Решение графических задач по физике

В графических задачах объектом исследования являются графики зависимости физических величин. Графики могут быть даны в условии задачи или их надо построить в процессе решения задачи. Чтобы успешно решать графические задачи, их нужно уметь «читать», видеть характер зависимости между величинами. Рассмотрим решение некоторых графических задач.

Задача №1 (Задание из варианта ЕГЭ)

На рисунке приведен график зависимости проекции скорости тела от времени.

Проекция ускорения тела в интервале времени от 12 до 16 с представлена графиком

Чтобы успешно и быстро решить подобное задание, нужно знать формулу ускоренияа = . Выделите указанный участок на графике. За 4 с скорость изменилась от значения -10 м/с до значения 0 м/с. Значит, а = (0м/с – (-10 м/с))/4 с = 2,5 м/с 2 .

а 0, значит верный ответ №4.

Задача №2 (Задание из варианта ЕГЭ)

На графике показана зависимость скорости тела от времени. Каков путь, пройденный телом к моменту времени t = 4 c?

1) 7 м; 2) 6 м; 3) 5 м; 4) 4 м.

Не нужно «искать» путь за 4 с движения по формулам кинематики. Это отнимает много времени. Найдём путь как площадь полученной трапеции. Верхнее основание трапеции это отрезок времени 4 с, нижнее – 2 с. Высота трапеции 2 м/с. Далее находим площадь:S = = 6 м.

Аналогично решаются некоторые задачи по термодинамике.

Задача №3

Рабочий цикл тепловой машины изображен на рисунке.

Дано: ν=1 моль, P 2 =6P 1 , T 4 =2T 1 , T 1 =300К

А? (за весь цикл)

Сначала найдем работу, совершенную в каждом процессе.

A 1-2 =0, A 3-4 =0,

A 2-3 =P 2 (V 2 –V 1),

A 4-1 =P 1 (V 1 –V 2). Работа за весь цикл равна:

A =A 2-3 +A 4-1 = P 2 (V 2 –V 1)+ P 1 (V 1 –V 2)=

P 2 (V 2 –V 1)- P 1 (V 2 –V 1)= (V 2 –V 1)(P 2 - P 1)=

= (V 2 –V 1)5 P 1 .

Запишем уравнение

Менделеева-Клапейрона.

состояние (параметры в точке 1:P 1 ,V 1 ,T 1):

P 1 V 1 =νRT 1 ;

2 состояние (точка 4): P 1 V 2 =νRT 4 ;Решая систему уравнений, получим:

(V 2 –V 1)P 1 = νRT 4 - νRT 1 .

(V 2 –V 1)P 1 = νR(T 4 -T 1)= νRT 1 .

(V 2 –V 1)= νRT 1 /P 1 .

A= (V 2 –V 1)5P 1 =(νRT 1 /P 1) ∙5P 1 =5∙νRT 1 .

Найдём работу как площадь фигуры (прямоугольника): А = (P 2 – P 1)·(V 2 – V 1) = 5 P 1 · νRT 1 /P 1 , т.к. P 1 V 1 =νRT 1 ;P 1 V 2 =νRT 4 , откуда (V 2 –V 1)= νRT 1 /P 1 .

Задача №4

Сравните графики движения тел и определите, какое из них имеет наибольшую скорость.

Можно вычислить скорости движения всех тел и затем их сравнить. Но есть более быстрый способ выполнения этого задания. Чем больше угол наклона графика к оси времени, тем больше скорость тела. Это согласуется с формулой скорости: v = , т.к. отношение изменения координаты (х –х 0) к отрезку времени t показывает тангенс угла наклона графика движения к оси времени. Ответ очевиден: наибольшая скорость соответствует графику 2.

Зачислялись, минуя экзамены. Даже в наше время эта загадка считается одним из лучших способов тестирования внимания и логики мышления.

Ну что, приступим!

