Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 634620)
Контекстум
.

Методика обучения физике. Ч. 1: учебное пособие (290,00 руб.)

0   0
Первый авторШабунина Наталья Владимировна
ИздательствоСеверный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Страниц244
ID817493
АннотацияРассмотрены теоретические основы по методике и технике учебного физического эксперимента, приборы и оборудование, используемое при проведении лабораторных работ. Направлено на обучение студентов умениям демонстрировать опыты и проводить школьные лабораторные работы.
Кому рекомендованоПредназначено для студентов очной формы обучения высшей школы есте- ственных наук и технологий, обучающихся по направлению подготовки 44.03.05 «Педагогическое образование (с двумя профилями подготовки: физика и информатика)»
ISBN978-5-261-01582-6
Шабунина, Н.В. Методика обучения физике. Ч. 1: учебное пособие / Н.В. Шабунина .— Архангельск : Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова, 2022 .— 244 с. : ил. — ISBN 978-5-261-01582-6 .— URL: https://rucont.ru/efd/817493 (дата обращения: 20.04.2024)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

Методика_обучения_физике._Ч._1_учебное_пособие.pdf
Стр.2
Стр.3
Стр.4
Стр.58
Стр.59
Стр.60
Стр.61
Стр.62
Стр.63
Методика_обучения_физике._Ч._1_учебное_пособие.pdf
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» Н.В. Шабунина, О.Н. Оруджова МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ Часть 1 Учебное пособие Архангельск САФУ 2022 1
Стр.2
УДК 53(075) ББК 74.265.1 Ш 14 Рекомендовано к изданию учебно-методическим советом Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова Рецензенты: О.В. Гермидер, доцент кафедры строительной механики и сопротивления материалов САФУ, канд. физ.-мат. наук; М.Г. Берденникова, учитель физики ГБОУ АО «Архангельский морской кадетский корпус», канд. пед. наук Шабунина, Н.В. Ш 14 Методика обучения физике. Ч. 1: учебное пособие / Н.В. Шабунина, О.Н. Оруджова; Сев. (Арктич.) федер. ун-т им. М.В. Ломоносова. – Архангельск: САФУ, 2022. – 243 с. – Текст: электронный. ISBN 978-5-261-01582-6 Рассмотрены теоретические основы по методике и технике учебного физического эксперимента, приборы и оборудование, используемое при проведении лабораторных работ. Направлено на обучение студентов умениям демонстрировать опыты и проводить школьные лабораторные работы. Предназначено для студентов очной формы обучения высшей школы естественных наук и технологий, обучающихся по направлению подготовки 44.03.05 «Педагогическое образование (с двумя профилями подготовки: физика и информатика)». УДК 53(075) ББК 74.265.1 Издательский дом им. В.Н. Булатова САФУ 163060, г. Архангельск, ул. Урицкого, д. 56 ISBN 978-5-261-01582-6 © Шабунина Н.В., Оруджова О.Н., 2022 © Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова, 2022 2
Стр.3
Оглавление Методика и техника учебного физического эксперимента .......................... Приборы и оборудование ................................................................................. 12 4 Лабораторные работы ....................................................................................... 58 Электроизмерительные приборы. Электрические явления. Законы постоянного тока ......................................................................... 58 Изучение проекционной аппаратуры. Световые явления .................... 102 Первоначальные сведения о строении вещества. Тепловые явления ..................................................................................... 133 Насосы и манометры. Давление в жидкостях и газах ........................... 167 Механические колебания и волны .......................................................... 189 Библиографический список ............................................................................. 243 3
Стр.4
При работе с прибором концы ЗГ обмоток L1 и L2 подключают к выходным зажимам «Общ» и «5 Ом» звукового генератора, а концы Г обмотки L3 – к зажимам переменного тока гальванометра от демонстрационного амперметра или вольтметра. Прибор для демонстрации правила Ленца (прибор Петроевского) Прибор состоит из легкого металлического коромысла с двумя алюминиевыми кольцами, одно из которых сплошное, а другое имеет прорезь, и подставкой с иглой (рис. 71). Коромысло в середине имеет стеклянный подпятник, который в рабочем положении опирается на острие иглы. Коромысло на острие иглы следует устанавливать осторожно, иначе легко можно разрушить стеклянный подпятник. Прибор рекомендуется хранить в коробке в разобранном состоянии. Рис. 71 57
Стр.58
