом силы относительно оси вращения, центром масс твердого тела;

·           знать условия равновесия твердого тела.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             предложить учащимся экспериментально проверить полученный результат;

·             задача может быть предложена для самостоятельного решения;

·             задача может быть использована для организации коллективной работы в классе, для создания ситуации «мозгового штурма».

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с видеозадачами (ВЗ):

ВЗ-10 «Послушная – непослушная катушка»

ВЗ-11 Завидное равновесие

ВЗ-12 Маятник Жуковского

ВЗ-14 Пизанская башня

ВЗ-18 Скольжение бруска

ВЗ-19 Попробуй, удержи!

ВЗ-21 Что перетянет?

ВЗ-38 Опрокинется или нет?


ВЗ-14. Пизанская башня

Тема:

Движение твердых и деформируемых тел. Статика. Условия равновесия твердого тела. Устойчивость равновесия твердых тел.

При решении этой задачи Вы можете:

·             пронаблюдать за построением наклонной башни из костяшек домино.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·           знать, что называется плечом силы, моментом силы относительно оси вращения, центром масс твердого тела;

·           знать условия равновесия твердого тела

·           знать условие устойчивости равновесия твердых тел на плоской поверхности.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             предложить учащимся экспериментально проверить теоретический результат;

·             задача может быть предложена для самостоятельного решения;

·             задача может быть использована для организации коллективной работы в классе, для создания ситуации «мозгового штурма».

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с видеозадачами (ВЗ):

ВЗ-10 «Послушная – непослушная катушка»

ВЗ-11 Завидное равновесие

ВЗ-12 Маятник Жуковского

ВЗ-13 Проволочный уголок

ВЗ-18 Скольжение бруска

ВЗ-19 Попробуй, удержи!

ВЗ-21 Что перетянет?

ВЗ-38 Опрокинется или нет?


ВЗ-15 Тянем прямо – едем вправо

Тема:

Динамика. Законы механики Ньютона. Силы в механике. Сила трения. Виды сил трения.

При решении этой задачи Вы можете:

·             проследить за скольжением бруска по наклонной плоскости, когда его тянут в направлении, перпендикулярном скату.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·           знать виды сил трения;

·           уметь расставлять силы, действующие та тело, находящееся на наклонной плоскости;

·           знать законы Ньютона.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             предложить учащимся самостоятельно повторить эксперимент;

·             задача может быть предложена для самостоятельного решения;

·             задача может быть использована для организации коллективной работы в классе, для создания ситуации «мозгового штурма».

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ), видеозадачами (ВЗ) и с анимированной моделью (АМ):

ЭЗ-11 Исследование зависимости силы трения скольжения от скорости. I

ЭЗ-14 Исследование скольжения тела по наклонной плоскости

ВЗ-20 «Палки в колёса»

ВЗ-26 Кто вверх, кто вниз

АМ-14 Сложение сил

ВЗ-16. Карусель

Тема:

Динамика. Законы механики Ньютона. Силы в механике. Неинерциальные системы отсчета.

При решении этой задачи Вы можете:

·             пронаблюдать за поведением тел, находящихся на вращающейся платформе, при увеличении скорости вращения;

·             измерить угловую скорость вращения платформы;

·             проанализировать роль силы трения покоя и обсудить ее изменения при возрастании скорости вращения;

·             продемонстрировать учащимся, что центростремительная сила при заданной угловой скорости возрастает с расстоянием от оси вращения;

·             продемонстрировать, что центростремительная сила возрастает с увеличением угловой скорости вращения платформы.

·             проанализировать решение задачи в инерциальной и неинерциальной системах отсчета;

·             обсудить роль центробежной силы инерции и ее зависимость от расстояния до оси вращения и угловой скорости вращения.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             знать основные кинематические характеристики вращательного движения;

·             знать законы Ньютона;

·             знать свойства силы трения покоя и силы трения скольжения;

·             знать что такое неинерциальные системы отсчета (НИСО) и методы решения задач в НИСО (если учитель предложит решить эту задачу в НИСО).

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

Учитель может предложить учащимся:

·             в качестве демонстрационного эксперимента посмотреть видеофрагмент и проиллюстрировать зависимость центростремительной силы от угловой скорости вращения и расстояния от оси вращения;

·             решить задачу в инерциальной и неинерциальной системах отсчета;

·             найти практическое применение явления, которое анализируется в задаче (например, действие центрифуги и т.п.);

·             задача может быть предложена как для самостоятельного решения, так и для организации коллективной работы в классе.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ), с анимированными моделями (АМ) и решение видеозадач (ВЗ):

ЭЗ-9 Кинематика вращательного движения

ЭЗ-11 Исследование зависимости силы трения скольжения от скорости. I

ЭЗ-12 Исследование зависимости силы трения скольжения от скорости. II

ВЗ-8 Конический маятник

ВЗ-26 Кто вверх, кто вниз

ВЗ-27 Насколько прочна нитка

ВЗ-35 Плавает ли пенопласт?

АМ-14 Сложение сил

ВЗ-17. Полет монеты и бумажки

Тема:

Динамика. Законы механики Ньютона. Сила сопротивления при движении тел в жидкости или газах.

При решении этой задачи Вы можете:

·             проследить за временем падения монеты и кружочка, вырезанного из бумаги, в двух случаях, когда бумажку и монету бросают раздельно, и когда бумажку первоначально положили на монету;

·             продемонстрировать роль силы сопротивления при падении тел в воздухе;

·             предложить учащимся показать этот эксперимент родителям и друзьям, обсудить с ними наблюдаемую картину;

·             создать проблемную ситуацию, например, перед разбором вопроса «Силы вязкого трения, их роль при падении тел в воздухе».

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны знать:

·             кинематику движения тела, свободно падающего вертикально вниз; связь времени падения с пройденным расстоянием;

·             что такое сила вязкого трения, ее зависимость от скорости;

·             законы Ньютона.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             задачу можно предложить для самостоятельного решения;

·             видеофайл можно продемонстрировать с целью создания проблемной ситуации перед изучением темы «Силы сопротивления при движении тел в жидкостях и газах»;

·             обсудить роль силы сопротивления при переноске семян растений на дальние расстояния (споры грибов, пыльца растений, семена одуванчиков и т.п.);

·             задача может быть предложена как для самостоятельного решения, так и для организации коллективной работы в классе.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ) и с анимированной моделью (АМ):

ЭЗ-4 Измерение ускорения свободного падения баллистическим методом

ЭЗ-8 Исследование движения тела, брошенного вертикально вверх.

ЭЗ-13 Изучение падения тел в вязкой среде

ЭЗ-16 Изучение роли силы трения при падении тела в воздухе

АМ- 3 Равномерное движение. Всплытие пузырька

ВЗ-18. Скольжение бруска

Тема:

Динамика. Силы в механике. Силы трения.

Движение твердых и деформируемых тел. Статика. Условия равновесия твердого тела.

При решении этой задачи Вы можете:

·             проследить за движением параллелепипеда по горизонтальной плоскости под действием горизонтально приложенной силы;

·             наблюдать опрокидывание параллелепипеда в случае, если точка приложения силы находится достаточно высоко от основания параллелепипеда.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·           знать виды сил трения;

·           уметь рассчитывать силу трения скольжения;

·           знать законы Ньютона;

·           знать, что такое плечо силы, момент силы относительно оси вращения;

·           знать условия равновесия твердого тела.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             предложить учащимся экспериментально проверить полученный результат;

·             предложить учащимся показать этот эксперимент родителям и друзьям и обсудить с ними наблюдаемое явление;

·             задача может быть предложена для самостоятельного решения;

·             задача может быть использована для организации коллективной работы в классе, для создания ситуации «мозгового штурма».

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с видеозадачами (ВЗ):

ВЗ-10 «Послушная – непослушная катушка»

ВЗ-11 Завидное равновесие

ВЗ-12 Маятник Жуковского

ВЗ-13 Проволочный уголок

ВЗ-14 Пизанская башня

ВЗ-18 Скольжение бруска

ВЗ-19 Попробуй, удержи!

ВЗ-21 Что перетянет?

ВЗ-38 Опрокинется или нет?

ВЗ-19. Попробуй, удержи!

Тема:

Движение твердых и деформируемых тел. Статика. Условия равновесия твердого тела.

При решении этой задачи Вы можете:

·             проследить за поведением карандаша, наклон которого постепенно увеличивается;

·             измерить угол наклона карандаша.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·           знать, что называется плечом силы, моментом силы относительно оси вращения, центром масс твердого тела;

·           знать условия равновесия твердого тела;

·           знать виды сил трения.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             предложить учащимся экспериментально проверить полученный результат;

·             задача может быть предложена для самостоятельного решения;

·             задача может быть использована для организации коллективной работы в классе, для создания ситуации «мозгового штурма».

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с видеозадачами (ВЗ):

ВЗ-10 «Послушная – непослушная катушка»

ВЗ-11 Завидное равновесие

ВЗ-12 Маятник Жуковского

ВЗ-13 Проволочный уголок

ВЗ-14 Пизанская башня

ВЗ-18 Скольжение бруска

ВЗ-21 Что перетянет?

ВЗ-38 Опрокинется или нет?

ВЗ-20 «Палки в колёса»

Тема:

Динамика. Законы механики Ньютона. Силы в механике. Сила трения покоя. Сила трения скольжения.

При решении этой задачи Вы можете:

·             проследить за характером движения модели автомобиля, находящейся на наклонной плоскости, в нескольких случаях: со свободно вращающимися колесами, с заблокированными задними колесами, с заблокированными передними колесами и с одновременно заблокированными передними и задними колесами;

·             проанализировать роль силы трения покоя и обсудить ее изменения при возрастании силы натяжения нити;

·             создать проблемную ситуацию, задав вопрос: почему автомобиль катится горизонтально при свободно вращающихся колесах, и спускается вниз по наклонной плоскости в случае заблокированных колес?

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             знать законы Ньютона;

·             знать, что такое сила трения покоя и сила трения скольжения, как их можно рассчитать и измерить;

·             уметь применять законы Ньютона для анализа движения тел, находящихся на наклонной плоскости.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             задачу можно предложить для самостоятельного решения;

·             видеофайл можно продемонстрировать с целью создания проблемной ситуации перед изучением темы «Сила трения скольжения и сила трения покоя»;

·             после разбора задачи предложить ученикам обсудить вопрос об опасности возникновения заноса при резком торможении автотранспорта и целесообразности установки на автомобилях системы ABS (Anti Blocking System), которая устраняет возможность блокировки колес при резком торможении;

·             задача может быть предложена как для самостоятельного решения, так и для организации коллективной работы в классе.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ), с анимированными моделями (АМ) и решение видеозадач (ВЗ):

ЭЗ-11 Исследование зависимости силы трения скольжения от скорости. I

ЭЗ-12 Исследование зависимости силы трения скольжения от скорости. II

ВЗ-15 Тянем прямо – едем вправо

ВЗ-16 Карусель

ВЗ-21 Что перетянет?

ВЗ-26 Кто вверх, кто вниз

АМ-14 Сложение сил

ВЗ-21. Что перетянет?

Тема:

Динамика. Законы механики Ньютона. Силы в механике. Силы трения.

Движение твердых и деформируемых тел. Статика. Условия равновесия твердого тела.