1. Сколько туристов живет в этом лагере?
2. Когда они сюда приехали: сегодня или несколько дней назад?
3. На чем они сюда приехали?
4. Далеко ли от лагеря до ближайшего селения?
5. Откуда дует ветер: с севера или юга?
6. Какое сейчас время дня?
7. Куда ушел Шура?
8. Кто вчера был дежурным (назовите по имени)?
9. Какое сегодня число какого месяца?

Ответы:

• Четверо. Если присмотреться, можно заметить: столовых приборов на 4 персоны, и в списке на дежурство - 4 имени.
• Не сегодня, судя по паутине между деревом и палаткой, ребята приехали несколько дней назад.
• На лодке. Около дерева стоят весла.
• Нет. На картинке есть курица, значит, где-то рядом селение.
• С юга. На палатке есть флажок, по которому можно определить, откуда дует ветер. На картинке есть дерево: с одной стороны ветки короче, с другой длиннее. Как правило, у
• деревьев с южной стороны ветки длиннее.
• Утро. По предыдущему вопросу мы определили, где север-юг, теперь можно понять, где восток-запад, и посмотреть на тени, которые отбрасывают предметы.
• Он ловит бабочек. Из-за палатки виден сачок.
• Коля. Сегодня Коля что-то ищет в рюкзаке с буквой «К», Шура ловит бабочек, а Вася фотографирует природу (потому что из рюкзака с буквой «В» виден штатив от камеры).
• Значит, сегодня дежурит Петя, а вчера, согласно списку, дежурил Коля.
• 8 августа. Судя по списку, раз сегодня дежурит Петя, то число - 8. А поскольку на поляне лежит арбуз, значит, август.

По статистике правильно отвечают на все вопросы только 7% .

Загадка действительно очень сложная, чтобы правильно ответить на все вопросы нужно разбираться в некоторых аспектах, и конечно нужно подключить логику и внимательность. Загадка осложняется еще не очень качественным изображением. Желаю успеха.

Глядя на рисунок, ответьте на следующие вопросы:

1. Давно ли ребята занимаются туризмом?
2. Хорошо ли они знакомы с домоводством?
3. Судоходна ли река?
4. В каком направлении она течёт?
5. Какова глубина и ширина реки на ближайшем перекате?
6. Долго ли будет сохнуть бельё?
7. Намного ли вырастет ещё подсолнух?
8. Далеко ли от города разбит лагерь туристов?
9. Каким транспортом добирались сюда ребята?
10. Любят ли в этих местах пельмени?
11. Свежая ли газета? (Газета датирована 22 августа)
12. В какой город летит самолёт?

Ответы:

• Очевидно, недавно: опытные туристы в ложбине палатку не станут разбивать.
• По всей вероятности, не очень: рыбу с головы не чистят, пуговицу пришивать слишком длинной ниткой неудобно, перерубать ветку топором надо на чурбачке.
• Судоходна. Об этом говорит стоящая на берегу навигационная мачта.
• Слева направо. Почему? Смотри ответ на следующий вопрос.
• Навигационный знак на берегу реки устанавливается строго определенным образом. Если смотреть со стороны реки, то справа по течению подвешиваются знаки, показывающее ширину реки на ближайшем перекате, а слева - знаки, показывающие глубину. Глубина реки равна 125 см (прямоугольник 1 м, большой круг 20 см и малый круг 5 см), ширина реки - 30 м (большой круг 20 м и 2 малых по 5 м). Такие знаки устанавливаются за 500 м до переката.
• Недолго. Есть ветер: поплавки удочек отнесло против течения.
• Подсолнух, очевидно, сломан и воткнут в землю, так как «шляпка» его не обращена к солнцу, а сломанное растение больше расти не будет.
• Не далее 100 км, на большем расстоянии теле антенна была бы более сложной конструкции.
• У ребят есть, по всей вероятности, велосипеды: на земле лежит гаечный велосипедный ключ.
• Нет. Здесь любят вареники. Мазанка, пирамидальный тополь и большая высота солнца над горизонтом (63° - по тени от подсолнуха) показывают, что это украинский пейзаж.
• Судя по высоте солнца над горизонтом, дело происходит в июне. Для Киева, например, 63°- наибольшая угловая высота солнца. Это бывает лишь в полдень 22 июня. Газета датирована августом - стало быть, она, по крайней мере, прошлогодняя.
• Ни в какой. Самолет производит сельскохозяйственные работы.

