Категории:

Дом Здоровье Зоология Информатика Искусство Искусство Компьютеры Кулинария Маркетинг Математика Медицина Менеджмент Образование Педагогика Питомцы Программирование Производство Промышленность Психология Разное Религия Социология Спорт Статистика Транспорт Физика Философия Финансы Химия Хобби Экология Экономика Электроника

Образец выполнения экспериментальных заданий (механические, электромагнитные явления)

Образец выполнения экспериментальных заданий (механические, электромагнитные явления)

На ГИА по физике

Составлен: Попова И.А.,

Учитель физики

Белово 2011

Содержание

I.Требования к выполнению экспериментального задания на ГИА по физике3

II.Примеры выполнения экспериментальных заданий (механические, электромагнитные явления) на ГИА по физике5

III.Примеры экспериментальных заданий, используемые в демонстрационных вариантах ГИА 2008 – 201117

Литература19

Приложение

V.1. Перечень комплектов оборудования для проведения государственной итоговой аттестации выпускников IX классов общеобразовательных учреждений в 2011 году (в новой форме) по физике20

V.2. Инструкция по правилам безопасности труда для учащихся при проведении экзамена в кабинете физики22

I. Требования к выполнению экспериментального задания на ГИА по физике

Экспериментальное задание 22 проверяет:

1) умение проводить косвенные измерения физических величин:

― плотности вещества,

― силы Архимеда,

― коэффициента трения скольжения,

― жесткости пружины,

― оптической силы собирающей линзы,

― электрического сопротивления резистора,

― работы и мощности тока;

2) умение представлять экспериментальные результаты в виде таблиц или графиков и делать выводы на основании полученных экспериментальных данных:

― зависимость силы упругости, возникающей в пружине, от степени деформации пружины;

― зависимость периода колебаний математического маятника от длины нити;

― зависимость силы тока, возникающей в проводнике, от напряжения на концах проводника;

― зависимость силы трения скольжения от силы нормального давления;

3) умение проводить экспериментальную проверку физических законов и следствий:

― проверка правила для электрического напряжения при последовательном соединении резисторов,

― проверка правила для силы электрического тока при параллельном соединении резисторов.

Задание 22 третьей части являются заданиями высокого уровня сложности и проверяют умение использовать законы физики в измененной или новой ситуации при решении задач, а также проводить экспериментальные исследования.

Примерное время на выполнение заданий составляет от 20 до 30 минут.

Используется непрограммируемый калькулятор и экспериментальное оборудование. Полный перечень материалов и оборудования приведен в Приложении 1.

Каждый комплект сформирован для выполнения задания одним экзаменуемым. В аудитории при проведении экзамена используется четыре экзаменационных варианта и при этом предлагается четыре экспериментальных

задания (два по механике и два по электричеству или по оптике). Например, в аудитории на 16 экзаменуемых могут использоваться одновременно 4 комплекта №1 (измерение плотности вещества), 4 комплекта №4 (измерение коэффициента трения) и 8 комплектов №5 (измерение сопротивления резистора, измерение мощности электрического тока).

II. Примеры выполнения экспериментальных заданий (механические, электромагнитные явления) на ГИА по физике

II.1 Измерение плотности вещества

Используя рычажные весы с разновесом, мензурку, стакан с водой, цилиндр №2, соберите экспериментальную установку для измерения плотности материала, из которого изготовлен цилиндр №2.

В бланке ответов:

1) Сделайте рисунок экспериментальной установки для определения объема тела;

2) запишите формулу для расчета плотности;

3) укажите результаты измерения массы цилиндра и его объема;

4) запишите числовое значение плотности материала цилиндра

Образец оформления работы:

1. Схема экспериментальной установки:

2) ,

V₁

, ,

3)

4)

II.3

II.3.1. Измерение жесткости пружины

Для выполнения этого задания используйте лабораторное оборудование: штатив, динамометр со шкалой, закрытой миллиметровой бумагой, набор грузов известной массы. Соберите экспериментальную установку для определения жесткости пружины.

