Пәннің ОҚУ-Әдістемелік кешені «Стандартты емес физика есептерін шығару әдістері» 5В011000- «Физика» мамандығы үшін ОҚУ-Әдістемелік материалдары

жүктеу 1,1 Mb.

бет	3/11
Дата	20.05.2018
өлшемі	1,1 Mb.
	#15342

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

2.3. «Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки» деген трактатында Галилей қозғалыстың 2 түріне анықтама береді:

а) «…бірдей уақыт аралықтарында жүрген жолдары бірдей болуды қозғалыс деп атаймын»;

б) «…тыныштық күйден шықаннан кейін бірдей уақыт аралықтарында бірдей жылдамдық өзгерістері қосылып отыруды қозғалыс деп атаймын».

Бұл жағдайда Галилей қандай қозғалыс туралы айтып тұр? Екінші жағдайда ше?

2.4. Ньютон «Натурал философияның математикалық бастамалары» деген еңбегінде массаға мынандай анықтама берді: «материя мөлшері (масса) оның тығыздығы мен көлеміне пропорционалдық өлшемі».

Қазіргі физикадағы масса анықтамасы қандай?

2.5. Ньютон «Бастамалар» деген еңбегінде күшке мынадай анықтама береді:

«Денеге түсірілген күші оның тыныштық қалпын және бірқалыпты түзусызықты қозғалысын бұзатын әсер». Осы анықтаманы сараптап, қазіргі кезде күшті қалай анықтаймыз?

3. Әртүрлі физикалық құбылыстар мен процестерді зерттеу тарихы туралы есептер.

3.1. Үйкелісті ең алғаш зерттегендердің бірі Леонардо да Винчи болды. Амонтон тәжірибесінен 200 жыл бұрын ол «Үйкеліс күші жанасатын беттердің материалына, олардың өңделу дәрежесіне және аудандарына байланысты, ол жүк массасына тура пропорционал және жанасатын беттер арасына «роликтер» және майлану заттарын енгізу арылы азайтуға болады» деді. Бірақ Леонарда да Винчи еңбектері жарияланбай қалды. Ғалым үйкелістің пайда болу себептерін білмеді. Үйкеліс күшінің пайда болуын қалай түсінеміз?

3.2. Ертедегі грек ғалымы Птолемей (б.з.д 2ғ) ғалым Аристарх (б.з.д 3ғ ) Жер күнді және өз осінен айналады дегенмен келіспеді. Ол егер Жер өз осімен айалып кеңістікте қозғалса, онда ауадағы ұшып жүрген құстар және барлық заттар онда тұра алмас еді деді. Птоломейдің қатесі неде?

3.3. Тартылу табиғаты туралы Ньютон өзінің бір корреспондентіне былай деп жазды: «Дене, басқа денеден қайсыбір арақашықтықта орналасқан бос кеңістік арқылы әсерледі дегенге сенбеймін. Сондықтан тартылу қайсыбір «агент» арқылы жеткізілуі керек». Осы «агент» туралы сендер не айтасыңдар?

IV. Техникалық мазмұны бар есептер

4.1. Ең алғашқы жолаушы пароходын «Клермонт» 1807 жылы АҚШ-та Р.Фультон жасады. Оның негізгі параметрлері: ұзындығы -50 м; ені – 5,5 м; су ығыстыруы -150 т; қуаты -13 кВт (18 а.к.); жылдамдығы - 8 км/сағ. Қазіргі судалардың сипаттмалары қандай?

4.2. I Петр 1917 жылы жазғы бақтағы фонтанның багына су толтыру үшін 12 м биіктікке насос орнатуды бұйырды. Егер ол «1 минутта 1 м³ су беретін болса, онда насостың қуаты неге тең?

4.3. 1838 жылы Б.С. Якоби басшылығымен жасалған әлемдегі ең бірінші электроход Нева бойымен жүзуге шықты. Оның двигателінің қуаты 180 Вт. Судна 3 сағатта 7 км жүреді. 7 км жолда судна қандай жұмыс атқарады? Двигательдің тарту күші неге тең?

4.4. 1898 жылы француз графы Гастон де Шасселю-Лоба электромобильде 57 секундта 63,158 км/сағ жылдамдықпен 1 км жол жүреді. Қандай автожарыстар басталды? Ал сіздің ұсынысыңыз қандай?

V. Космостық маңызы бар есептер

5.1. К.Э. Циолковский былай деген: «Ракета массасы мен жарылңыш заттар массасы геоиетриялық прогрессия бойынша өссе, онда ракета жылдамдығы арифметикалық прогрессия бойынша өседі».Осыны Циолковский формуласынан дәлелдеңіз. Отынды ракета массасын тұрақты, ал ракетаны бірсатылы деп есептеңдер.