При решении этой задачи Вы можете:

·             проследить за поведением цепочки, часть которой свешивается с края стола;

·             измерять длины различных частей цепочки.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·           знать виды сил трения;

·           уметь рассчитывать максимальное значение силы трения покоя;

·           знать законы Ньютона;

·           знать условия равновесия твердого тела.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             задача может быть предложена для самостоятельного решения;

·             задача может быть использована для организации коллективной работы в классе, для создания ситуации «мозгового штурма».

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с видеозадачами (ВЗ):

ВЗ-10 «Послушная – непослушная катушка»

ВЗ-11 Завидное равновесие

ВЗ-12 Маятник Жуковского

ВЗ-13 Проволочный уголок

ВЗ-14 Пизанская башня

ВЗ-18 Скольжение бруска

ВЗ-19 Попробуй, удержи!

ВЗ-38 Опрокинется или нет?

ВЗ-22. Мёртвая петля

Тема:

Динамика. Законы механики Ньютона. Силы в механике.

Законы сохранения в механике. Закон сохранения импульса. Закон сохранения энергии.

При решении этой задачи Вы можете:

·             проследить за результатом столкновения шаров, подвешенных на нитях различной длины, в зависимости от соотношения их длин.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·           законы механики Ньютона;

·           знать, какие силы действуют на тело и как они меняются при вращении тела в вертикальной плоскости;

·           знать закон сохранения импульса;

·           знать закон сохранения энергии;

·           иметь навыки применения законов сохранения при анализе процесса столкновений тел.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             задача может быть предложена для самостоятельного решения;

·             задача может быть использована для организации коллективной работы в классе, для создания ситуации «мозгового штурма».

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с видеозадачами (ВЗ) и анимированной моделью (АМ):

ВЗ-8 Конический маятник

ВЗ-16 Карусель

ВЗ-27 Насколько прочна нитка

ВЗ-28 «Суперотскок»

АМ-20 Баллистический маятник

ВЗ-23. Балансировка колёс

Тема:

Динамика. Законы механики Ньютона. Силы в механике. Момент силы. Условие равновесия тел с закрепленной осью вращения. Неинерциальные системы отсчета.

При решении этой задачи Вы можете:

·             проследить за скатыванием цилиндра с наклонной плоскости без грузов и с ними;

·             выяснить важность балансировки колес перед их установкой на автомобиль;

·             создать проблемную ситуацию, задав вопрос: почему цилиндр с грузами не скатывается с наклонной плоскости?

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             знать законы Ньютона;

·             уметь применять законы Ньютона при анализе вращательного движения;

·             знать, что называется плечом и моментом силы;

·             знать условие равновесия тел с закрепленной осью вращения;

·             знать, что называется неинерциальными системами отсчета (НИСО) и методы решения задач в НИСО (если учитель предложит решить эту задачу в НИСО); знать что такое центробежная сила инерции, как ее рассчитать.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             задачу можно предложить для самостоятельного решения в инерциальной или неинерциальной системах отсчета;

·             для повышения интереса учащихся видеофайл можно продемонстрировать с целью создания проблемной ситуации;

·             после разбора задачи предложить ученикам обсудить вопрос о необходимости балансировки колес перед их установкой на автомобиль;

·             задача может быть предложена как для самостоятельного решения, так и для организации коллективной работы в классе.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальной задачей (ЭЗ), с анимированной моделью (АМ) и решение видеозадач (ВЗ):

ЭЗ-9 Кинематика вращательного движения

ВЗ-8 Конический маятник

ВЗ-16 Карусель

ВЗ-26 Кто вверх, кто вниз

АМ-14 Сложение сил

ВЗ-24. Вверх-вниз

Тема:

Динамика. Законы механики Ньютона. Силы в механике. Сила трения скольжения.

При решении этой задачи Вы можете:

·             наблюдать за скольжением шайбы вверх и вниз по наклонной плоскости;

·             измерить время подъема и спуска шайбы;

·             измерить угол наклонной плоскости;

·             обсудить с учащимися, почему время подъема шайбы меньше времени спуска;

·             предложить учащимся самостоятельно повторить этот эксперимент.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·           знать законы Ньютона;

·           уметь применять законы Ньютона для анализа движения тела по наклонной плоскости;

·           знать что такое сила тяжести, сила нормальной реакции опоры, сила трения скольжения, как их рассчитывать.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             предложить учащимся решить эту задачу разными способами:

·             (1) измерив с помощью компьютерных инструментов ускорение шайбы и (2) измерив отношение времен подъема и спуска. При решении способом (1) можно разбить учащихся на две группы: одна анализирует движение шайбы вверх, другая – вниз. Сравнить полученные значения.

·             задача может быть предложена как для самостоятельного решения, так и для организации коллективной работы в классе.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ) и анимированными моделями (АМ):

ЭЗ-3 Исследование движения с ускорением

ЭЗ-8 Исследование движения тела, брошенного вертикально вверх

ЭЗ-11 Исследование зависимости силы трения скольжения от скорости. I

АМ-8 Равноускоренное движение. Графики координаты, скорости и ускорения

АМ-14 Сложение сил

ВЗ-25. «Перевёртыш»

Тема:

Динамика. Законы механики Ньютона. Силы в механике.

Движение твердых и деформируемых тел. Механика деформируемых тел. Гидростатика.

При решении этой задачи Вы можете:

·             пронаблюдать за поведением капсулы, подвешенной на каркасе, при ее погружении в воду.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             знать, чем отличаются жидкости и газы от твердых тел;

·           знать закон Архимеда,

·           знать, что называется плечом силы, моментом силы относительно оси;

·           знать условия равновесия твердого тела.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             предложить учащимся изготовить такую капсулу-перевертыш, продемонстрировать ее родителям и друзьям и обсудить с ними наблюдаемое явление;

·             задача может быть предложена для самостоятельного решения;

·             задача может быть использована для организации коллективной работы в классе, для создания ситуации «мозгового штурма».

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальной задачей (ЭЗ) и видеозадачами (ВЗ):

ЭЗ-26 Экспериментальная проверка закона Архимеда

ВЗ-10 «Послушная – непослушная катушка»

ВЗ-11 Завидное равновесие

ВЗ-12 Маятник Жуковского

ВЗ-13 Проволочный уголок

ВЗ-14 Пизанская башня

ВЗ-31 Картезианский водолаз

ВЗ-32 Нам поможет Архимед

ВЗ-36 Тайна Бермудского треугольника

ВЗ-37 Гидростатические весы

ВЗ-38 Опрокинется или нет?

ВЗ-44 Против течения

ВЗ-26 Кто вверх, кто вниз

Тема:

Динамика. Законы механики Ньютона. Силы в механике. Неинерциальные системы отсчета.

При решении этой задачи Вы можете:

·             наблюдать за движением шайб, находящихся на вращающейся наклонной плоскости;

·             измерять интервалы времени;

·             измерить угол наклона наклонной плоскости;

·             обсудить с учащимися, почему одна шайба скользит вниз по наклонной плоскости, а другая поднимается наверх;

·             обсудить вопрос: почему движение шайб начинается в разные моменты времени, при разных скоростях вращения?

·             проанализировать роль силы трения покоя и обсудить ее изменения при возрастании скорости вращения;

·             решить задачу в инерциальной и неинерциальной системах отсчета;

·             продемонстрировать роль центробежной силы инерции, ее зависимость от угловой скорости.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·           знать законы Ньютона;

·           уметь применять законы Ньютона для анализа вращательного движения и движения по наклонной плоскости;

·           знать что такое сила тяжести, сила нормальной реакции опоры, сила трения покоя и сила трения скольжения, как их рассчитывать;

·             знать основные кинематические характеристики вращательного движения;

·           знать что такое неинерциальные системы отсчета (НИСО) и методы решения задач в НИСО (если учитель предложит решить эту задачу в НИСО).

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             задача может быть предложена в качестве демонстрационного эксперимента, иллюстрирующего изменения величины силы трения покоя от угловой скорости вращения;

·             решить задачу в инерциальной и неинерциальной системах отсчета;

·             продемонстрировать зависимость центробежной силы инерции от угловой скорости и радиуса вращения;

·             предложить учащимся найти практическое применение явления, которое анализируется в задаче (например, действие центрифуги, центробежного насоса и т.п.)

·             задача может быть предложена как для самостоятельного решения, так и для организации коллективной работы в классе.

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ) и анимированными моделями (АМ):

ЭЗ-11 Исследование зависимости силы трения скольжения от скорости. I

ВЗ-15 Тянем прямо – едем вправо

ВЗ-16 Карусель

ВЗ-20 «Палки в колёса»

ВЗ-23 Балансировка колёс

ВЗ-24 Вверх-вниз

АМ-8 Равноускоренное движение. Графики координаты, скорости и ускорения

АМ-14 Сложение сил

ВЗ-27 Насколько прочна нитка

Тема:

Динамика. Законы механики Ньютона. Силы в механике. Силы трения.

Законы сохранения в механике. Закон сохранения энергии.

При решении этой задачи Вы можете:

·             проследить за движением тяжелого шара по окружности, радиус которой резко меняется;

·             наблюдать разрыв нити, на которой подвешен шар;

·             измерять расстояния;

·             измерять интервалы времени.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·           законы механики Ньютона;

·           знать, какие силы действуют на тело и как они меняются при вращении тела в вертикальной плоскости;

·           знать закон сохранения энергии.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             задача может быть предложена для самостоятельного решения;

·             задача может быть использована для организации коллективной работы в классе, для создания ситуации «мозгового штурма».

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с видеозадачей:

ВЗ-8 Конический маятник


ВЗ-28 «Суперотскок»

Тема:

Законы сохранения в механике. Закон сохранения энергии.

При решении этой задачи Вы можете:

·             проследить за падением и отскоками двух шариков по отдельности;

·             проследить за падением и отскоками шариков в случае, когда один шарик находится на другом.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·           знать закон сохранения энергии;

·           уметь рассчитывать ускорение тела.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             предложить учащимся самостоятельно повторить эксперимент;

·             задача может быть предложена для самостоятельного решения;

·             задача может быть использована для организации коллективной работы в классе, для создания ситуации «мозгового штурма».

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с видеозадачами (ВЗ):

ВЗ-4 Гонки по пересеченной местности

ВЗ-6 «Взял больше, побежал дальше»

ВЗ-22 Мёртвая петля

ВЗ-29 С горы или в гору

Тема:

Законы сохранения в механике. Закон сохранения энергии.

При решении этой задачи Вы можете:

·             пронаблюдать за скатыванием цилиндра по двум направляющим;

·             пронаблюдать за скатыванием двойного конуса по двум направляющим.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·           знать закон сохранения энергии;

·           знать, что такое центр тяжести тела.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             предложить учащимся изготовить подобную установку и повторить увиденный эксперимент;

·             задача может быть предложена для самостоятельного решения;

·             задача может быть использована для организации коллективной работы в классе, для создания ситуации «мозгового штурма».

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с видеозадачей:

ВЗ-4 Гонки по пересеченной местности

ВЗ-30. Песок в бутылке

Тема:

Законы сохранения в механике. Закон сохранения энергии.