В бланке ответов:

1) нарисуйте схему эксперимента;

2) укажите результаты измерения;

3) постройте график зависимости силы упругости от удлинения;

4) запишите численное значение жесткости пружины.

1. Схема экспериментальной установки:

2) Fупр = mg = Р ; Fупр = kx ; => k = Р/x

3) график зависимости силы упругости от удлинения

x= 50 мм = 0,050 м

Р = 2 H

4) k = 2/0,05 = 40 Н/м

II.3.2. Исследование зависимости силы упругости, возникающей в пружине, от степени деформации пружины

Для выполнения этого задания используйте лабораторное оборудование: штатив, динамометр со шкалой, закрытой миллиметровой бумагой, набор грузов известной массы. Соберите экспериментальную установку для исследования зависимости силы упругости, возникающей в пружине, от степени деформации пружины

В бланке ответов:

1) нарисуйте схему эксперимента;

2) укажите результаты измерения веса грузов и удлинения для трех случаев в виде таблицы (или графика);

3) сформулируйте вывод о зависимости силы упругости, возникающей в пружине от степени растяжения пружины.

1. Схема экспериментальной установки:

2.

3. График зависимости силы упругости от удлинения

m, кг 0,1 0,2 0,3

F_т, H 1 2 3

Δl, м 0,03 0,07 0,1

F_упр, Н 1 2 3

Вывод: Сила упругости пружины прямо пропорциональна растяжению пружины: чем больше растяжение пружины, тем больше сила упругости.

II.4

II.4.1. Измерение коэффициента трения скольжения

Для выполнения этого задания используется лабораторное оборудование: деревянный брусок (100 г), деревянная доска, динамометр. Соберите экспериментальную установку для определения измерения коэффициента трения деревянного бруска по горизонтальной поверхности линейки.

В бланке ответов:

1) нарисуйте схему эксперимента

2) запишите формулу для расчета коэффициента трения

3) укажите результаты измерения

4) запишите численное значение коэффициента трения скольжения

1) Схема экспериментальной установки:

2) , ,

3) ,

,

4)

II.4.2. Исследование зависимости силы трения скольжения от силы нормального давления

Для выполнения этого задания используется лабораторное оборудование: деревянный брусок (100 г), деревянная доска, динамометр. Соберите экспериментальную установку для исследования зависимости силы трения скольжения от силы нормального давления.

В бланке ответов:

1) нарисуйте схему эксперимента

2) запишите формулу для расчета коэффициента трения

3) укажите результаты измерения

4) сформулируйте вывод о зависимости силы трения скольжения от силы нормального давления

1) Схема экспериментальной установки:

2) , ,

3) Результаты измерений

m, кг 0,1 0,2 0,3

N = F_тяж = mg 1 2 3

F_тр 0,4 0,8 1,2

4) Вывод: сила трения пружины прямо пропорциональна силе нормального давления: чем больше сила нормального давления (масса тела), тем больше сила трения.

II.5

II.5.1. Измерение сопротивления проводника

Для выполнения этого задания используйте лабораторное оборудование: источит, тока (4,5 В), вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода, резистор, обозначенный R1. Соберите экспериментальную установку для определения электрического сопротивления резистора. При помощи реостата установите в цепи силу тока 0,5 А.

В бланке ответов:

1) нарисуйте электрическую схему эксперимента;

2) запишите формулу для расчета электрического сопротивления;

3) укажите результаты измерения напряжения при силе тока 0,5 А;

4) запишите численное значение электрического сопротивления.

1) Схема экспериментальной установки:

2) ,

3) ,

II.5.2. Измерение работы электрического тока

Для выполнения этого задания используйте лабораторное оборудование: источник тока (4,5 В), вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода, резистор, обозначенный R₁. Соберите экспериментальную установку для определения электрического сопротивления резистора. При помощи реостата установите в цепи силу тока 0,5 А.

В бланке ответов:

1) нарисуйте электрическую схему эксперимента;

2) запишите формулу для расчета работы электрического тока;

3) укажите результаты измерения напряжения при силе тока 0,5 А за 1 мин;

4) запишите численное значение работы электрического тока.

