Контрольная работа на тему Создание методического пособия по решению задач на тему «Законы сохранения»

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 3

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПО РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ ПО ТЕМЕ «ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ» 6

1.1. Краткие теоретические сведения 6

1.2. Классификация задач 11

2. СПОСОБЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПО ТЕМЕ «ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ» 14

2.1. Алгоритм решения задач 14

2.2. Примеры решения задач 16

ВЫВОДЫ 22

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 23

Введение:

Физика – одна из основных наук естествознания. Физика объясняет, как устроен окружающий нас мир. Многие из наших современных технологий основаны на научных открытиях, сделанных в области физики. Физика имеет решающее значение для понимания мира вокруг нас, мира внутри нас и мира за пределами нас.

Изучая физику, можно узнать, какие процессы происходят в природе. Это дает понимание того, что постоянно происходит в мире, в отличие от принятия мира как должного. По мере развития понимания того, как устроена наша планета, устанавливаются связи в различных областях информации, от других наук до того, почему люди делают что-то определенным образом.

Физика – это захватывающее интеллектуальное приключение, которое вдохновляет людей и расширяет границы наших знаний о природе. Физика генерирует фундаментальные знания, необходимые для будущих технологических достижений, которые будут продолжать приводить в движение мировые экономические двигатели.

Физика улучшает качество нашей жизни, обеспечивая базовые знания, необходимые для разработки нового оборудования в различных областях жизнедеятельности. Физика вносит свой вклад в технологическую инфраструктуру.

К числу одних из главнейших составляющих элементов образовательного процесса можно отнести методику обучения. В процессе подготовки к уроку, педагог изучает и думает над тем, как лучше выстроить ход урока, какие средства и способы подачи информации и проверки знаний лучше применить, чем можно заинтересовать учащихся, как привлечь их внимание, как мотивировать к изучению материала. И это все помимо воспитательной компоненты, которая обязательно должна быть включена в любой урок.

Среди явлений, изучаемых в школьном курсе физики, особое значение придается механическим явлениям. Механика является основанием, на котором строится вся физика. Поэтому овладение этим разделом гарантирует ученику успешное продвижение при изучении других разделов школьного курса физики. Механические явления обладают естественной наглядностью, следовательно, их легко наблюдать и воспроизводить; это облегчает введение школьников в предмет физики и ее методы. Поэтому неудивительно постоянное стремление учителей физики и методистов совершенствовать приемы, методы и средства обучения этому разделу.

Актуальность работы заключается в том, что на сегодняшний день многие учащиеся в школе обладают низким уровнем знаний по физике. Уровень подготовки учащихся по теме «Законы сохранения» в школьном курсе недостаточно высокий. За 2021 и 2022 года задание из КИМ ЕГЭ по физике высокого уровня сложности по механике вызвало затруднение, и решаемость по этому заданию составила всего 11,6%, при этом даже в группе сильных учеников данная задача имеет самый низкий процент решаемости из заданий с полным ответом. Поэтому требуется дополнительная работа по решению задач, а соответственно подготовка соответствующего сборника с задачами будет актуальна.

Проблема: на сегодняшний день в потоке информации сложно отыскать необходимые и качественные материалы для подготовки к экзаменам, особенно задачи с представленными решениями.

Объект: задачи по физике.

Предмет: задачи по теме «Законы сохранения».

Цель: разработать методическое пособие по решению задач на тему «Законы сохранения».

Гипотеза: разработка методического пособия с подробным алгоритмом решения задачи по теме позволит улучшить качество подготовки к сдаче государственного экзамена по физике.

Задачи:

1. Изучить научно-методическую и учебную литературу по теме.

2. Провести отбор задач по представленной теме и классифицировать их.

3. Разработать алгоритм решения таких задач.

4. Оформить работу.

Заключение:

В данной работе был проведен теоретический анализ и изучение учебных материалов по теме законов сохранения импульса и полной механической энергии, а также закона сохранения момента импульса, основных понятий и определений по данной теме. В ходе работы были решены задачи исследования, цель достигнута, гипотеза подтвердилась. Были представлены задачи по теме исследования с решениями, составлено методическое пособие, которое поспособствует лучшему пониманию данной темы в курсе физике самими учащимися.

Фрагмент текста работы:

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПО РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ ПО ТЕМЕ «ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ»

1.1. Краткие теоретические сведения

Среди всех законов природы законы сохранения занимают особое место. Они действуют в физике микромира и применимы к космическим телам. На их основе выполняются многие важнейшие технические расчеты. С ними связано введение в современную физику целого ряда фундаментальных идей, имеющих принципиальное значение.

Законы сохранения являются важным разделом в механике, который изучается физические величины, импульс и энергию, а также законы их сохранения. В механике на сегодняшний день мы знакомы с такими законами сохранения: закон сохранения энергии, закон сохранения импульса, закон сохранения момента импульса [2].

Закон сохранения импульса (количества движения) был открыт Декартом в XVII веке на основе изучения простейших случаев удара двух шаров. За меру количества движения (импульс) Декарт предложил принять произведение массы тела на его скорость, но количество движения у него было скалярной величиной. В 1668 году голландский физик Гюйгенс уточнил формулировку закона сохранения количества движения, данную Декартом [5].

Импульс обладает важнейшим свойством, которое имеется лишь у немногих физических величин. Это свойство сохранения. Свойство сохраняться – это свойство оставаться неизменным. Относится оно к случаю, когда два или более тел взаимодействуют друг с другом, но на них не действуют внешние силы. Такая группа тел, или система тел, называется замкнутой. Замкнутой системой тел, называют совокупность тел, которые взаимодействуют между собой, но не взаимодействуют с другими телами. С помощью опытов поясним понятие замкнутой системы и свойство сохранения импульса.

Геометрическая сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, остается постоянной при любых движениях и взаимодействиях тел системы между собой.

С замкнутыми системами тел мы постоянно встречаемся в природе и технике, такими системами можно считать, как: ружье и пуля, пушка и снаряд, оболочка ракеты и топливо в ней, Солнце и планеты, Земля и ее спутник. И каждый раз, когда изменяется импульс одного из тел системы, под действием сил взаимодействия, непременно изменяются и импульсы других тел, но всегда так, что общий импульс всех тел не изменяется [1].

Незамкнутая система тел – это система, в которой взаимодействуют между собой некоторые тела, и на которую действуют внешние силы. В данном случае общий импульс системы сохраняться не будет, а будет постоянно изменяться под действием внешних воздействий. И изменение импульса равно импульсу той силы, которая приложена к системе. Например, стоящего на льду конькобежца может заставить сдвинуться с места (то есть изменить импульс) толчок его товарища. Но если конькобежец будет тянуть одной своей рукой другую руку, то это никак не изменит его импульс.

По достоверным сведениям, однажды барон Мюнхгаузен, увязнув в болоте, вытащил сам себя за волосы. Так как сумма внешних сил равна нулю, то центр масс системы барон-лошадь покоится (по условию задачи барон увяз в болоте). Механическую систему, в которую входит барон-лошадь, будем считать замкнутой. Внутри замкнутой механической системы внешние силы отсутствуют, взаимодействие вызвано только между телами системы барон-лошадь, точнее рукой и косичкой на голове барона.

Согласно третьему закону Ньютона силы возникают парами, равными по модулю, направленными вдоль одной прямой и противоположными по направлению. Таким образом, геометрическая сумма внутренних сил и моментов этих сил относительно неподвижного центра равна нулю. Барон нарушил третий закон Ньютона.