Вот такую задачку в 60-е годы прошлого века предлагали решить ученикам второго класса.

Глядя на рисунок, ответьте на следующие вопросы:

1. Вверх или вниз по течению реки идет пароход?
2. Какое время года здесь изображено?
3. Глубока ли река в этом месте?
4. Далеко ли пристань?
5. На правом или левом берегу реки она находится?
6. Какое время дня показал на рисунке художник?

Ответы:

• Деревянные треугольники, на которых укреплены бакены, всегда направлены против течения. Пароход плывет вверх по реке.
• На рисунке показана стая птиц; они летят в виде угла, одна его сторона короче другой: это журавли. Стайный перелет журавлей бывает весной и осенью. По кронам деревьев на опушке леса можно определить, где юг: они всегда разрастаются гуще на той стороне, которая обращена к югу. Журавли летят в южном направлении. Значит, на рисунке изображена осень.
• Река в этом месте мелка: матрос, стоя на носу парохода, шестом измеряет глубину фарватера.
• Очевидно, пароход причаливает к пристани: группа пассажиров, взяв вещи, приготовилась сойти с парохода.
• Отвечая на 1-й вопрос, мы определили, в какую сторону течет река. Чтобы указать, где правый, а где левый берег реки, надо стать, повернувшись лицом, по течению. Мы знаем, что пароход причаливает к пристани. Видно, что пассажиры приготовились выходить на ту сторону, откуда вы смотрите на рисунок. Значит, ближайшая пристань находится на правом берегу реки.
• На бакенах — фонари; ставят их перед вечером и снимают рано утром. Видно, что пастухи гонят стадо в селение. Отсюда приходим к выводу, что на рисунке показан конец дня.

Глядя на рисунок, ответьте на следующие вопросы:

1. В какое время года показана эта квартира?
2. В какой месяц?
3. Ходит ли теперь в школу мальчик, которого вы видите, или у него каникулы?
4. Есть ли в квартире водопровод?
5. Кто живет в этой в квартире кроме отца и сына, которых вы видите на рисунке?
6. Какова профессия отца?

Ответы:

• Квартира показана зимой: мальчик в валенках; печка истоплена,- на это указывает открытый отдушник.
• Месяц декабрь: открыт последний листок календаря.
• На календаре зачеркнуты первые 7 чисел: они уже прошли. Зимние каникулы начинаются позднее. Значит, мальчик ходит в школу.
• Если бы в квартире был водопровод, то не пришлось бы пользоваться рукомойником, который показан на рисунке.
• Куклы указывают на то, что в семье есть девочка, вероятно, дошкольного возраста.
• Трубка и молоточек для выслушивания больных говорят о том, что отец - по профессии врач.

Советские загадки на логику: 8 вопросов на внимательность

Еще одна советская загадка, эта посложнее будет чем предыдущая. Ответить верно на все 8 вопросов могут только 4% людей.

Глядя на рисунок, ответьте на следующие вопросы:

1. Какое время дня изображено на рисунке?
2. Раннюю весну или позднюю осень изображает рисунок?
3. Судоходна ли эта река?
4. В каком направлении течет река: на юг, север, запад или восток?
5. Глубока ли река возле берега, у которого стоит лодка?
6. Есть ли поблизости мост через реку?
7. Далеко ли отсюда железная дорога?
8. На север или юг летят журавли?