При решении этой задачи Вы можете:

·             пронаблюдать за скатыванием с наклонной плоскости пустой бутылки, частично и полностью заполненной песком.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·           знать закон сохранения энергии.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             предложить учащимся показать этот эксперимент родителям и друзьям и обсудить с ними наблюдаемое явление;

·             видоизменить эксперимент, частично заполнив бутылку влажным песком; сравнить движение бутылки, частично заполненной сухим и влажным песком;

·             задача может быть предложена для самостоятельного решения;

·             задача может быть использована для организации коллективной работы в классе, для создания ситуации «мозгового штурма».

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с видеозадачами:

ВЗ-4 Гонки по пересеченной местности

ВЗ-28 «Суперотскок»


ВЗ -31 Картезианский водолаз

Тема:

Динамика. Законы механики Ньютона.

Движение твердых и деформируемых тел. Механика деформируемых тел. Гидростатика.

При решении этой задачи Вы можете:

·             пронаблюдать за поведением пипетки, находящейся внутри жидкости, в зависимости от внешнего давления.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             знать, чем отличаются жидкости и газы от твердых тел;

·           знать законы Паскаля, Бойля-Мариотта, Архимеда;

·           знать условия плавания тел.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             задача может быть использована для создания проблемной ситуации (например, перед разбором вопроса о плавании тел);

·             предложить учащимся изготовить «картезианского водолаза», показать этот эксперимент родителям и друзьям и обсудить с ними наблюдаемое явление;

·             задача может быть предложена для самостоятельного решения;

·             задача может быть использована для организации коллективной работы в классе, для создания ситуации «мозгового штурма».

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальной задачей (ЭЗ) и видеозадачами (ВЗ):

ЭЗ-26 Экспериментальная проверка закона Архимеда

ВЗ-25 «Перевёртыш»

ВЗ-32 Нам поможет Архимед

ВЗ-36 Тайна Бермудского треугольника

ВЗ-37 Гидростатические весы

ВЗ-38 Опрокинется или нет?

ВЗ-44 Против течения


ВЗ-32 Нам поможет Архимед

Тема:

Динамика. Законы механики Ньютона.

Движение твердых и деформируемых тел. Механика деформируемых тел. Гидростатика.

При решении этой задачи Вы можете:

·             пронаблюдать за плаванием линейки в воде.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             знать, чем отличаются жидкости и газы от твердых тел;

·           знать закон Архимеда;

·           знать условия плавания тел.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             предложить учащимся самостоятельно повторить данный эксперимент;

·             задача может быть предложена для самостоятельного решения;

·             задача может быть использована для организации коллективной работы в классе, для создания ситуации «мозгового штурма».

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальной задачей (ЭЗ) и видеозадачами (ВЗ):

ЭЗ-26 Экспериментальная проверка закона Архимеда

ВЗ-25 «Перевёртыш»

ВЗ-31 Картезианский водолаз

ВЗ-36 Тайна Бермудского треугольника

ВЗ-37 Гидростатические весы

ВЗ-38 Опрокинется или нет?

ВЗ-44 Против течения

ВЗ-33 Маятник

Тема:

Механические колебания и волны. Математический маятник.

При решении этой задачи Вы можете:

·             пронаблюдать за колебанием маятника - железного шара, подвешенного на длинной нити;

·             измерить период маятника;

·             определить массу шара.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             знать, что такое математический маятник;

·             знать, чему равен период математического маятника;

·           знать, как вычисляется объем шара.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             задача может быть предложена для самостоятельного решения;

·             задача может быть использована для организации коллективной работы в классе, для создания ситуации «мозгового штурма».

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с видеозадачей (ВЗ) и анимированной моделью (АМ):

ВЗ-5 Песочные узоры

АМ-17 Математический маятник

ВЗ-34 Последняя капля

Тема:

Динамика. Законы механики Ньютона.

Движение твердых и деформируемых тел. Механика деформируемых тел. Гидростатика.

При решении этой задачи Вы можете:

·             пронаблюдать, как в процессе заполнения стакана водой, в некоторый момент из дна стакана начинает выливаться вода. При этом стакан полностью опустошается.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             знать, чем отличаются жидкости и газы от твердых тел;

·           знать, что такое давление, гидростатическое давление.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             задача может быть использована для создания проблемной ситуации, например, при знакомстве учащихся с устройством «Сифон»;

·             предложить учащимся изготовить подобнее устройство и показать этот эксперимент родителям и друзьям;

·             задача может быть предложена для самостоятельного решения;

·             задача может быть использована для организации коллективной работы в классе, для создания ситуации «мозгового штурма».


Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ) и видеозадачами (ВЗ):

ЭЗ-24 Определение плотности жидкости с помощью сообщающихся сосудов

ЭЗ-25 Исследование зависимости гидростатического давления от плотности жидкости.

ВЗ-40 Сообщающиеся сосуды

ВЗ-42 Два манометра

ВЗ-35 Плавает ли пенопласт?

Тема:

Динамика. Законы механики Ньютона. Инерциальные и неинерциальные системы отсчета.

Движение твердых и деформируемых тел. Механика деформируемых тел. Гидростатика.

При решении этой задачи Вы можете:

·             пронаблюдать, как тонет в жидкости легкий пенопластовый шарик при вращении V-образной трубки вокруг расположенной вертикально оси симметрии.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             знать законы Ньютона;

·             уметь расставлять силы и записывать уравнение движения для тел, двигающихся по окружности;

·           знать методы решения динамических задач в неинерциальных системах отсчета (НИСО) (если учитель предлагает решить эту задачу в НИСО);

·           знать закон Архимеда;

·           знать условия плавания тел.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             задача может быть использована для создания проблемной ситуации, например, при разборе вопроса об условии плавания тел;

·             задача может быть предложена для самостоятельного решения;

·             задача может быть использована для организации коллективной работы в классе, для создания ситуации «мозгового штурма».


Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальной задачей (ЭЗ) и видеозадачами (ВЗ):

ЭЗ-26 Экспериментальная проверка закона Архимеда

ВЗ-8 Конический маятник

ВЗ-16 Карусель

ВЗ-23 Балансировка колёс

ВЗ-25 «Перевёртыш»

ВЗ-26 Кто вверх, кто вниз

ВЗ-31 Картезианский водолаз

ВЗ-32 Нам поможет Архимед

ВЗ-37 Гидростатические весы

ВЗ-36. Тайна Бермудского треугольника

Тема:

Динамика. Законы механики Ньютона.

Движение твердых и деформируемых тел. Механика деформируемых тел. Гидростатика.

При решении этой задачи Вы можете:

·             пронаблюдать, как тонет кораблик в пенящейся воде.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             знать, чем отличаются жидкости и газы от твердых тел;

·           знать закон Архимеда;

·           знать условия плавания тел.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             задача может быть использована для создания проблемной ситуации, например, при разборе вопроса об условии плавания тел;

·             задача может быть предложена для самостоятельного решения;

·             задача может быть использована для организации коллективной работы в классе, для создания ситуации «мозгового штурма».

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальной задачей (ЭЗ) и видеозадачами (ВЗ):

ЭЗ-26 Экспериментальная проверка закона Архимеда

ВЗ-25 «Перевёртыш»

ВЗ-31 Картезианский водолаз

ВЗ-32 Нам поможет Архимед

ВЗ-37 Гидростатические весы

ВЗ-38 Опрокинется или нет?

ВЗ-44 Против течения

ВЗ-37 Гидростатические весы

Тема:

Динамика. Законы механики Ньютона.

Движение твердых и деформируемых тел. Механика деформируемых тел. Гидростатика.

При решении этой задачи Вы можете:

·             пронаблюдать за постепенным погружением пробирки в воду при увеличении ее веса;

·             познакомить учащихся с одним из методов определения веса тела.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             знать, чем отличаются жидкости и газы от твердых тел;

·           знать закон Архимеда;

·           знать условия плавания тел.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             предложить учащимся самостоятельно повторить данный эксперимент;

·             задача может быть предложена для самостоятельного решения;

·             задача может быть использована для организации коллективной работы в классе, для создания ситуации «мозгового штурма».

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальной задачей (ЭЗ) и видеозадачами (ВЗ):

ЭЗ-26 Экспериментальная проверка закона Архимеда

ВЗ-25 «Перевёртыш»

ВЗ-31 Картезианский водолаз

ВЗ-32 Нам поможет Архимед

ВЗ-36 Тайна Бермудского треугольника

ВЗ-38 Опрокинется или нет?

ВЗ-44 Против течения


ВЗ-38 Опрокинется или нет?

Тема:

Динамика. Законы механики Ньютона.

Движение твердых и деформируемых тел. Статика. Условия равновесия твердого тела. Механика деформируемых тел. Гидростатика.

При решении этой задачи Вы можете:

·             пронаблюдать за плаванием кораблика с гирей в широком, неустойчиво установленном сосуде;

·             пронаблюдать за опрокидыванием сосуда, если гирю снять с кораблика и поставить на дно.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             знать, чем отличаются жидкости и газы от твердых тел;

·           знать закон Архимеда;

·           знать условия плавания тел;

·           знать, что такое плечо и момент силы относительно оси;

·           знать условие равновесия твердого тела.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             задача может быть предложена для самостоятельного решения;

·             задача может быть использована для организации коллективной работы в классе, для создания ситуации «мозгового штурма».

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальной задачей (ЭЗ) и видеозадачами (ВЗ):

ЭЗ-26 Экспериментальная проверка закона Архимеда

ВЗ-25 «Перевёртыш»

ВЗ-31 Картезианский водолаз

ВЗ-32 Нам поможет Архимед

ВЗ-36 Тайна Бермудского треугольника

ВЗ-37 Гидростатические весы

ВЗ-44 Против течения

ВЗ-39 Сосуд Мариотта

Тема:

Движение твердых и деформируемых тел. Механика деформируемых тел. Гидростатика и гидродинамика.


При решении этой задачи Вы можете:

·             продемонстрировать процесс истечения жидкости из открытой пластиковой бутылки через небольшое отверстие, сделанное внизу, и показать, что дальность полета струи уменьшается с уменьшением уровня жидкости в сосуде;

·             продемонстрировать, что вода не вытекает из отверстия, если бутылку плотно закрыть крышкой;

·             продемонстрировать истечение жидкости из плотно закрытой крышкой бутылки, в которой имеется два небольших отверстия на разных высотах.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             знать, чем отличаются жидкости и газы от твердых тел;

·           знать закон Бернулли;

·           знать кинематику движения тела, брошенного под углом к горизонту.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             можно предложить учащимся сделать в пластмассовой бутылке два отверстия, как показано в эксперименте, и показать это явление родителям и друзьям;

·             задача может быть предложена для самостоятельного решения;

·             задача может быть использована для организации коллективной работы в классе, для создания ситуации «мозгового штурма».

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ), видеозадачами (ВЗ) и анимированной моделью (АМ):

ЭЗ-5 Определение формы струи воды, свободно вытекающей из отверстия

ЭЗ-7 Исследование движения тела, брошенного горизонтально

ЭЗ-27 Изучение процесса истечения жидкости

ВЗ-2 Фонтан

ВЗ-3 Полёт струи

ВЗ-41 Воздушный поток

АМ-11 Движение тела, брошенного горизонтально

ВЗ-40 Сообщающиеся сосуды

Тема:

Движение твердых и деформируемых тел. Механика деформируемых тел. Гидростатика. Сообщающиеся сосуды.

