Версия 08:53, 16 октября 2012

Гипермаркет знаний>>Физика>>Физика 7 класс>> Учимся решать задачи

• Для чего нужно уметь решать задачи по физике? Что надо сделать для того,  чтобы  научиться их решать? Как  именно решать задачи? Сегодня мы  только  начинаем  отвечать  на  эти  вопросы,  учимся ре­шать простейшие  задачи,  но  пройдет  время...

1. Убеждаемся в необходимости решать задачи по физике

Для  чего  нужно  решать  задачи  по  физике?  Попробуем  ответить  на этот  вопрос  вместе.  С  этой  целью  обратимся  к  простейшей  конкретной  за­даче,  с которой вы можете встретиться в реальной жизни.

Предположим,  что  вам  нужно  купить  3  кг  растительного  масла.  У  вас есть  только  пластиковый  баллон  вместимостью  3  литра.  Поместится  ли в него нужное количество масла?

Согласитесь,  многие из  нас  сталкиваются с подобными задачами в жиз­ни. Поэтому нам нужно уметь решать физические  задачи прежде всего для того,  чтобы,  используя  знание физики,  отвечать  на  практические  вопросы.

Очевидно, что, не зная необходимых физических величин, формул, физи­ческих  законов,  вы не  сможете  ответить  на вопрос,  поставленный  в  задаче. Таким  образом,  только  хорошее  знание физических  законов,  формул,  усло­вий хода физических процессов,  описанных в задачах,  дает возможность ус­пешно решать задачи по физике. И наоборот: нам необходимо решать задачи по физике  также для  того,  чтобы лучше  знать и понимать физику в  целом.

2. Знакомимся с основными этапами решения физических задач

В  ходе  решения  большей  части  физических  задач  можно  выделить несколько этапов.

1-й  этап. Анализ физической проблемы

На этом этапе вам необходимо:

а) внимательно прочитать условие задачи;
б) выяснить,  какие величины уже известны,  какие нужно найти,  значе­ние каких величин можно отыскать в справочной литературе;
в) выполнить пояснительный  рисунок  (схему,  график),  если  в  этом  есть необходимость;
г)  кратко записать условие  задачи;
д) определить,  в  каких  единицах  она  будет решаться  (если  величины,  ис­пользованные в задаче, даны не в единицах СИ или с приставками, такие величины преимущественно переводят в  единицы СИ и  без  приставок).

2-й  этап. Поиск математической модели

На этом  этапе необходимо:

а)  записать  общие  уравнения,  связывающие  физические  величины,  кото­рые характеризуют рассмотренное в данной задаче физическое явление;
б) конкретизировать  эти уравнения для данной  задачи.

3-й  этап.  Решение и анализ результатов

На этом  этапе следует:

а) решить уравнение относительно искомой величины;
б) проверить  единицу искомой  величины;
в) выполнить необходимые вычисления;
г)  проанализировать результаты.

3. Прослеживаем основные этапы решения

Решим  задачу,  предложенную  в  начале  параграфа,  проследив  основ­ные  этапы ее решения.

Анализ физической проблемы. Выяснить, поместятся ли 3 кг растительного масла в пластиковый баллон вместимостью 3 л, мы можем двумя способами:

1) определить,  сколько килограммов масла вмещается  в  баллон,  и  срав­нить результат с массой необходимого нам масла;

2) определить,  какой  объем  занимает масло массой  3  кг,  и  сравнить ре­зультат с вместимостью баллона.

При  этом  в  любом  случае  нам  необходимо  знать  плотность  раститель­ного  масла  —  это  значение  можно  найти  по  таблице.  Перед  этим  следует определиться,  в  каких  единицах  лучше  решать  задачу.  Эту  задачу  лучше решать в единицах СИ.

Завершив  анализ,  мы можем  записать краткое условие  задачи. (Понятно,  что в дальнейшем,  записывая  решение  задачи,  часть  рассуж­дений вы  будете проводить устно.)

4. Решаем задачи

Задача  № 1.  Кубик  с ребром,  равным 2  см,  имеет массу  20  г. Из  какого ма­териала изготовлен кубик?

Анализ физической  проблемы. Чтобы ответить на  поставленный  вопрос, необходимо  определить плотность  вещества,  из которого изготовлен кубик, а  потом,  воспользовавшись  таблицей  плотностей,  выяснить,  какому  вещес­тву соответствует найденное  значение плотности.  Эту задачу можно решать в  заданных  единицах.

Задача  № 2. К  Свинцовый шар объемом  60  см³  имеет  массу  0,565  кг.  Опреде­лите,  сплошной  этот  шар  или полый.  Если шар  полый,  то  оп­ределите  объем полости.

Анализ физической проблемы. Выполним пояснительный рисунок.

Чтобы  найти  объем  полости,  выясним, какой  объем  занимает в шаре  свинец. Плот­ность  свинца  найдем  по  таблице.  В  этой задаче следует массу выразить в  граммах,  объем — в сантиметрах кубичес­ких,  плотность,  соответственно,—  в  граммах  на  сантиметр кубический.