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ Электроизмерительные приборы. Электрические явления. Законы постоянного тока Опыт 1. Электроизмерительные приборы Оборудование: 1) демонстрационный амперметр, 2) демонстрационный вольтметр, 3) усилитель к гальванометру, 4) зеркальный гальванометр, 5) авометр, 6) выпрямитель ВС-24М, 7) фотоэлемент, 8) термоэлемент, 9) термопара, 10) термостолбик, 11) реостат (15 Ом, 30 Ом), 12) электрическая лампа, 13) электрическая плитка, 14) паяльник, 15) проводники. 1. Работа с демонстрационными амперметром и вольтметром. Как измерить силу постоянного тока в 1 А? в 7 А? Как измерить силу переменного тока в 2 А? Как измерить силу переменного тока в 8 А? Как измерить напряжение постоянного тока в 4 В? в 12 В? Как измерить напряжение переменного тока в 13 В? в 120 В? 2. Подбор шунтов и добавочных сопротивлений к демонстрационным электроизмерительным приборам. а) Установите движок реостата так, чтобы получить сопротивление на зажимах 1,5–2 Ом. Подберите к демонстрационным приборам подходящие шкалы, шунты и добавочные сопротивления, позволяющие наиболее эффективно провести демонстрацию опыта по измерению сопротивления реостата в цепи постоянного тока. Подготовьте приборы для проведения опыта, соберите установку и покажите преподавателю до подключения источника тока. Выполните измерения при напряжении 4 В и оцените сопротивление реостата. б) Установите движок реостата так, чтобы получить сопротивление на зажимах 15–20 Ом. Подберите к демонстрационным приборам подходящие шкалы, шунты и добавочные сопротивления, позволяющие наиболее эффективно провести демонстрацию опыта по измерению сопротивления реостата в цепи переменного тока. Подготовьте приборы для проведения опыта, соберите установку и покажите преподавателю до подключения источника тока. Выполните измерения при напряжении 15–25 В и оцените сопротивление реостата. 3. Работа с демонстрационным гальванометром амперметра (вольтметра). а) Установите на демонстрационном амперметре шкалу гальванометра, совместив стрелку прибора с нулем шкалы. Подключите термоэлемент к 58
Стр.59
зажимам гальванометра от амперметра. Установите лампу на расстоянии 5–8 см от термоэлемента. Пронаблюдайте изменение показаний прибора при изменении теплового потока, идущего от лампы к термоэлементу, то есть пронаблюдайте изменение показаний прибора при включении и выключении лампы, передвижении лампы. Подключите вместо гальванометра от амперметра гальванометр от вольтметра. Выполните аналогичные наблюдения. Запишите в тетрадь значения отклонений стрелки в обоих случаях. Сделайте вывод. б) Подсоедините к зажимам гальванометра от амперметра фотоэлемент. Расположите его на расстоянии 3–5 см от лампы. Пронаблюдайте изменение показаний прибора при изменении светового потока, идущего от лампы к фотоэлементу, то есть пронаблюдайте изменение показаний прибора при включении и выключении лампы, передвижении лампы. Выполните эти же наблюдения, применив гальванометр от вольтметра. Запишите в тетрадь значения отклонений стрелки в обоих случаях. Сделайте вывод. 4. Работа с усилителем к гальванометру. Установите усилитель в гнездах гальванометра от амперметра. Зажимы усилителя «батарея» подключите к выпрямителю ВС-24-М (U_= 4 В), соблюдая полярность. К зажимам усилителя «вход» подключите термопару. Установите стрелку на нуль, пользуясь ручкой усилителя. Пронаблюдайте за показаниями прибора, поместив термопару на предварительно разогретую плитку. Повторите опыт с гальванометром от вольтметра. Запишите в тетрадь значения отклонений стрелки в обоих случаях. Сделайте вывод. 5. Работа с зеркальным гальванометром. Подготовьте зеркальный гальванометр к работе. Подсоедините входные зажимы гальванометра к термостолбику, который расположите перед лампой. Пронаблюдайте отклонение светового штриха вначале при чувствительности прибора «×100», затем при разной чувствительности. Пронаблюдайте за током в цепи, заменив термостолбик фотоэлементом. Запишите в тетрадь значения отклонений стрелки в обоих случаях. Сделайте вывод. 6. Работа с авометром. а) Измерьте авометром напряжение на аккумуляторе или подключите авометр к зажимам постоянного тока выпрямителя ВС-24-М и пронаблюдайте изменение напряжения при вращении ручки выпрямителя. По мере увеличения напряжения переключайте пределы измерения авометром. Научитесь отсчитывать напряжение по шкале постоянного тока. б) Подключите авометр к зажимам переменного тока выпрямителя ВС-24-М и пронаблюдайте изменение напряжения при вращении ручки выпрямителя. По мере увеличения напряжения переключайте пределы изме59
Стр.60