При решении этой задачи Вы можете:

·             продемонстрировать сообщающиеся сосуды, в которых находится однородная жидкость;

·             продемонстрировать сообщающиеся сосуды, в которых находятся две несмешивающиеся жидкости;

·             измерять уровни жидкостей в сообщающихся сосудах от уровня границы раздела жидкостей;

·             познакомить учащихся с одним из методов определения плотности жидкости, если известна плотность другой жидкости (эталонной).

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             знать, чем отличаются жидкости и газы от твердых тел;

·             знать, что такое давление, гидростатическое давление, какие сосуды называются сообщающимися;

·             знать закон Паскаля и уметь его применять для анализа поведения жидкостей в сообщающихся сосудах.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             задача может быть использована для создания проблемной ситуации, например, перед рассмотрением вопроса «Сообщающиеся сосуды»;

·             задача может быть предложена для самостоятельного решения;

·             задача может быть использована для организации коллективной работы в классе, для создания ситуации «мозгового штурма».

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ) и видеозадачами (ВЗ):

ЭЗ-24 Определение плотности жидкости с помощью сообщающихся сосудов

ЭЗ-25 Исследование зависимости гидростатического давления от плотности жидкости.

ВЗ-34 Последняя капля

ВЗ-42 Два манометра

ВЗ-43 Выстрел в воду

ВЗ-41 Воздушный поток

Тема:

Движение твердых и деформируемых тел. Гидростатика и гидродинамике. Уравнение Бернулли.


При решении этой задачи Вы можете:

·             продемонстрировать, как лист бумаги прилипает к отверстию, из которого выходит воздушная струя.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             знать, чем отличаются жидкости и газы от твердых тел;

·             знать Уравнение Бернулли;

·             уметь применять уравнение Бернулли для решения конкретных задач.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             задача может быть использована для создания проблемной ситуации, например, перед рассмотрением вопроса «Давление в движущихся жидкостях и газах»;

·             задача может быть предложена для самостоятельного решения при закреплении знаний по теме «Уравнение Бернулли».

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ) и видеозадачами (ВЗ):

ЭЗ-27 Изучение процесса истечения жидкости

ВЗ-2 Фонтан

ВЗ-3 Полёт струи

ВЗ-42 Два манометра

Тема:

Движение твердых и деформируемых тел. Механика деформируемых тел. Гидростатика. Сообщающиеся сосуды.

При решении этой задачи Вы можете:

·             продемонстрировать поведение несмешивающихся жидкостей, налитых в две U-образные трубки, соединенные гибким шлангом между собой;

·             измерять уровни жидкостей в сообщающихся сосудах от уровня границы раздела жидкостей;

·             познакомить учащихся с методом определения отношения плотностей жидкостей.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             знать, чем отличаются жидкости и газы от твердых тел;

·             знать, что такое давление, гидростатическое давление, какие сосуды называются сообщающимися;

·             знать закон Паскаля и уметь его применять для анализа поведения жидкостей в сообщающихся сосудах.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             задача может быть использована для создания проблемной ситуации, например, перед рассмотрением вопроса «Сообщающиеся сосуды»;

·             задача может быть предложена для самостоятельного решения;

·             задача может быть использована для организации коллективной работы в классе, для создания ситуации «мозгового штурма».

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальными задачами (ЭЗ) и видеозадачами (ВЗ):

ЭЗ-24 Определение плотности жидкости с помощью сообщающихся сосудов

ЭЗ-25 Исследование зависимости гидростатического давления от плотности жидкости.

ВЗ-34 Последняя капля

ВЗ-40 Сообщающиеся сосуды

ВЗ-43 Выстрел в воду

ВЗ-43 Выстрел в воду

Тема:

Движение твердых и деформируемых тел. Механика деформируемых тел. Гидростатика.

При решении этой задачи Вы можете:

·             продемонстрировать, как деформируется пустой сосуд при попадании в него пули от воздушного ружья;

·             продемонстрировать, как деформируется заполненный водой сосуд при попадании в него пули от воздушного ружья.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             знать, чем отличаются жидкости и газы от твердых тел;

·             знать, что такое давление;

·             знать закон Паскаля.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             задача может быть использована для создания проблемной ситуации, например, перед рассмотрением вопроса «Чем отличаются твердые тела от жидких и газообразных»;

·             задача может быть предложена для самостоятельного решения;

·             задача может быть использована для организации коллективной работы в классе, для создания ситуации «мозгового штурма».

ВЗ-44 Против течения

Тема:

Движение твердых и деформируемых тел. Механика деформируемых тел. Гидростатика.

При решении этой задачи Вы можете:

·             пронаблюдать за поведением легкой капсулы в узком сосуде при вытекании жидкости из него.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             знать, чем отличаются жидкости и газы от твердых тел;

·           знать закон Архимеда.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             задача может быть предложена для самостоятельного решения;

·             задача может быть использована для организации коллективной работы в классе, для создания ситуации «мозгового штурма».

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальной задачей (ЭЗ) и видеозадачами (ВЗ):

ЭЗ-26 Экспериментальная проверка закона Архимеда

ВЗ-25 «Перевёртыш»

ВЗ-31 Картезианский водолаз

ВЗ-32 Нам поможет Архимед

ВЗ-36 Тайна Бермудского треугольника

ВЗ-37 Гидростатические весы

ВЗ-38 Опрокинется или нет?

ВЗ-45 Зеркало Ллойда

Тема:

Механические колебания и волны. Распространение возмущений в упругой среде. Звуковые волны. Интерференция.


При решении этой задачи Вы можете:

·             продемонстрировать экспериментальную установку, позволяющую пронаблюдать интерференцию звуковых волн;

·             пронаблюдать за изменением громкости звука в различных точках пространства.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для решения задачи учащиеся должны:

·             знать, что такое механические волны, основные характеристики волны: интенсивность, скорость, частота и фаза;

·           знать, что такое интерференция волн, разность хода, условие наблюдения максимумов интерференции.

Возможная вариативность в организации работы учащихся:

·             видеофрагмент может быть использован в качестве демонстрации установки по наблюдению интерференции звуковых волн;

·             задача может быть предложена для самостоятельного решения;

·             задача может быть использована для организации коллективной работы в классе, для создания ситуации «мозгового штурма».

Ссылки:

Успешному решению данной задачи будет способствовать работа с экспериментальной задачей:

ЭЗ-30 Измерение скорости бегущих волн

 

Методические паспорта анимированных моделей (АМ)

АМ-1. Рычажные весы. Определение массы тел

Тема:

Динамика. Масса тела.

Анимированная модель позволяет:

·             Определять массы четырех расположенных на экране тел, используя рычажные весы.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для успешной работы с моделью учащиеся должны:

·             владеть понятием масса тела,

·             желательно знать правила взвешивания тел.

Организация работы учащихся с моделью:

Учитель может предложить учащимся следующие задания:

·             Определить экспериментально массы трех самых маленьких гирь.

·             Определить массы четырех тел.

 

Примечание 1. При определении массы слитка учащиеся обнаружат, что  добиться равновесия весов не удастся. Такая масса слитка выбрана сознательно для создания проблемной ситуации, чтобы было уместно поговорить о точности взвешивания и о погрешностях. При взвешивании тела массу можно определять с учетом или без учета гири самой маленькой массы.

Примечание 2. Учащиеся могут занести полученные результаты в отчет, который открывается кнопкой «Отчет».

АМ-2. Определение плотности твердых тел

Тема:

Динамика.

Масса тела. Плотность тела.

Анимированная модель позволяет:

·             Определять массы четырех расположенных на экране тел, используя рычажные весы.

·             Определять объемы четырех расположенных на экране тел, используя отливной сосуд и мерный стакан.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для успешной работы с моделью учащиеся должны:

·             владеть понятием масса тела,

·             владеть понятием плотность тела,

·             желательно иметь навык взвешивания тел.

Организация работы учащихся с моделью:

Учитель может предложить учащимся следующие задания:

·             Определить экспериментально массы трех самых маленьких гирь,

·             Определить массы четырех твердых тел,

·             Определить объемы четырех твердых тел,

·             Рассчитать плотности четырех твердых тел.

 

Примечание 1. При определении массы слитка учащиеся обнаружат, что  добиться равновесия весов не удастся. Такая масса слитка выбрана сознательно для создания проблемной ситуации, чтобы было уместно поговорить о точности взвешивания и о погрешностях. При взвешивании тела массу можно определять с учетом или без учета гири самой маленькой массы.

Примечание 2. Учащиеся могут занести полученные результаты в отчет, который открывается кнопкой «Отчет».

Ссылки:

Успешной работе с данной моделью будет способствовать предварительная работа с видеозадачей (ВЗ) и анимированной моделью (АМ):

ВЗ-37 Гидростатические весы

АМ-1 Рычажные весы. Определение массы тел

АМ-3 Равномерное движение. Всплытие пузырька

Тема:

Кинематика. Основные понятия кинематики.

Движение точки. Координаты. Система отсчета. Скорость. Равномерное прямолинейное движение. График зависимости координаты от времени при равномерном прямолинейном движении.

Анимированная модель позволяет:

·             Наблюдать за равномерным всплытием пузырька в пробирке, нажав кнопку «Пуск».

·             Изменять скорость всплытия пузырька от 0,1 до 10 см/с.

·             Наблюдать графики зависимости координаты пузырька от времени y(t).

·             Прерывать эксперимент, нажав кнопку «Пауза».

·             Останавливать эксперимент, нажав кнопку «Стоп».

·             Очищать окно модели от графиков y(t), нажав кнопку «Очистить».

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для успешной работы с моделью учащиеся должны:

·             владеть понятиями: координаты точки, система отсчета, скорость;

·             знать график зависимости координаты тела от времени при равномерном прямолинейном движении.

Организация работы учащихся с моделью:

Учитель может предложить учащимся следующее задание:

·             построить график зависимости координаты y(t) при заданной скорости всплытия пузырька, а затем проверить правильность выполнения задания, используя модель.


Ссылки:

Успешной работе с данной моделью будет способствовать предварительная работа с экспериментальной задачей (ЭЗ) и анимированными моделями (АМ):

ЭЗ-1 Измерение скорости движения тел

АМ-4 Равномерное движение. Уравнение координаты и скорости

АМ-5 Равномерное движение. Графики координаты и скорости

АМ-6 Равномерное и равноускоренное движение. Тележка на рельсе

АМ-4 Равномерное движение. Уравнения координаты и скорости

Тема:

Кинематика. Основные понятия кинематики.

Движение точки. Координаты. Система отсчета. Скорость. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение координаты и скорости тела при равномерном прямолинейном движении.

Анимированная модель-демонстрация позволяет учителю:

·             Демонстрировать равномерное движение тележки вдоль рельса, нажав кнопку «Пуск». При движении тележки на экране отображаются текущие значения ее координаты и времени движения.

·             Прервать движение тележки, нажав кнопку «Пауза», и продолжить демонстрацию, нажав кнопку «Продолжить».

·             Возвращать тележку в исходное положение, нажав кнопку «В начало».

·             Убирать цветные точки, которые появляются на рельсе при движении тележки (аналог капельницы), нажав кнопку «Очистить.

