Способы записи условия и решения задач

5. Способы записи условия и решения задач

 

Можно применять различные формы записи условия задачи, но любая из них должна удовлетворять основным требованиям краткости и ясности.

В отношении записи решения задач по физике учителя предъявляют к учащимся различные требования. Одни, например, требуют проводить запись решения с планом, другие с кратким пояснением, а третьи ограничиваются только вычислениями.

Поясним сказанные на конкретных примерах задач, для 7-8 классов.

Задача 1

Прямоугольный бассейн площадью 250 м² и глубиной 4 м наполнен морской водой. Каково давление воды на его дно?

Дано: S = 250 м², h = 4 м,  = 1030 кг/м³, F - ? P - ?

Решение: Сила, с которой вода давит на дно сосуда, равна силе тяжести, действующей на воду;

F = Fт;

Fт = qm;

m = PV; V = Sh = 250 м²* 4 м = 1000 м³;

m = 1030 кг/м³ * 1000 м³ = 1030000 кг.

F = Fт = 9,8 Н/кг * 1030000 кг = 10000000 H =10⁷ H

Давление Р = F/S = 10000000/150 м² = 40000 Н/м2 = 4*10⁴ Па.

Ответ: P = 4 * 10⁴ Па.

Задача 2

Опорные башмаки шагающие экскаватора представляют собой две пустотелые банки длиной 16 см, и шириной 2,5 м каждая. Определите экскаватора на почву, если масса его составляет 1150 кг.

Дано: , , ,

Решение:

1.

2.

3.

4.  .

Ответ: .

Задача 3

Сколько сухих дров надо сжечь в кормозапарнике, чтобы нагреть воду массой 100 кг от 10̊ C до кипения? КПД кормозапарнике 15.

Дано: , , ,

Решение:

1. Количество теплоты, необходимое для нагревания воды:

 

2. Количество теплоты, выделяемое при сгорании дров:

n=0,15 * Q=g_gp * m_gp

3. Запишем формулу для n и из полученного уравнения найдем

:

 

Отсюда

.

Вычисления:

 

Ответ:

Ответ задачи реален, опыт подсказывает, что примерно такую массу дров надо сжечь для нагревания воды нужной нам массы. Заметим ещё, что задачи, в которых задан КПД, лучше всего начинать решать с записи формулы КПД:

 

 

 

Откуда

 

Задача 4

К батареи, дающей напряжение 24В, подсоединены последовательно две лампы по 15 Ом и электрический звонок. Сила тока в цепи равна 0,3 А. Определите сопротивление звонка.

Дано: V=24, В n=2, R=15 Ом, I=0,3 А,

Решение:

1-й способ:

1. , т.к. соединение приемников последовательное.

2.  (закон Ома) ()

3.

Вычисление:

2-й способ:

1.  (закон Ома)

2. , т.к. соединение проводников последовательное

3.

Вычисление:

Ответ: .

6. Методика решения экспериментальных задач

 

Методы решения экспериментальных задач в значительной мере зависит от роли эксперимента в их решении. В других типах экспериментальных задач ярко выступает их специфика, и поэтому методика решения, и оформления имеет свои особенности.

Решение и оформление экспериментальной задачи расчетного характера складывается из следующих элементов: постановка задачи, анализ условия, измерения, расчет, опытная проверка ответа.

Постановка задачи. На столе имеется прям-я жестяная банка, весы, гири, масштабная линейка, сосуд с водой, песок. Для обеспечения вершинного положения банки при плавании ее немного погружают песком. Определите глубину осадки банки при ее погружении в воду.

В данном случаи условие задачи можно выразить рисунком с подписью вопроса под ним. Затем переходят к анализу, выясняют, какие изменения необходимо выполнить для решения задачи.

Анализ. Ванна будет погружаться в воду до тех пор, пока сила тяжести, действующая на нее вместе с песком, не уравновесится вытаннивающей силой воды, действующей на банку снизу. В этом случаи . Но т.к. Архимедова сила  равна весу вытесненной телом жидкости, то , где Vв – объем погруженной части банки,  - плотность воды.

Объем погруженной части равен произведению площади основания (S) на глубину погружения в воду (h). Следовательно,

F_A=qP_в hS

Откуда

 (1).

Из формулы (1) видно, что для решения задачи надо знать вес банки с песком, плотность воды и площадь основания банки.

Измерения. Измеряют вес F банки с песком с помощью динамометра.

Измеряют дину l и ширину a основания. Определяют площадь основания S=la.

Плотность воды .

Опытная проверка. На вертикальной банке цветной линией отмечают глубину погружения, найденную из опыта и последующих расчетов, и ставят банку в сосуд с водой. Опыт показывает, что глубина погружения совпадает с найденным значением.

В связи с решением задачи принцип определения осадки корабля.

В экспериментальных качественных задачах опыт ставят в тот момент, когда в нем возникает необходимость.

Некоторые экспериментальные задачи могут быть поставлены фронтально. Примеры таких задач: "Давление воды на дно стакана, пользуясь линейкой" (VII класс), "Определите мощность тока, потребляемого электролампой". В этом случае они выполняют роль фронтальных опытов.

Литература

1. Антипин И.Р. Экспериментальные задачи по физике в 6-7 классах. -М: Просвещение 1974.

2. Володарский В.Е., Янцев В.Н. Задачи и вопросы по Физике межпредметного содержания.

3. Калинецкий С.Е., Орехов В.П. Методика решения задач по физике в средней школе. - М: Просвещение, 1987.

4. Тульгинский М.Е. Качественные задачи по физике в 6-7 классах. - М: Просвещение, 1976.