рения авометром. Научитесь отсчитывать напряжение по шкале переменного тока. в) Подключите авометр к термоэлементу и определите силу тока в цепи, когда лампа мощностью 100 Вт расположена на расстоянии 10 см от термоэлемента. г) Определите сопротивление реостата авометром. Опыт 2. Электризация тел. Взаимодействие наэлектризованных тел Оборудование: 1) штатив изолирующий с легко вращающейся насадкой, 2) палочки: эбонитовая, из органического стекла, металлическая на изолирующей ручке, 3) кусок меха и лоскут шелка, 4) различные тела: деревянная рейка, металлическая трубка или стержень, пластмассовая линейка, 5) маятники электростатические на изолирующих подставках, 6) преобразователь высоковольтный, 7) выпрямитель ВС-24М, 8) сосуд с отверстием внизу и краном, 8) подъемный столик, 9) кювета для стока воды, 10) разрядник на изолирующей ручке. 1. Явление электризации необходимо продемонстрировать с различными телами. Наэлектризованную эбонитовую палочку или палочку из органического стекла поднесите к деревянной рейке (рис. 72). Рейку поместите в углубление самодельной легко вращающейся насадки, установленной на острие в изолирующем штативе. Устройство и размеры насадки показаны на этом же рисунке отдельно. Пронаблюдайте притяжение рейки к палочке. Затем замените рейку пластмассовой линейкой, металлической трубкой и покажите их притяжение к различным наэлектризованным палочкам: эбонитовой, стеклянной и металлической. Сделайте вывод. 2. Соберите установку согласно рис. 73. Каждую станиолевую гильзу зарядите зарядом одного и того же рода, то есть либо положительно, либо отрицательно. Это можно сделать с помощью эбонитовой палочки (палочки из оргстекла), потертой о мех (шелк), или переносом заряда с борна высоковольтного преобразователя. Рис. 72 Рис. 73 60
Стр.61
Перенос заряда выполните, применяя металлический шарик на изолирующей ручке. Штативы с заряженными шариками сблизьте и пронаблюдайте явление. Аналогично проведите опыт по наблюдению взаимодействия шариков, заряженных разноименным зарядом. 3. Чтобы показать притяжение струи воды к наэлектризованной палочке, соберите установку по рис. 74. Пользуясь краном, получите достаточно заметную, но не слишком сильную струю воды и поднесите к ней сверху и несколько сбоку хорошо наэлектризованную палочку. Пронаблюдайте, как струя, притягиваясь, изгибается в сторону наэлектризованной палочки. Рис. 74 Опыт 3. Электрометр. Одновременная электризация двух тел при соприкосновении. Электростатическая индукция Оборудование: 1) электрометры с шаровыми кондукторами (2 шт.), 2) пластинки для электризации, 3) разрядник на изолирующей ручке, 4) палочки: эбонитовая, из органического стекла и металлическая на изолирующей ручке, 5) кусок меха и листовой резины, лоскут шелка, 6) проводник на изолирующей ручке. 1. Объясните устройство и принцип действия электрометра. 2. Пронаблюдайте электризацию трением (при электризации соприкосновением (трением) заряжаются оба тела равными и разноименными зарядами). а) Натрите эбонитовую палочку куском меха. Полученный заряд перенесите на электрометр, проведя палочкой по его стержню. Вновь натрите эбонитовую палочку, поднесите ее к стержню электрометра, не касаясь его. Пронаблюдайте отклонение стрелки электрометра. Натрите стеклянную палочку куском шелковой ткани. Поднесите стеклянную палочку к стержню электрометра и пронаблюдайте отклонение стрелки. Сделайте вывод. б) Установите большой полый шаровой кондуктор на электрометр, возьмите две пластинки для электризации (эбонитовую и из органического стекла). Сначала внесите в полый шар незаряженные пластинки поочередно и убедитесь, что электрометр не обнаруживает каких-либо зарядов. Затем наэлектризуйте пластинки, потерев одну о другую, и опять порознь внесите их внутрь шара. Теперь при внесении каждой пластинки стрелка электрометра отклоняется на одинаковый угол. Сделайте вывод. 61
Стр.62
Наконец, внесите в полость шара, не касаясь стенок, сразу обе пластинки (рис. 75). Электрометр не обнаруживает никакого заряда – стрелка не отклоняется. Если же удалить одну из пластинок, то стрелка опять отклонится, как и в первом случае. Сделайте вывод. Опыт полезно продолжить, воспользовавшись двумя одинаковыми, предварительно выверенными электрометрами. Наэлектризуйте друг о друга пластинки и внесите в полые шары электрометров, как показано на рис. 76. Пронаблюдайте, что стрелки электрометров отклоняются на одинаковый угол. После этого кондукторы электрометров соедините проводником на изолирующей ручке и пронаблюдайте, как стрелки возвращаются на нуль, что указывает на разноименность зарядов и на их равенство по величине. Рис. 75 Рис. 76 3. Пронаблюдайте электризацию через влияние. а) На стержень электрометра наденьте шар-кондуктор. Наэлектризуйте эбонитовую (стеклянную) палочку и поднесите к шару, не касаясь его. Пальцем коснитесь шара-кондуктора со стороны, противоположной той, к которой поднесена заряженная палочка. Уберите сначала палец, а затем палочку. Пронаблюдайте явление и определите род заряда, которым заряжен электрометр. Пример описанного опыта показан на рис. 77. б) Явление электростатической индукции – это разделение электрических зарядов в проводнике путем внесения его в электрическое поле. На столе установите два незаряженных электрометра и соедините их проводником (рис. 78). Рис. 77 Рис. 78 62
Стр.63

Облако ключевых слов *


* - вычисляется автоматически
.
.