·             Перемещать тележку вдоль рельса при помощи мыши.

·             Отображать на экране уравнения координаты и скорости тележки с установленными значениями числовых параметров. При необходимости уравнения можно не отображать.

·             Показывать на экране скорость тележки. При необходимости значение скорости можно не показывать.

·             Использовать линзу, чтобы увеличить любой участок окна модели.

·             Использовать для расчетов калькулятор, расположенный в нижней части окна.

 

Использование меню модели (в верхней части экрана) позволяет:

1.     Нажав кнопку «Демонстрации», показать три заготовленные демонстрации с различными скоростями:

ü    v = 0.5 м/с,

ü    v = 1.0 м/с,

ü    v = 2.0 м/с.

2.     Нажав кнопку «Настройки», произвести дополнительные настройки модели:

ü    изменить начальную координату тележки,

ü    изменить скорость тележки,

ü    изменить скорость движения тележки по экрану, задав значение коэффициента замедления времени (превышающее 1.0),

ü    задать расстояние между метками, появляющимися на рельсе,

ü    задать размер точек (крупные или мелкие),

ü    задать длину рельса (0.5 м; 1 м; 5 м; 10 м; 50 м; 100 м),

ü    показать или убрать уравнения координаты и скорости,

ü    изменить коэффициент увеличения линзы,

ü    убрать калькулятор.

Примечания:

1) Модель позволяет учителю создавать собственные демонстрации. Для этого нужно установить требуемые настройки и сохранить полученный файл, используя меню «Файл/Сохранить настройки как…». При этом название нового файла появится в разделе «Демонстрации».

2) Данную модель-демонстрацию можно использовать для организации индивидуальной работы учащихся.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для успешной работы с моделью учащиеся должны:

·             владеть понятиями: координаты точки, система отсчета, скорость;

·             знать вид уравнений координаты и скорости тела при равномерном прямолинейном движении.

Организация работы учащихся с моделью:

Учитель может предложить учащимся задания следующих типов:

·             Записать уравнения координаты и скорости тележки при заданных (учителем) значениях этих параметров. Затем, используя модель, самостоятельно проверить правильность записанных уравнений.

·             Установить в окнах модели начальные условия эксперимента (начальную координату и скорость), заданные учителем в виде уравнений, и провести эксперимент.


Ссылки:

Успешной работе с данной моделью будет способствовать предварительная работа с экспериментальной задачей (ЭЗ) и анимированными моделями (АМ):

ЭЗ-1 Измерение скорости движения тел

АМ-3 Равномерное движение. Всплытие пузырька

АМ-5 Равномерное движение. Графики координаты и скорости

АМ-6 Равномерное и равноускоренное движение. Тележка на рельсе

АМ-5 Равномерное движение. Графики координаты и скорости

Тема:

Кинематика. Основные понятия кинематики.

Движение точки. Координаты. Система отсчета. Скорость. Равномерное прямолинейное движение. Графики координаты и скорости тела при равномерном прямолинейном движении.

Анимированная модель-демонстрация позволяет учителю:

·             Демонстрировать равномерное движение тележки вдоль рельса, нажав кнопку «Пуск». При движении тележки на экране отображаются текущие значения ее координаты и времени движения.

·             Прервать движение тележки, нажав кнопку «Пауза», и продолжить демонстрацию, нажав кнопку «Продолжить».

·             Возвращать тележку в исходное положение, нажав кнопку «В начало».

·             Убирать цветные точки, которые появляются на рельсе при движении тележки (аналог капельницы), нажав кнопку «Очистить.

·             Перемещать тележку вдоль рельса при помощи мыши.

·             Отображать на экране графики координаты и скорости тележки с установленными значениями числовых параметров. При необходимости графики можно не отображать.

·             Показывать на экране скорость тележки. При необходимости значение скорости можно не показывать.

·             Использовать линзу, чтобы увеличить любой участок рельса с тележкой.

·             Изменять масштабы графиков, выделяя при помощи мыши (сверху вниз и слева направо) любую область графика; обратное движение указателя мыши (снизу вверх и справа налево) позволяет восстановить первоначальный масштаб графика.


Использование меню модели (в верхней части экрана) позволяет:

1.     Нажав кнопку «Демонстрации», показать три заготовленные демонстрации с различными скоростями:

ü    v = 0.5 м/с,

ü    v = 1.0 м/с,

ü    v = 2.0 м/с.

2.     Нажав кнопку «Настройки», произвести дополнительные настройки модели:

ü    изменить начальную координату тележки,

ü    изменить скорость тележки,

ü    установить время движения тележки,

ü    задать расстояние между метками (точками), появляющимися на рельсе,

ü    задать размер точек (крупные или мелкие),

ü    задать толщину линий графиков (толстые или тонкие),

ü    задать длину рельса (0.5 м; 1 м; 5 м; 10 м; 50 м; 100 м),

ü    показать или убрать уравнения координаты и скорости,

ü    включить или выключить вывод на экран уравнений координаты и скорости,

ü    изменить коэффициент увеличения линзы.

Примечания:

1) Модель позволяет учителю создавать собственные демонстрации. Для этого нужно установить настройки модели и сохранить полученный файл, используя меню «Файл/Сохранить настройки как…».

2) Данную модель-демонстрацию можно использовать для организации индивидуальной работы учащихся.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для успешной работы с моделью учащиеся должны:

·             владеть понятиями: координаты точки, система отсчета, скорость;

·             знать вид графиков координаты и скорости тела при равномерном прямолинейном движении.

Организация работы учащихся с моделью:

Учитель может предложить учащимся задания следующих типов:

·             Построить графики координаты и скорости тележки при заданных (учителем) значениях начальной координаты и скорости и, используя модель, проверить правильность построенных графиков.

·             Построить графики координаты и скорости тележки по заданным (учителем) уравнениям координаты и скорости и, используя модель, проверить правильность построенных графиков.

·             Написать уравнения координаты и скорости, используя предложенные учителем графики и, используя модель, проверить правильность написанных уравнений.

Ссылки:

Успешной работе с данной моделью будет способствовать предварительная работа с экспериментальной задачей (ЭЗ) и анимированными моделями (АМ):

ЭЗ-1 Измерение скорости движения тел

АМ-3 Равномерное движение. Всплытие пузырька

АМ-4 Равномерное движение. Уравнение координаты и скорости

АМ-6 Равномерное и равноускоренное движение. Тележка на рельсе

АМ-6 Равномерное и равноускоренное движение. Тележка на рельсе

Тема:

Кинематика. Основные понятия кинематики.

Движение точки. Координаты. Система отсчета. Скорость. Ускорение. Равноускоренное прямолинейное движение. Уравнения координаты, скорости и ускорения тела.

Анимированная модель-демонстрация позволяет учителю:

·             Демонстрировать равномерное и равноускоренное движение тележки вдоль рельса, нажав кнопку «Пуск». При движении тележки на экране отображаются текущие значения ее координаты, скорости и времени движения.

·             Прервать движение тележки, нажав кнопку «Пауза» и продолжить демонстрацию, нажав кнопку «Продолжить».

·             Возвращать тележку в исходное положение, нажав кнопку «В начало».

·             Убирать цветные точки, которые появляются на рельсе при движении тележки (аналог капельницы), нажав кнопку «Очистить.

·             Перемещать тележку вдоль рельса при помощи мыши.

·             Отображать на экране уравнения координаты, скорости и ускорения тележки с установленными значениями числовых параметров. При необходимости уравнения можно не отображать.

·             Использовать линзу, чтобы увеличить любой участок окна модели.

·             Использовать для расчетов калькулятор, расположенный в нижней части окна.


Использование меню модели (в верхней части экрана) позволяет:

нажав кнопку «Настройки», произвести дополнительные настройки модели:

ü    изменить начальную координату тележки,

ü    изменить начальную скорость тележки,

ü    изменить скорость движения тележки по экрану, задав значение коэффициента замедления времени,

ü    задать время движения тележки,

ü    задать расстояние между метками, появляющимися на рельсе,

ü    задать размер точек (крупные или мелкие),

ü    задать длину рельса (0.5 м; 1 м; 5 м; 10 м; 50 м; 100 м),

ü    показать или убрать уравнения координаты и скорости,

ü    изменить коэффициент увеличения линзы,

ü    убрать калькулятор.

Примечания:

1) Модель позволяет учителю создавать собственные демонстрации. Для этого нужно установить требуемые настройки и сохранить полученный файл, используя меню «Файл/Сохранить настройки как…». При этом название нового файла появится в разделе «Демонстрации».

2) Данную модель-демонстрацию можно использовать для организации индивидуальной работы учащихся.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для успешной работы с моделью учащиеся должны:

·             владеть понятиями: координаты точки, система отсчета, скорость, ускорение;

·             знать вид уравнений координаты, скорости и ускорения тела при равноускоренном прямолинейном движении.

Организация работы учащихся с моделью:

Учитель может предложить учащимся задания следующих типов:

·             Записать уравнения координаты, скорости и ускорения тележки при заданных (учителем) значениях этих параметров. Используя модель, самостоятельно проверить правильность записанных уравнений.

·             Установить в окнах модели начальные условия эксперимента (начальную координату и скорость), заданные учителем в виде уравнений, и провести эксперимент.

Ссылки:

Успешной работе с данной моделью будет способствовать предварительная работа с экспериментальными задачами (ЭЗ):

ЭЗ-1 Измерение скорости движения тел

ЭЗ-4 Измерение ускорения свободного падения баллистическим методом

ЭЗ-3 Исследование движения с ускорением

АМ-7 Определение средней и мгновенной скорости тележки

Тема:

Кинематика. Основные понятия кинематики.

Движение точки. Координаты. Система отсчета. Средняя и мгновенная скорость тела. Ускорение. Равноускоренное прямолинейное движение.

Анимированная модель-демонстрация позволяет учителю:

·             Демонстрировать равномерное и равноускоренное движение тележки вдоль рельса, нажав кнопку «Пуск». При движении тележка проходит мимо ворот с оптическими датчиками, при этом на экране отображаются соответствующие моменты времени.

·             Прервать движение тележки, нажав кнопку «Пауза» и продолжить демонстрацию, нажав кнопку «Продолжить».

·             Возвращать тележку в исходное положение, нажав кнопку «В начало».

·             Перемещать тележку и ворота с датчиками вдоль рельса при помощи мыши.

·             Экспериментально определять среднюю и мгновенную скорость тележки.

Использование меню модели (в верхней части экрана) позволяет:

нажав кнопку «Настройки», произвести дополнительные настройки модели:

ü    изменить начальную координату тележки,

ü    изменить начальную скорость тележки,

ü    изменить ускорение тележки.

Примечания:

1) Модель позволяет учителю создавать собственные демонстрации. Для этого нужно установить требуемые настройки и сохранить полученный файл, используя меню «Файл/Сохранить настройки как…». При этом название нового файла появится в разделе «Демонстрации».

2) Данную модель-демонстрацию можно использовать для организации индивидуальной работы учащихся.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для успешной работы с моделью учащиеся должны:

·             владеть понятиями: координаты точки, система отсчета, скорость, средняя скорость, мгновенная скорость.

Организация работы учащихся с моделью:

Учитель может предложить учащимся задания следующих типов:

·             Определить среднюю скорость тележки на заданном участке.