1) Схема экспериментальной установки:

3) Результаты измерений:

I, А	U, В	t, с
0,5	3	60

4) A = 0.5А·3В·60с = 90Дж

II.5.3. Измерение мощности электрического тока в проводнике

Для выполнения этого задания используйте лабораторное оборудование: источник тока (4,5 В), вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода, резистор, обозначенный R₁. Соберите экспериментальную установку для измерения мощности электрического тока в проводнике. При помощи реостата установите в цепи силу тока 0,5 А.

В бланке ответов:

1) нарисуйте электрическую схему эксперимента;

2) запишите формулу для расчета мощности электрического тока;

3) укажите результаты измерения напряжения при силе тока 0,5 А;

4) запишите численное значение мощности.

1) Схема экспериментальной установки:

3) Результаты измерений:

4) P = 0.5А·3В = 1,5Вт

II.5.4. Исследование зависимости силы тока, возникающей в проводнике, от напряжения на концах проводника

Используя источник тока (4,5 В), вольтметр, амперметр, ключ, реостат,

соединительные провода, резистор, обозначенный R1, соберите экспериментальную установку для исследования зависимости силы электрического тока в резисторе от напряжения на его концах.

В бланке ответов:

1) нарисуйте электрическую схему эксперимента;

2) установив с помощью реостата поочередно силу тока в цепи 0,4 А, 0,5 А и 0,6 А и измерив в каждом случае значения электрического напряжения на концах резистора, укажите результаты измерения силы тока и напряжения для трех случаев в виде таблицы (или графика);

3) сформулируйте вывод о зависимости силы электрического тока в

резисторе от напряжения на его концах.

1) Схема экспериментальной установки:

2) Результаты измерений:

3) Вывод: при увеличении силы тока в проводнике напряжение, возникающее на концах проводника, также увеличивается.

II.5.5. Экспериментальная проверка правила для электрического напряжения при последовательном соединении двух проводников

Используя источник тока (4,5 В), вольтметр, ключ, соединительные провода, резисторы, обозначенные R₁ и R₂, проверьте экспериментально правило для электрического напряжения при последовательном соединении двух проводников.

В бланке ответов:

1) нарисуйте электрическую схему экспериментальной установки;

2) измерьте электрическое напряжение на концах каждого из резисторов и общее напряжение на концах цепи из двух резисторов при их последовательном соединении;

3) сравните общее напряжение на двух резисторах с суммой напряжений

на каждом из резисторов, учитывая, что погрешность прямых измерений с помощью лабораторного вольтметра составляет 0,2 В. Сделайте вывод о справедливости или ошибочности проверяемого правила.

1) Схема экспериментальной установки:

2) Напряжение на резисторе R₁: U₁ = 2,8 В.

Напряжение на резисторе R₂: U₂ = 1,4 В.

Общее напряжение на концах цепи из двух резисторов: U_общ= 4,1 В.

3) Сумма напряжений U₁ + U₂ = 4,2 В.

4) Вывод: общее напряжение на двух последовательно соединенных резисторах равно сумме напряжений на контактах каждого из резисторов.

II.5.1. Экспериментальная проверка правила для силы тока при параллельном соединении двух проводников

Используя источник тока (4,5 В), вольтметр, ключ, соединительные провода, резисторы, обозначенные R₁ и R₂, проверьте экспериментально правило для силы тока при параллельном соединении двух проводников.

В бланке ответов:

1) нарисуйте электрическую схему экспериментальной установки;

2) измерьте силу тока на каждом из резисторов и общую силу тока в цепи при их параллельном соединении;

3) сравните общую силу тока в цепи с суммой сил токов на каждом из резисторов, учитывая, что погрешность прямых измерений с помощью лабораторного амперметра составляет 0,05А. Сделайте вывод о справедливости или ошибочности проверяемого правила.

1) Схема экспериментальной установки:

2) Сила тока на резисторе R₁: I₁ = 0,2 А.

Сила тока на резисторе R₂: I₂ = 0,1 А.

Общая сила тока в цепи: I_общ= 0.3 А.

3) Сумма сил тока I₁ + I₂ = 0.3 А.