Ответы:

• Рассмотрев рисунок, вы видите, что на поле идет сев (трактор с сеялкой и возы с зерном). Как известно, сев производится осенью или ранней весной. Осенний сев проходит, когда на деревьях еще есть листья. На рисунке же деревья и кусты совершенно голые. Следует сделать вывод, что художник изобразил раннюю весну.
• Весной журавли летят с юга на север.
• Бакены, то есть знаки, отмечающие фарватер, ставятся только на судоходных реках.
  Бакен укрепляется на деревянном поплавке, который углом всегда бывает направлен против течения реки.
• Определив по полету журавлей, где север, и обратив внимание на положение треугольника с бакеном, не трудно решить, что в этом месте река течет с севера на юг.
• Направление тени от дерева показывает, что солнце стоит на юго-востоке. Весной на этой стороне небосклона солнце бывает в 8 – 10 часов утра.
• К лодке направляется проводник-железнодорожник с фонарем; он, очевидно, живет где-то поблизости от станции.
• Мостки и лестница, спускающаяся к реке, а также лодка с пассажирами показывают, что в этом месте налажен постоянный перевоз через реку. Он нужен здесь потому, что поблизости нет моста.
• На берегу вы видите мальчика с удочкой. Только при ловле рыбы на глубоком месте можно так далеко отодвигать поплавок от крючка.
  Если вам понравилась эта загадка, то попробуйте пройти еще одну

Советская загадка на логику про железную дорого (у дороги)

Глядя на рисунок, ответьте на следующие вопросы:

1. Много ли времени осталось до новолуния?
2. Скоро ли наступит ночь?
3. К какому времени года относится рисунок?
4. В какую сторону течет река?
5. Судоходна ли она?
6. С какой скоростью движется поезд?
7. Давно ли прошел здесь предыдущий поезд?
8. Долго ли будет двигаться автомашина вдоль железной дороги?
9. К чему сейчас должен подготовиться шофер?
10. Есть ли здесь поблизости мост?
11. Есть ли в этом районе аэродром?
12. Легко ли машинистам встречных поездов тормозить на этом участке состав?
13. Дует ли ветер?

Ответы:

• Немного. Месяц старый (видно его отражение в воде).
• Не скоро. Старый месяц виден на утренней заре.
• Осень. По положению солнца легко сообразить, что журавли летят на юг.
• У рек, текущих в Северном полушарии, правый берег крутой. Значит, река течет от нас к горизонту.
• Судоходна. Видны бакены.
• Поезд стоит. Светится нижний глазок светофора - красный.
• Недавно. Он находится сейчас на ближайшем блокировочном участке.
• Дорожный знак показывает, что впереди железнодорожный переезд.
• К торможению. Дорожный знак показывает, что впереди крутой спуск.
• Вероятно, есть. Стоит знак, обязывающий машиниста закрыть поддувало.
• В небе след самолета, сделавшего петлю. Фигуры высшего пилотажа разрешается делать только невдалеке от аэродромов.
• Знак возле железнодорожного пути показывает, что встречному поезду придется подниматься вверх по уклону. Затормозить его будет нетрудно.
• Дует. Дым паровоза стелется, а ведь поезд, как мы знаем, неподвижен.

Вот такие вот Советские загадки на логику в картинках (загадки СССР для детей). Все справились? — я думаю вряд ли! Но всё равно время было потрачено не зря!

Пишите комментарии, возможно возникнут вопросы или новые загадки от Вас.

Эксперты доказывают преимущество технического образования перед гуманитарным, доказывают, что Россия остро нуждается в высококвалифицированных инженерах и технических специалистах, и эта тенденция сохранится не только в 2014 году, но и на протяжении последующих лет. По мнению специалистов по подбору персонала, если страну будет ждать экономический рост в ближайшие годы (а предпосылки к этому есть), то весьма вероятно, что российская образовательная база "не потянет" многие отрасли (высокие технологии, промышленность). "На данный момент на рынке труда ощущается острый дефицит специалистов в области инженерно-технических специальностей, в области IT: программистов, разработчиков ПО. Востребованными остаются инженеры практически всех специализаций. В то же время рынок перенасыщен юристами, экономистами, журналистами, психологами", - говорит генеральный директор Кадрового агентства уникальных специалистов Екатерина Крупина. Аналитики, делая долгосрочные прогнозы до 2020 года, уверены: спрос на технические специальности будет с каждым годом стремительно расти. Актуальность проблемы. Следовательно, актуально качество подготовки к ЕГЭ по физике. Решающим является овладение методами решения физических задач. Разновидностью физических задач являются графические задачи. 1) Решение и анализ графических задач позволяют понять и запомнить основные законы и формулы по физике. 2) В КИМах для проведения ЕГЭ по физике включены задания с графическим содержанием.