·             Определить мгновенную скорость тележки в заданной точке.

Ссылки:

Успешной работе с данной моделью будет способствовать предварительная работа с видеозадачей (ВЗ) и экспериментальной задачей (ЭЗ):

ВЗ-4 Гонки по пересеченной местности

ЭЗ-1 Измерение скорости движения тел

АМ-8 Равноускоренное движение. Графики координаты, скорости и ускорения

Тема:

Кинематика. Основные понятия кинематики.

Движение точки. Координаты. Система отсчета. Скорость. Ускорение. Равноускоренное прямолинейное движение. Графики координаты, скорости и ускорения тела.

Анимированная модель позволяет:

·             Наблюдать равноускоренное движение тележки вдоль рельса, нажав кнопку «Пуск». При движении тележки на экране отображаются текущие значения ее координаты и времени движения.

·             Прервать движение тележки, нажав кнопку «Пауза», и продолжить демонстрацию, нажав кнопку «Продолжить».

·             Возвращать тележку в исходное положение, нажав кнопку «В начало».

·             Перемещать тележку вдоль рельса при помощи мыши.

·             Изменять начальную координату x0 тележки от 0 до 1,0 м.

·             Изменять начальную скорость тележки v0x от 0 до 15 м/с.

·             Изменять наклон рельса, задавая величину угла Φ от -90º до 90º в окне ввода этого параметра, или наклоняя рельс при помощи мыши.

·             Отображать на экране графики координаты, скорости и ускорения тележки.

·             Изменять масштабы графиков, выделяя при помощи мыши (сверху вниз и слева направо) любую область графика; обратное движение указателя мыши (снизу вверх и справа налево) позволяет восстановить первоначальный масштаб графика.


Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для успешной работы с моделью учащиеся должны:

·             владеть понятиями: координаты точки, система отсчета, скорость, ускорение;

·             знать вид графиков координаты, скорости и ускорения тела при равноускоренном прямолинейном движении.

Организация работы учащихся с моделью:

Учитель может предложить учащимся задания следующих типов:

·             Построить графики координаты, скорости и ускорения тележки при заданных (учителем) начальной координате, начальной скорости и ускорении. Используя модель, проверить правильность построенных графиков.

·             Смоделировать движение тележки таким образом, чтобы при ее движении в окне модели отобразились графики, качественно похожие на графики, предложенные учителем.

·             Смоделировать движение тележки таким образом, чтобы при ее движении в окне модели отобразились графики, совпадающие с графиками предложенными учителем.

·             Решить расчетную задачу и проверить ответ при помощи компьютерного моделирования.

Ссылки:

Успешной работе с данной моделью будет способствовать предварительная работа с экспериментальными задачами (ЭЗ):

ЭЗ-1 Измерение скорости движения тел

ЭЗ-3 Исследование движения с ускорением

ЭЗ-4 Измерение ускорения свободного падения баллистическим методом

АМ-9 Определение начальной скорости и ускорения тележки

Тема:

Кинематика. Основные понятия кинематики.

Движение точки. Координаты. Система отсчета. Средняя и мгновенная скорость тела. Ускорение. Равноускоренное прямолинейное движение.

Анимированная модель-демонстрация позволяет учителю:

·             Демонстрировать равноускоренное движение тележки вдоль рельса, нажав кнопку «Пуск». При движении тележка проходит мимо ворот с оптическими датчиками, при этом на экране отображаются соответствующие моменты времени.

·             Прервать движение тележки, нажав кнопку «Стоп» и продолжить демонстрацию, нажав кнопку «Пуск».

·             Возвращать тележку в исходное положение, нажав кнопку «В начало».

·             Перемещать при помощи мыши тележку и ворота с датчиками вдоль рельса.

 

Использование меню модели (в верхней части экрана) позволяет:

нажав кнопку «Настройки», произвести дополнительные настройки модели:

ü         изменить угол наклона рельса,

ü         изменить начальную координату тележки,

ü         изменить начальную скорость тележки,

ü         изменить коэффициент трения, и, следовательно, ускорение тележки,

ü         задать абсолютно упругий удар или остановку тележки при ее ударе о правый край рельса,

ü         убрать из окна модели оптические ворота, флажок и индикаторы параметров эксперимента.

Примечания:

1) Модель позволяет учителю создавать собственные демонстрации. Для этого нужно установить требуемые настройки и сохранить полученный файл, используя меню «Файл/Сохранить настройки как…». При этом название нового файла появится в разделе «Демонстрации».

2) Данную модель-демонстрацию можно использовать для организации индивидуальной работы учащихся.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для успешной работы с моделью учащиеся должны:

·             владеть понятиями: координаты точки, система отсчета, средняя скорость, мгновенная скорость, ускорение.

Организация работы учащихся с моделью:

Учитель может предложить учащимся задания следующих типов:

·             Определить среднюю скорость тележки на заданном участке.

·             Определить мгновенную скорость тележки в заданной точке.

·             Определить начальную скорость тележки.

·             Определить ускорение тележки.

Ссылки:

Успешной работе с данной моделью будет способствовать предварительная работа с экспериментальными задачами (ЭЗ) и анимированными моделями (АМ):

ЭЗ-1 Измерение скорости движения тел

ЭЗ-3 Исследование движения с ускорением

АМ-6 Равномерное и равноускоренное движение. Тележка на рельсе

АМ-7 Определение средней и мгновенной скорости тележки

АМ-8 Равноускоренное движение. Графики координаты, скорости и ускорения

АМ-10 Системы отсчёта. Относительность движения

Тема:

Кинематика.

Система отсчета. Равномерное прямолинейное движение. Относительность движения. Относительная скорость. Ускорение. Движение с постоянным ускорением. График зависимости координаты от времени при равномерном прямолинейном движении и прямолинейном движении с постоянным ускорением.

Анимированная модель позволяет:

·             Наблюдать движение двух автомобилей относительно неподвижной и подвижной систем координат, после нажатия клавиши «Пуск».

·             Останавливать движение машин нажатием клавиши «Стоп».

·             Возвращать машины в начальное положение нажатием клавиши «На старт».

·             Изменять начальную скорость автомобилей v1 и v2 от 0 до 40 м/с.

·             Изменять ускорение автомобилей a1 и a2 от -10 до 10 м/с2.

·             Наблюдать построение графика зависимости координаты второй машины x2(t) в неподвижной системе координат.

·             Наблюдать построение графика зависимости координаты второй машины x'2(t) в подвижной системе координат, связанной с первой машиной.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для успешной работы с моделью учащиеся должны:

·             владеть понятиями: координаты точки, система отсчета, скорость, относительная скорость, ускорение;

·             теоретически изучить вопрос об относительности движения;

·             знать график зависимости координаты тела от времени при равномерном прямолинейном движении и прямолинейном движении с постоянным ускорением.

Организация работы учащихся с моделью:

Учитель может предложить учащимся задания следующих типов:

·             понаблюдать за движением автомобилей при различных начальных условиях эксперимента;

·             построить графики зависимости координаты второй машины x2(t) в неподвижной и x'2(t) в подвижной системе отсчета, а затем проверить правильность выполнения задания, используя модель.

Ссылки:

Успешной работе с данной моделью будет способствовать предварительная работа с экспериментальными задачами (ЭЗ) и анимированными моделями (АМ):

ЭЗ-1 Измерение скорости движения тел

ЭЗ-2 Измерение относительной скорости движения тел

АМ-4 Равномерное движение. Уравнения координаты и скорости

АМ-5 Равномерное движение. Графики координаты и скорости

АМ-11 Движение тела, брошенного горизонтально

Тема:

Кинематика.

Движение точки. Координаты. Система отсчета. Скорость. Ускорение. Движение с постоянным ускорением. График зависимости координаты от времени при равномерном прямолинейном движении и движении с постоянным ускорением. Свободное падение. Движение тела, брошенного горизонтально.

Анимированная модель позволяет:

·             Производить выстрелы из пушки в горизонтальном направлении, нажимая кнопку «Пуск», и наблюдать полет снаряда.

·             Изменять высоту h, с которой производится выстрел от 0,4 до 4 м. Причем высоту можно задавать, используя окно ввода параметра h или перемещая пушку при помощи мыши.

·             Изменять начальную скорость снаряда v0 от 0 до 100 м/с.

·             Изменять координату мишени xm от 0 до 7 м. Причем координату можно задавать, используя окно ввода параметра xm или перемещая мишень при помощи мыши.

·             Изменять ускорение свободного падения g, то есть моделировать свободное падение тел на разных планетах.

·             Задавать высоту h и координату мишени xm случайным образом, нажав кнопку «Случайно».

·             Определять скорость снаряда, при которой он попадает в мишень, нажав кнопку «Теоретическая».

·             Наблюдать график зависимости координаты снаряда x(t).

·             Наблюдать график зависимости координаты снаряда y(t).

·             Очищать окно модели от траекторий снарядов и графиков x(t) и y(t), нажав кнопку «Очистить».

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для успешной работы с моделью учащиеся должны:

·             владеть понятиями: координаты точки, система отсчета, скорость, ускорение, свободное падение;

·             теоретически изучить вопрос о движении тела, брошенного горизонтально;

·             знать график зависимости координаты тела от времени при прямолинейном равномерном движении и движении с постоянным ускорением.

Организация работы учащихся с моделью:

Учитель может предложить учащимся задания следующих типов:

·             построить графики зависимостей координат x(t) и y(t) с учетом заданных параметров эксперимента (высоты и начальной скорости), а затем проверить правильность выполнения задания, используя модель;

·             рассчитать скорость снаряда, при которой он попадет в мишень, если дана высота, с которой производится выстрел и координата мишени;

·             рассчитать высоту пушки, при которой снаряд попадет в мишень, если дана начальная скорость снаряда и координата мишени;

·             рассчитать скорость снаряда, при которой он попадет в мишень, задав высоту, с которой производится выстрел и координату мишени случайным образом с помощью кнопки «Случайно»;

·             рассчитать координату точки, в которую следует поместить мишень, чтобы в нее попал снаряд, если дана высота, с которой производится выстрел и начальная скорость снаряда;

·             решить указанные выше задачи, изменив величину ускорения свободного падения;

·             слабо подготовленным ученикам можно предложить понаблюдать за движением тела при разных начальных скоростях и при различных ускорениях свободного падения; а в задании, в котором требуется определить скорость снаряда, чтобы он попал в мишень, воспользоваться кнопкой «Теоретическая».

Ссылки:

Успешной работе с  данной моделью будет способствовать предварительная работа с экспериментальными задачами (ЭЗ), видеозадачами (ВЗ) и с анимированными моделями (АМ):

ЭЗ-1 Измерение скорости движения тел

ЭЗ-3 Исследование движения с ускорением

ЭЗ-4 Измерение ускорения свободного падения баллистическим методом

ЭЗ-5 Определение формы струи воды, свободно вытекающей из отверстия

ЭЗ-6 Исследование движения тела, брошенного под углом к горизонту

ЭЗ-7 Исследование движения тела, брошенного горизонтально

ЭЗ-8 Исследование движения тела, брошенного вертикально вверх

ВЗ-3 Полет струи

АМ-8 Равноускоренное движение. Графики координаты, скорости и ускорения

АМ-9 Определение начальной скорости и ускорения тележки

АМ-12 Движение тела, брошенного под углом к горизонту

Тема:

Кинематика.