Задача № 3. Канистру, вмещающую 20 кг воды, наполнили бензином. Опре­делите массу бензина в канистре.

Анализ физической проблемы. Для определения массы  бензина в канистре нам необходимо найти плотность бензина и  емкость канистры,  которая равна объему воды. Объем воды определим по ее массе и плотности. Плотность воды и плотность бензина найдем по таблице. Задачу лучше решать в единицах СИ.

Задача № 4. Сколько железнодорожных цистерн потребуется для перевозки 1080  т нефти,  если объем каждой цистерны  25 м³?

Анализ физической  проблемы.  Чтобы найти количество цистерн,  необ­ходимо вычислить  общий объем нефти,  которую нужно перевезти. Общий объем  нефти  определим  по  ее  массе  и  плотности.  Разделив  общий  объем
нефти  на  емкость  каждой  цистерны,  мы  легко  найдем  количество  цис­терн.  Плотность  нефти  найдем  по  таблице.  Задачу  лучше  решать  в  еди­ницах СИ.

Задача № 5. В  мензурку  с  водой  (рису­нок  а)  опустили  сплошной металлический цилиндр мас­сой  675  г  (рисунок  б).  Опре­делите  плотность  вещества, из  которого  изготовлен  ци­линдр.  Что это за вещество?

Проанализируем результат:  воспользовавшись таблицей плотностей,  выясним,  какому  веществу  соответствует
полученное  значение  плотности;  плотность  2700  кг/м³ имеет алюминий.

Ответ:  плотность вещества 2700 кг/м3,  это алюминий.

• Упражнения

1. Из какого материала изготовлен детский кубик, объем которого ра­вен 250  см³,  а масса — 110 г?
2. В  автомобильный  бак  для  горючего  вмещается  71  кг  бензина.  Оп­ределите  емкость бака.  Выразите полученный ответ в литрах.
3. Чтобы  определить  емкость  сосуда,  его  взвесили,  потом  полностью заполнили водой и снова взвесили. Определите емкость сосуда,  если масса пустого сосуда равна  1,2 кг,  а масса сосуда с водой —  11,2 кг.
4. Масса серебряной фигурки 707 г, а ее объем — 0,7 дм3. Определите, сплошная это фигурка или полая. Ответ обоснуйте.
5. Что  больше  —  масса  тела  учителя  физкультуры  или  масса  воз­духа  в  спортзале,  если  масса  учителя  80  кг,  а  размеры  спортзала 20x10x5  м? Объемом,  который  занимает  в  спортзале  спортивный инвентарь, пренебречь.
6.  Алюминиевый цилиндр массой 1,35 кг полностью погрузили в сосуд, до краев наполненный спиртом. Какова масса вылившегося спирта?
7. Объем  железнодорожной  цистерны  равен  30  м³.  Сколько  тонн  не­фти привезет состав из  50 цистерн?

• Экспериментальные задания

1  Определите  плотность  сырого картофеля.Воспользуйтесь  оборудованием,  изобра­женным на рисунке. Можете найти также плотность других овощей, которые есть на вашей  кухне.  Помните:  чтобы  правильно определить объем тела,  его следует погру­зить  в воду полностью.

2  Имея сосуд, до краев наполненный водой, весы  и  разновесы,  определите  плотность небольшого  металлического  тела.  Из  ка­кого металла изготовлено это тело?

3  По  легенде,  древнегреческий  ученый Ар­химед  помог  разоблачить  мошенничество ювелира.  По  заказу  царя  Сиракуз  Гиерона  ювелир  изготовил  зо­лотую  корону,  предназначенную  стать  даром  бессмертным  богам. Архимед  взял  слиток  золота,  который по  массе  был  равен  короне, наполнил водой до краев сосуд и... Как  вы думаете,  что сделал Ар­химед? Смоделируйте  задачу Архимеда на опыте.

Физика. 7 класс: Учебник / Ф. Я. Божинова, Н. М. Кирюхин, Е. А. Кирюхина. — X.: Издательство «Ранок», 2007. — 192 с.: ил.

Содержание урока
 конспект урока и опорный каркас
 презентация урока
 интерактивные технологии 
 акселеративные методы обучения

Практика
 тесты, тестирование онлайн
 задачи и упражнения 
 домашние задания
 практикумы и тренинги
 вопросы для дискуссий в классе

Иллюстрации
 видео- и аудиоматериалы
 фотографии, картинки 
 графики, таблицы, схемы
 комиксы, притчи, поговорки, кроссворды, анекдоты, приколы, цитаты

Дополнения
 рефераты
 шпаргалки 
 фишки для любознательных 
 статьи (МАН)
 литература основная и дополнительная
 словарь терминов

Совершенствование учебников и уроков
 исправление ошибок в учебнике
 замена устаревших знаний новыми 

Только для учителей
 календарные планы
 учебные программы
 методические рекомендации  
 обсуждения

 Идеальные уроки-кейсы

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.