5.2. Американ астронавтары Эдвин Олдрин мен Майк Коллинз, Айға қонған, Ай радиусына тең Һ= 1700км дөңгелек орбитамен қозғалып жүрген базалық ракетаға қайту керек. Кабинаның базалық кораблмен соқтығысу мүмкіндігі туу үшін, Ай бетінде айлық кабинаға қандай алғашқы жылдамдық беру керек? (g=1.7 м/с²)

VI. Политехникалық мазмұнды есептер техника, транспорт, байланыс, ауыл шарушылығы, тұрмыстық техникамен байланысты болып келеді. Олар физика мен техникаға деген қызығушылықты тудырады.

6.1. Маршруттық автобус күніне 60 л бензин жағады. Ол ауаны былғап қанша кубометр газ шығарады. Осы газдың 0ºС температурадағы тығыздығы 0,002 кг/м³. Атмосфералық ауаны ластанудан сақтаудың қандай жодарын білесіңдер? М. В. Ломоносов – автор мозаичной картины «Полтавская баталия». Картина складывалась из цветных стекол – мозаики. Вызывают удивление ее размеры; 12 аршин в ширину и 11 аршин в высоту. Каковы размеры картины в метрических единицах длины?

6.2. Буландырғыштарда топырақты қыздыру үшін ұзындығы 693 м, көлденең қимасы 7 мм² болаттан, сымнан жасалған қыздырғыш элемент қолданылады. Егер оған 22,7А ток берілетін болса, онда оның әрбір саты сайын бөлетін энергиясы неге тең? Біздің планетадағы «булану эффектісінің» жылулық бланстағы ролі қандай?

6.3. Жер жыртып жатқанда ылғалды топырақта дөңгелекті трактор батып қалады. Осы кезде трактор қандай жұмыс істейді.

VII. Қызықты есептер

Бұлардың мазмұнының ерекшелігі – парадоксальді және әуеской фактілерді қолдану. Оларды шешу сабақты жандандырады, физикаға деген қызығушылықты арттырады.

7.1. Неге құстар электр желісінің жоғары вольтті линияларына көп отырады? Сымда отырған құстың денесі олардың аятарының арасына параллель тізбектің ажыратылуы болып табылады.Парралель жалғанған кезде ток шамасы кедергіге кері пропорционал. Құстың кедергісі өткізгіштің аз ұзындығының кедергісімен салыстырғанда эте көп, сондықтан құс денесіндегі ток күші эте аз және қауіпсіз. Сонымен қатар құс аяқтарының арасындағы Сонымен қатар құс аяқтарының арасындағы потенциалдар айырымы да өте аз.

7.2. Көмір салынған шелекті 4-ші этажға көтергенде біз оның потенциалдық энерегиясын 800Дж арттырамыз. Осы қосымша энергия көмір пеште жанғаннан кейін қайда кетеді? Неліктен отынның жануы және өнеркәсіп қалдықтарының болуы атмосфералық булану эффектісінің интенсивтілігін арттырады?

7.3. Радийдің жартылай ыдырау периоды 1590 жыл. Бұл осы уақыт аралығында радий мөлшерінің тек жартысы қалады деген сөз. Енді 3180 жылдан кейін Жер бетінде мүлдем радий қалмайды деп есептеуге бола ма?

VIII. Аралас есептер. Мұндай есептер проблемалық ситуацияны және жаңалық элементін қамтуы керек.

8.1. Егер жел жылдамдығы 9 м/с, жел двигателінің дөңгелегінің диаметрі 8м, ал п.ә.к 0,3 болса. Жел двигателінің экологиялық артықшылығын ашып беріңдер. Жел двигателінің қуаты неге тең?

Есеп былай шығарылады: 1с дөңгелектің астынан өтетін ауа массасы

мұндағы V – ауа көлемі, υ –оның жылдамдығы. Осы ауа массасының энергиясы ,

, ал қуаты

.

Жауабы: 4,7 кВт

8.2. Құс, шошқа қораларын және теплицаларды қыздыруға арналған жылугенераторлары 1 сағатта 6,3∙10⁸ Дж жылу береді, оған 18,3 кг керосина жұмсайды.Вентилятордың қажетті қуаты 4,9 кВт№ Қондырғы п.ә.к. анықтаңыз. Өсімдіктер мен жануарларды қыздырудан сақтаудың тағы қандай жолдарын білесіңдер?

Барлық жұмсалған энергия

Жлугенераторының п.ә.к

Жауабы: 80%

8.3. 100 т cүтті +35ºС-дан 15ºС-ға дейін суыту керек, мұздың меншікті балқу жылуыы 340 000 Дж/кг, тығыздығы 800 т/м³, ал сүттің меншікті жылу сиымдылығы 4200 Дж/(кг∙К) Қанша мұз даярлау керек?

Сүтті салқындатуда бөлініп шығарылған жылу мөлшері

мұз массасы

мұз көлемі

V = 400 м³.