Движение точки. Координаты. Система отсчета. Скорость. Ускорение. Движение с постоянным ускорением. График зависимости координаты от времени при равномерном прямолинейном движении и движении с постоянным ускорением. Свободное падение. Движение тела, брошенного под углом к горизонту.

Анимированная модель позволяет:

·             Производить выстрелы из пушки, нажимая кнопку «Пуск» и наблюдать полет снаряда, вылетевшего из дула пушки под углом к горизонту.

·             Изменять высоту h, с которой производится выстрел от 0 до 10 м. Высоту можно задавать при помощи окна ввода параметра h или перемещая пушку при помощи мыши.

·             Изменять начальную скорость снаряда v0 от 0 до 50 м/с.

·             Изменять угол α, под которым вылетает снаряд, от -90º (вертикально вниз) до 90º (вертикально вверх). Угол можно задавать, используя окно ввода параметра α или изменяя наклон ствола пушки при помощи мыши.

·             Изменять координаты мишени x и y от 0 до 11,5 и 10 м, соответственно. Координаты можно задавать, используя окна ввода параметров x и y или перемещая мишень при помощи мыши.

·             Определять координату x или y точки, в которой нужно расположить мишень, чтобы снаряд в нее попал. Для этого следует нажать кнопку «Рассчитать» под окном ввода соответствующей координаты. При нажатии этой кнопки мишень автоматически устанавливается в точку с рассчитанной координатой.

·             Наблюдать график зависимости координаты снаряда x(t).

·             Наблюдать график зависимости координаты снаряда y(t).

·             Изменять масштабы графиков x(t) и y(t), выделяя при помощи мыши (сверху вниз и слева направо) любую область графика; обратное движение указателя мыши (снизу вверх и справа налево) позволяет восстановить первоначальный масштаб графика.

·             Очищать окно модели от траекторий снарядов и графиков x(t) и y(t), нажав кнопку «Очистить».

·             Нажав кнопку «Параметры» в строке меню модели (в верхней левой части окна), Вы дополнительно можете:

ü    Ввести вязкое сопротивление воздуха.

ü    Задать точность попадания снаряда в мишень от 0,1 до 0,4 м.

ü    Изменить внешний вид мишени.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для успешной работы с моделью учащиеся должны:

·             владеть понятиями: координаты точки, система отсчета, скорость, ускорение;

·             теоретически изучить вопрос о движении тела, брошенного под углом к горизонту;

·             знать график зависимости координаты тела от времени при равномерном прямолинейном движении и движении с постоянным ускорением.

Организация работы учащихся с моделью:

Учитель может предложить учащимся задания следующих типов:

·             построить графики зависимостей координат x(t) и y(t) с учетом заданных параметров эксперимента (высоты, угла наклона ствола пушки и начальной скорости), а затем проверить правильность выполнения задания, используя модель;

·             рассчитать скорость снаряда, при которой он попадет в мишень, если дана высота, с которой производится выстрел, угол наклона ствола пушки и координаты мишени;

·             рассчитать высоту пушки, при которой снаряд попадет в мишень, если дана начальная скорость снаряда, угол наклона ствола пушки и координаты мишени;

·             рассчитать координату точки, в которую следует поместить мишень, чтобы в нее попал снаряд, если дана высота, с которой производится выстрел, угол наклона ствола пушки и начальная скорость снаряда;

·             пронаблюдать, как изменяется траектория снаряда и графики x(t) и y(t) при различных коэффициентах вязкого трения;

·             слабо подготовленным ученикам можно предложить пронаблюдать за движением тела при разных начальных скоростях и различных углах наклона ствола пушки, а также решить задачу попадания в цель экспериментально или в автоматическом режиме, используя кнопку для расчета координат: «Рассчитать».


Ссылки:

Успешной работе с  данной моделью будет способствовать предварительная работа с экспериментальными задачами (ЭЗ), видеозадачами (ВЗ) и с анимированными моделями (АМ):

ЭЗ-1 Измерение скорости движения тел

ЭЗ-3 Исследование движения с ускорением

ЭЗ-4 Измерение ускорения свободного падения баллистическим методом

ЭЗ-5 Определение формы струи воды, свободно вытекающей из отверстия

ЭЗ-6 Исследование движения тела, брошенного под углом к горизонту

ЭЗ-7 Исследование движения тела, брошенного горизонтально

ЭЗ-8 Исследование движения тела, брошенного вертикально вверх

ВЗ-2 Фонтан

АМ-8 Равноускоренное движение. Графики координаты, скорости и ускорения

АМ-9 Определение начальной скорости и ускорения тележки

АМ-13. Динамометр. Определение веса тел.

Тема:

Динамика.

Законы Ньютона. Масса тела. Вес тела.

Анимированная модель позволяет:

·             С помощью динамометра определять вес нескольких тел, расположенных в окне модели, .

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для успешной работы с моделью учащиеся должны:

·             владеть понятиями: масса тела, вес тела.

Организация работы учащихся с моделью:

Учитель может предложить учащимся следующее задание:

·             Определить вес пяти тел.

Для взвешивания тела необходимо при помощи мыши переместить динамометр к телу, зацепить тело крючком динамометра, затем закрепить динамометр в лапке штатива. Для считывания показаний необходимо использовать лупу. Захватив за ручку, лупу можно переместить к шкале динамометра при помощи мыши.

 

Примечание. При определении массы малого куба (тело № 4 ) и слитка (тело № 5) учащиеся обнаружат, что  добиться равновесия весов не удастся. Такая масса тел выбрана сознательно для создания проблемной ситуации, чтобы было уместно поговорить о точности взвешивания и о погрешностях. При взвешивании тел массу можно определять с учетом или без учета гири самой маленькой массы.

Ссылки:

Успешной работе с данной моделью будет способствовать предварительная работа с анимированной моделью (АМ):

АМ-1 Рычажные весы. Определение массы тел.

АМ-14 Сложение сил

Тема:

Кинематика и Динамика.

Система отсчета. Координаты точки. Скорость. Ускорение. Равноускоренное прямолинейное движение.

Законы Ньютона. Наклонная плоскость. Трение.

Анимированная модель-демонстрация позволяет учителю:

·             Демонстрировать движение тележки вдоль рельса, нажав кнопку «Пуск». При движении тележка проходит мимо ворот с оптическими датчиками, при этом на экране отображаются соответствующие моменты времени.

·             Прервать движение тележки, нажав кнопку «Пауза» и продолжить демонстрацию, нажав кнопку «Продолжить».

·             Возвращать тележку в исходное положение, нажав кнопку «В начало».

·             Перемещать тележку и ворота с датчиками вдоль рельса при помощи мыши.

·             Демонстрировать величину проекции силы тяжести, действующей на тележку, на ось параллельную наклонной плоскости.

 

Использование меню модели (в верхней части экрана) позволяет:

Нажав кнопку «Настройки», произвести дополнительные настройки модели:

ü    изменить угол наклона рельса,

ü    изменить начальную координату тележки,

ü    изменить начальную скорость тележки,

ü    изменить коэффициент трения, и, следовательно, ускорение тележки,

ü    задать абсолютно упругий удар или остановку тележки при ее ударе о правый край рельса,

ü    убрать из окна модели динамометр, грузы, оптические ворота, флажок и индикаторы параметров эксперимента.


Примечания:

1) Модель позволяет учителю создавать собственные демонстрации. Для этого нужно установить требуемые настройки и сохранить полученный файл, используя меню «Файл/Сохранить настройки как…». При этом название нового файла появится в разделе «Демонстрации».

2) Данную модель-демонстрацию можно использовать для организации индивидуальной работы учащихся.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для успешной работы с моделью учащиеся должны:

·             владеть понятиями: координаты точки, система отсчета, скорость, ускорение,

·             знать законы Ньютона,

·             знать силы, действующие на тело, которое находится на наклонной плоскости.

Организация работы учащихся с моделью:

Учитель может предложить учащимся задания следующих типов:

·             При помощи динамометра  определить величину проекции силы тяжести, действующей на тележку, на ось параллельную наклонной плоскости.

·             Поставив компьютерный эксперимент, определить ускорение тележки.

·             Решить расчетную задачу, а затем проверить полученный ответ при помощи компьютерного эксперимента.

Ссылки:

Успешной работе с данной моделью будет способствовать решение экспериментальных (ЭЗ) и видеозадач (ВЗ):

ЭЗ-11 Исследование зависимости силы трения скольжения от скорости. I

ЭЗ-12 Исследование зависимости силы трения скольжения от скорости. II

ВЗ-6 «Взял больше, побежал дальше»

ВЗ-8 Конический маятник

ВЗ-15 Тянем прямо – едем вправо

ВЗ-16 Карусель

ВЗ-20 «Палки в колёса»

ВЗ-24 Вверх-вниз

ВЗ-26 Кто вверх, кто вниз

ВЗ-31 Картезианский водолаз

ВЗ-32 Нам поможет Архимед

ВЗ-36 Тайна Бермудского треугольника


АМ-15. Планета и спутник

Динамика.

Законы Ньютона. Закон всемирного тяготения. Законы Кеплера.

Анимированная модель-демонстрация позволяет учителю:

·             Демонстрировать движение планеты и спутника вокруг общего центра масс, нажав кнопку «Пуск».

·             Прервать движение тел, нажав кнопку «Пауза» и продолжить демонстрацию, нажав кнопку «Продолжить».

·             Задавать начальные параметры эксперимента:

ü    среднюю плотность и радиус планеты и/или спутника; при нажатии клавиши «Enter» рассчитывается масса планеты и/или спутника,

ü    начальные координаты x и y планеты и/или спутника,

ü    проекции начальной скорости vx и vy планеты и/или спутника.

Использование меню модели (в верхней части экрана) позволяет:

·             выбрав пункт меню «Параметры», выбрать один из режимов работы модели:

o           текущие параметры, то есть режим произвольных установок,

o           Земля и искусственный спутник Земли,

o           Земля и Луна,

o           две одинаковые планеты,

o           показывать или нет траектории движений тел.

·             выбрав пункт меню «Очистить», убрать траектории тел с экрана.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для успешной работы с моделью учащиеся должны:

·             знать законы Ньютона,

·             знать закон всемирного тяготения.

Организация работы учащихся с моделью:

Учитель может предложить учащимся следующие задания:

·             Пронаблюдать движение искусственного спутника Земли.

·             Пронаблюдать за движением Луны вокруг Земли.

·             Решить расчетную задачу, а затем проверить полученный ответ при помощи компьютерного эксперимента.

Ссылки:

Успешной работе с данной моделью будет способствовать решение видеозадач (ВЗ):

ВЗ-16 Карусель

ВЗ-26 Кто вверх, кто вниз.

АМ-16 Упругие и неупругие соударения тел

Тема:

Законы сохранения.

Импульс тела. Кинетическая энергия тела. Закон сохранения импульса. Закон сохранения механической энергии.

Анимированная модель позволяет:

·             Наблюдать соударения тележек, нажав кнопку «Пуск».

·             Прервать движение тележек, нажав кнопку «Стоп», и продолжить компьютерный эксперимент, нажав кнопку «Пуск».