4) Вывод: Сила тока на двух параллельно соединенных резисторах равно сумме сил тока на каждом из резисторов.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Приложение 1.

Перечень комплектов оборудования для проведения государственной итоговой аттестации выпускников IX классов общеобразовательных учреждений в 2011 году (в новой форме) по ФИЗИКЕ.

Для выполнения экспериментальных заданий используются комплекты оборудования на основе типовых наборов для фронтальных работ по физике (наборы лабораторные: «Механика», «Электричество» и «Оптика», торговая марка «L-микро»).

Комплект оборудования по спецификатору	Внесенные изменения в перечень комплектов

Комплект № 1 (измерение плотности вещества)
1. весы рычажные с набором гирь измерительный цилиндр (мензурка) с пределом измерения 100 мл, с = 1мл, 2. стакан с водой,
3. цилиндр стальной на нити V = 20 см³, m = 156 г, обозначенный №1,	― цилиндр стальной на нити V = 13 см³, m = 35 г, обозначенный №1,
4. цилиндр латунный на нити V = 20 см³, m = 170 г, обозначенный №2	― цилиндр латунный на нити V = 13 см³, m = 110 г, обозначенный №2

Комплект № 2 (измерение выталкивающей силы)
1. динамометр школьный с пределом измерения 4 Н (с = 0.1 Н),	― динамометр школьный с пределом измерения 5 Н (с = 0.1 Н),
2. стакан с водой,
3. цилиндр стальной на нити V = 20 см³, m = 156 г, обозначенный №1,	― цилиндр стальной на нити V = 13 см³, m = 35 г, обозначенный №1,
4. цилиндр латунный на нити V = 20 см³, m = 170 г, обозначенный №2	― цилиндр латунный на нити V = 13 см³, m = 110 г, обозначенный №2

Комплект № 3 (измерение жесткости пружины; исследование зависимости силы упругости, возникающей в пружине, от степени деформации пружины)
1. штатив лабораторный с муфтой и лапкой,
2. пружина жесткостью (40±1) Н/м,	пружина жесткостью (30±1) Н/м,
3. 3 груза массой по (100±2) г,
4. динамометр школьный с пределом измерения 4 Н (с = 0.1 Н),	динамометр школьный с пределом измерения 5 Н (с = 0.1 Н),
5. линейка длиной 20–30 см с миллиметровыми делениями

Комплект № 4 (измерение коэффициента трения скольжения, исследование зависимости силы трения скольжения от силы нормального давления)
1. каретка с крючком на нити m = 100 г,	· каретка с крючком на нити m = 50 г,
2. 2 груза массой по (100±2) г,
3. динамометр школьный с пределом измерения 4 Н (с = 0.1 Н),	динамометр школьный с пределом измерения 5 Н (с = 0.1 Н),
4. направляющая рейка

Комплект № 5 (измерение сопротивления проводника, работы электрического тока, мощности электрического тока в проводнике; исследование зависимости силы тока, возникающей в проводнике, от напряжения на концах проводника; экспериментальная проверка правила для электрического напряжения при последовательном соединении двух проводников; экспериментальная проверка правила для силы тока при параллельном соединении двух проводников)
1. источник питания постоянного тока 4,5 В, 2. вольтметр 0–6 В, с = 0.2 В, 3. амперметр 0–2 А, с = 0,1 А, 4. переменный резистор (реостат), 10 Ом, 5. резистор 6 Ом, обозначаемый R₁, 6. резистор 12 Ом, обозначаемый R₂, 7. соединительные провода, 8 шт., 8. ключ, 9. рабочее поле

Комплект № 6 (измерение оптической силы линзы)
1. собирающая линза, фокусное расстояние 60 мм, 2. линейка длиной 20–30 см с миллиметровыми делениями, 3. экран, 4. рабочее поле

Комплект № 7 (исследование зависимости периода или частоты колебаний математического маятника от длины нити)
1. штатив с муфтой и лапкой; 2. метровая линейка (погрешность 5 мм); 3. шарик с прикрепленной к нему нитью длиной 110 см; 4. часы с секундной стрелкой (или секундомер)

Приложение 2.

ИНСТРУКЦИЯ