IX Шығармашылық есептер екіге бөлінеді. Зерттеу («неге» деген сұраққа жауап береді) және конструкторлық («қалай істеу керек» деген сұраққа жауап береді).

Осындай есептерді шығару мысалдары.

9.1. Диффузия жылдамдығы араласатын сұйықтардың түріне тәуелді ме, соны зерттеңдер. Диффузияның болуына экологиялық тұрғыдан мысалдар келтіріңіз. Әртүрлі түрдегі зия зиянкестер адамдарды, жануарларды, өсімдіктерді тіршілікпен қамтамасыз ететін заттарға енеді.

9.2. Жердің ылғалдылығын анықтаудың физикалық әдістерін ойлап табыңдар.

Мынадай әдістер ұсынуға болады:

а) су массасын булану арқылы анықтау;

б) Жер ылғалдылығын оның тығыздығы бойынша анықтау;

в) амперметр және вольтметр әдісімен формуласымен немесе омметрді пайдалана отырып, кедергіні анықтау ылғалдылықты табу

9.3. Магнит өрісінің тұқымдардың шығуына және өсімділік өнімділігіне әсерін зерттеңіз.

Тұқым материалдарын магнит өрісінде емдеу үшін қағаз дорбаға формалары мен массалары бірдей (бидай, тары, фасоль, бұршақ, т.б) тұқымдарын салу керек. Тұқымдарды өңдейтін қондырғыны универсал трансформатор және дроссельді катушкадан құрайды (1-сурет). Трансформатор өзегіне үлкен индуктивтілікті катушканы кигізіп, ұштарын винттермен кигізеді. Тұқым салынған дорбаларды осылардың арасына орналастырады да, катушка арқылы ток жібереді. Магнит өрісі арқылы өңделген тұқымдарды топыраққа сеуіп, қасына өңделмеген тұқымды сеуіп екеуін салыстырады.

1-сурет.

10. Сапалық есептер - бұл физикалық шамалар арасындағы тек сапалық тәуелділікті қарастыратын есептер. Оларды ауызша және логикалық жолмен шешуге болады. Сапалық есептерді дұрыс қолдана білу логикалық ойлауды, шығармашылық ойлау қабілетін арттырады.

Сапалық есептер мысалдары:

10.1. Мұнай базаларында неліктен мұнай өнімдерін цистерналарға толтырмай құяды? Қыздырған кезде бензин және лигроин және т.б күшті ұлғаяды. Цистерналарды жиегіне дейін толтыру жанармайды жоғалтуға және қоршаған ортаны ластауға әкеп соғады.

10.2. Тері күю үшін оның жоғары температуралы ортамен беттесуі керек. Егер қолымызды 55-60°С, суға біраз уақыт салып қойсақ, онда теріміз күйіп қалады. Ал ауада 50-60 °С ыстықта адам күймейді, бұл неліктен ?

Қоршаған орта температурасы жоғары болғанда адам терлейді. Тер буланып адам температурасын төмендетеді, ол оны күюден сақтайды. Ал ыстық суда булану болмайды сондықтан тері күйеді.

10.3. Атмосфераны өнеркәсіп қалдықтарымен ластау таулардағы мұздардың азаюына әкеп соғады. Неге? Бұнын қандай экологиялық зиянды жақтары бар? Праниктік эффектіге сәйкес қоршаған орта температурасы артады. Бұл мұздардың еруіне, әлемдік мұхиттардың деңгейінің көтерілуіне, материктердің су астына қалуына әкеліп соғады.

10. 4. Неге бақтарда ойыстарда жасауға, болмайды?

Суық ауа, тығыздау болғандықтан төменгі орындарда көп жиналады. Осындай орындарда жие аяздар болып олар жеміс ағаштарын үсітеді.

11. Графиктікк есептер- негізгі зерттеу объектісі график болып табылатын есептер.

Осындай есептер мысалдары:

1. Туристің қозғалыс графигін (2-сурет)пайдалана отырып төмендегі сұрақтарға жауап беріңдер:

а) Графиктің II бөлігі не туралы айтады?

б) Турист қандай бөліктерде транспорттың қандай түрлерін пайдаланды?

в) Ол қашан және қанша уақыт демалды?

г) Үйіне қашан келді ?

2-сурет

а) Графиктің II бөлігі жолға шыққаннан кейін 2 сағаттан соң үйіне қайту керек екендігін көрсетеді; б) Егер оның қозғалысын оның жылдамдаға бойынша сараптасақ, онда I, II бөліктерде ол жаяу жүрді. III-V бөліктерде ол велосипедпен немесе атпен жүрді, ал VII бөлікте пойызбен, автомобильмен немесе мотоцикльмен қозғалып, үйіне ( IX бөлік ) самолетпен қайтты; в) турист IV, VI бөліктерде 1 сағаттан және VIII бөлікте 3 сағат демалды; г) турист ең алғашқы кеткеннен кейін 15 сағаттан соң үйіне оралды.

жүктеу 1,1 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11