·             Возвращать тележки в исходное положение, нажав кнопку «Сброс».

·             Изменять массы тележек от 0,1 до 1 кг с интервалом 0,1 кг.

·             Отображать в окнах индикаторов следующие параметры эксперимента:

ü     начальные координаты тележек х1 и х2,

ü    координаты тележек в момент ударов,

ü    моменты времени, в которые происходят удары,

ü    скорости тележек v1 и v2,

ü    импульсы тележек Р1 и Р2, а также сумму импульсов Р1 + Р2,

ü    кинетическую энергию тележек Ек1 и Ек2, а также их сумму

ü    время.

Примечание. При необходимости вывод параметров эксперимента на экраны индикаторов можно отключить.

 

Использование меню модели (в верхней части экрана) позволяет:

Нажав кнопку «Параметры эксперимента», произвести дополнительные настройки модели:

ü    задать начальные координаты тележек х1 и х2,

ü    задать начальные скорости тележек v1 и v2,

ü    задать долю энергии k, теряемой при неупругом столкновении, от 0 до 1; при k = 1 соударения тележек будут абсолютно неупругими,

ü    автоматически останавливать или не останавливать тележки после соударения.

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для успешной работы с моделью учащиеся должны:

·             владеть понятиями: импульс тела, кинетическая энергия тела;

·             знать закон сохранения импульса;

·             знать закон сохранения механической энергии.

Организация работы учащихся с моделью:

Учитель может предложить учащимся задания следующих типов:

·             компьютерное моделирование абсолютно упругих, частично-упругих и абсолютно неупругих соударений тел,

·             проанализировать с помощью компьютерного моделирования как зависит от соотношения масс тележек доля механической энергии, перешедшей в тепло, при неупругих соударениях тел,

·             решить расчетную задачу и проверить полученный ответ при помощи компьютерного моделирования.

Ссылки:

Успешной работе с  данной моделью будет способствовать предварительная работа с видеозадачей (ВЗ) и экспериментальными задачами (ЭЗ):

ВЗ-28 «Суперотскок»

ЭЗ-17 Проверка выполнения закона сохранения импульса при столкновении шайб

ЭЗ-18 Проверка выполнения закона сохранения импульса при столкновении катящихся шаров

ЭЗ-19 Проверка выполнения закона сохранения механической энергии при столкновении тел

АМ-17 Математический маятник

Тема:

Механические колебания и волны.

Гармоническое колебание. Амплитуда, частота и фаза колебания. Математический маятник. Координата, скорость и ускорение колеблющегося тела. Уравнения и графики координаты, скорости и ускорения колеблющегося тела.

Анимированная модель позволяет:

·             Наблюдать колебания математического маятника, нажав кнопку «Пуск».

·             Прервать движение маятника, нажав кнопку «Стоп», и продолжить компьютерный эксперимент, нажав кнопку «Пуск».

·             Возвращать маятник в исходное положение, нажав кнопку «Сброс».

·             Изменять начальные параметры компьютерного эксперимента:

ü    длину подвеса маятника,

ü    начальный угол отклонения.

·             Отображать в окне модели графики координаты x(t), скорости vx(t) и ускорения ax(t) тела.

·             Изменять масштабы графиков x(t), vx(t) и ax(t), выделяя при помощи мыши (сверху вниз и слева направо) любую область графика; обратное движение указателя мыши (снизу вверх и справа налево) позволяет восстановить первоначальный масштаб графика.

·             Убирать графики x(t), vx(t) и ax(t) с экрана, нажав кнопку «Сброс».

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для успешной работы с моделью учащиеся должны:

·             владеть понятиями: гармоническое колебание, математический маятник, координата, скорость и ускорение колеблющегося тела;

·             знать уравнения зависимости от времени координаты, скорости и ускорения колеблющегося тела;

·             знать вид графиков координаты, скорости и ускорения колеблющегося тела.

Организация работы учащихся с моделью:

Учитель может предложить учащимся задания следующих типов:

·             Построить графики координаты, скорости и ускорения колеблющегося тела при заданных (учителем) значениях параметров и, используя модель, проверить правильность построенных графиков.

·             Решить расчетную задачу и проверить ответ при помощи компьютерного моделирования.

Ссылки:

Успешной работе с данной моделью будет способствовать предварительная работа с экспериментальной задачей (ЭЗ), видеозадачами (ВЗ) и анимационными моделями (АМ):

АМ-18 Горизонтальный пружинный маятник

АМ-19 Вертикальный пружинный маятник

ЭЗ-28 Кинематика пружинного маятника

ВЗ-5 Песочные узоры

ВЗ-33 Маятник

АМ-18 Горизонтальный пружинный маятник

Тема:

Механические колебания и волны.

Гармоническое колебание. Пружинный маятник. Координата, скорость и ускорение колеблющегося тела. Уравнения и графики координаты, скорости и ускорения колеблющегося тела.

Анимированная модель позволяет:

·             Наблюдать гармонические колебания горизонтального пружинного маятника, нажав кнопку «Пуск».

·             Прервать движение маятника, нажав кнопку «Пауза», и продолжить компьютерный эксперимент, нажав кнопку «Продолжить».

·             Возвращать маятник в исходное положение, нажав кнопку «Сброс».

·             Отображать в окне модели графики координаты x(t), скорости vx(t) и ускорения ax(t) тела.

·             Изменять масштабы графиков x(t), vx(t) и ax(t), выделяя при помощи мыши (сверху вниз и слева направо) любую область графика; обратное движение указателя мыши (снизу вверх и справа налево) позволяет восстановить первоначальный масштаб графика.

·             Выставлять на графике в качестве максимальных отклонений любую из величин x(t), vx(t) или ax(t).

·             Убирать графики x(t), vx(t) и ax(t) с экрана, нажав кнопку «Сброс».

·             Нажав кнопку «Общие параметры» в меню модели в верхней части окна, изменять начальные параметры компьютерного эксперимента:

ü         длину пружины маятника,

ü         жесткость пружины,

ü         массу груза,

ü         начальное отклонение груза,

ü         начальную скорость груза,

ü         ускорение свободного падения,

ü         время эксперимента или число периодов в эксперименте; по истечении установленного времени эксперимент будет остановлен.

·             Ввести сухое или вязкое трение и задать величину соответствующих коэффициентов, нажав кнопку «Трение» в меню модели в верхней части окна.

Примечание.

Модель позволяет учителю создавать собственные демонстрации. Для этого нужно установить настройки модели и сохранить полученный файл используя меню «Файл/Сохранить настройки как…».

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для успешной работы с моделью учащиеся должны:

·             владеть понятиями: гармоническое колебание, пружинный маятник, координата, скорость и ускорение колеблющегося тела;

·             знать уравнения зависимости от времени координаты, скорости и ускорения колеблющегося тела;

·             знать вид графиков координаты, скорости и ускорения колеблющегося тела.

Организация работы учащихся с моделью:

Учитель может предложить учащимся задания следующих типов:

·             Построить графики координаты, скорости и ускорения колеблющегося тела при заданных (учителем) значениях параметров и, используя модель, проверить правильность построенных графиков.

·             Решить расчетную задачу и проверить ответ при помощи компьютерного моделирования.

Ссылки:

Успешной работе с  данной моделью будет способствовать предварительная работа с экспериментальными задачами (ЭЗ) и анимационными моделями (АМ):

ЭЗ-20 Проверка выполнения закона сохранения механической энергии при колебаниях пружинного маятника.

ЭЗ-28 Кинематика пружинного маятника

ЭЗ-29 Динамика пружинного маятника

АМ-17 Математический маятник

АМ-19 Вертикальный пружинный маятник

АМ-19 Вертикальный пружинный маятник

Тема:

Механические колебания и волны.

Гармоническое колебание. Пружинный маятник. Координата, скорость и ускорение колеблющегося тела. Уравнения и графики координаты, скорости и ускорения колеблющегося тела.

Анимированная модель позволяет:

·             Наблюдать гармонические колебания вертикального пружинного маятника, нажав кнопку «Пуск».

·             Прервать движение маятника, нажав кнопку «Пауза», и продолжить компьютерный эксперимент, нажав кнопку «Продолжить».

·             Возвращать маятник в исходное положение, нажав кнопку «Сброс».

·             Отображать в окне модели графики координаты x(t), скорости vx(t) и ускорения ax(t) тела.

·             Изменять масштабы графиков x(t), vx(t) и ax(t), выделяя при помощи мыши (сверху вниз и слева направо) любую область графика; обратное движение указателя мыши (снизу вверх и справа налево) позволяет восстановить первоначальный масштаб графика.

·             Выставлять на графике в качестве максимальных отклонений любую из величин x(t), vx(t) или ax(t).

·             Убирать графики x(t), vx(t) и ax(t) с экрана, нажав кнопку «Сброс».

·             Нажав кнопку «Общие параметры» в меню модели в верхней части окна, изменять начальные параметры компьютерного эксперимента:

ü         длину пружины маятника,

ü         жесткость пружины,

ü         массу груза,

ü         начальное отклонение груза,

ü         начальную скорость груза,

ü         ускорение свободного падения,

ü         время эксперимента или число периодов в эксперименте; по истечении установленного времени эксперимент будет остановлен.

·             Ввести вязкое трение и задать величину его коэффициента, нажав кнопку «Трение» в меню модели в верхней части окна.

Примечание.

Модель позволяет учителю создавать собственные демонстрации. Для этого нужно установить настройки модели и сохранить полученный файл используя меню «Файл/Сохранить настройки как…».

Необходимый уровень подготовки учащихся:

Для успешной работы с моделью учащиеся должны:

·             владеть понятиями: гармоническое колебание, пружинный маятник, координата, скорость и ускорение колеблющегося тела;

·             знать уравнения зависимости от времени координаты, скорости и ускорения колеблющегося тела;

·             знать вид графиков координаты, скорости и ускорения колеблющегося тела.

Организация работы учащихся с моделью:

Учитель может предложить учащимся задания следующих типов:

·             Построить графики координаты, скорости и ускорения колеблющегося тела при заданных (учителем) значениях параметров и, используя модель, проверить правильность построенных графиков.

·             Решить расчетную задачу и проверить ответ при помощи компьютерного моделирования.


Ссылки:

Успешной работе с  данной моделью будет способствовать предварительная работа с экспериментальными задачами (ЭЗ) и с анимированными моделями (АМ):

ЭЗ-20. Проверка выполнения закона сохранения механической энергии при колебаниях пружинного маятника.

ЭЗ-28. Кинематика пружинного маятника.

ЭЗ-29. Динамика пружинного маятника.

АМ-17 Математический маятник

АМ-18 Горизонтальный пружинный маятник

АМ-20 Баллистический маятник

Тема:

Механика:

Силы упругости. Законы сохранения в механике. Механические колебания и волны.

Энергия деформированного тела. Закон сохранения импульса. Закон сохранения механической энергии.

Гармоническое колебание. Математический маятник. Координата и угол отклонения колеблющегося тела. График зависимости от времени угла отклонения колеблющегося тела.

Анимированная модель позволяет:

·             Заряжать пружинный пистолет пулями.

·             Задавать величину отклонения (деформации) пружины пистолета перед выстрелом в пределах от 0 до 10 см.

·             Производить выстре