Скачать работу с презентацией.

ЦЕЛЬ ПРОЕКТНОЙ РАБОТЫ:

Изучение типов графических задач, разновидностей, особенностей и методов решения.

ЗАДАЧИ РАБОТЫ:

1. Изучение литературы о графических заданиях; 2. Изучение материалов ЕГЭ (распространенность и уровень сложности графических заданий); 3. Исследование общего и особенного графических задач из разных разделов физики, степени сложности. 4. Изучение методов решения; 5. Проведение социологического опроса среди учащихся и учителей школы.

Физическая задача

В методической и учебной литературе под учебными физическими задачами понимают целесообразно подобранные упражнения, главное назначение которых заключается в изучении физических явлений, формировании понятий, развитии физического мышления учащихся и привитии им умений применять свои знания на практике.

Научить учащихся решать физические задачи - одна из сложнейших педагогических проблем. Я считаю данную проблему очень актуальной. Мой проект имеет своей целью решить две задачи:

1. Помочь в обучении школьников умению решать графические задачи;

2. Привлечь учащихся к данному виду работы.

Решение и анализ задачи позволяют понять и запомнить основные законы и формулы физики, создают представление об их характерных особенностях и границах применение. Задачи развивают навык в использовании общих законов материального мира для решения конкретных вопросов, имеющих практическое и познавательное значение. Умение решать задачи является лучшим критерием оценки глубины изучения программного материала и его усвоения.

В исследованиях по выявлению степени усвоения учащимися отдельных операций, входящих в умение решать задачи, установлено, что 30-50% учащихся различных классов указывают на отсутствие у них такого умения.

Неумение решать задачи является одной из основных причин снижения успеха в изучении физики. Проведенные исследования показали, что неумение самостоятельно решать задачи является основной причиной нерегулярного выполнения домашних заданий. Только небольшая часть учащихся овладевает умением решать задачи, рассматривает как одно из важнейших условий повышения качества знаний по физике.

Такое состояние в практике обучения можно объяснить отсутствием четких требований к формированию данного умения, отсутствие внутренних побудительных мотивов и познавательного интереса у учащихся.

Решение задач в процессе обучения физики имеет многогранные функции:

• Овладение теоретическими знаниями.
• Овладение понятиями о физических явлениях и величинах.
• Умственного развития, творческого мышления и специальных способностей учащихся.
• Знакомит учащихся с достижениями науки и техники.
• Воспитывает трудолюбие, настойчивость, волю, характер, целеустремленность.
• Является средством контроля за знаниями, умениями и навыками учащихся.

Графическая задача.

Графические задачи - это такие задачи, в процессе решения которых используют графики, диаграммы, таблицы, чертежи и схемы.

Например:

1. Построить график пути равномерного движения, если v = 2 м/с или равноускоренного при v 0 =5 м/с и а = 3 м/с 2 .

2. Какие явления характеризует каждая часть графика…

3. Какое тело движется быстрее

4. На каком участке тело двигалось быстрее

5. Определить по графику скорости величину, пройденного пути.

6. На каком участке движения тело покоилось. Скорость увеличивалась, уменьшалась.

Решение графических задач способствует уяснению функциональной зависимостью между физическими величинами, привитию навыков работы с графиками, развитию умения работать с масштабами.

По роли графиков в решении задач их можно подразделить на два вида: - задачи, ответ на вопрос которых может быть найден в результате построения графика; - задачи, ответ на вопрос которых может быть найден с помощью анализа графика.

Графические задачи могут быть комбинированными с экспериментальными.

Например:

С помощью мензурки с водой определить вес деревянного бруска…

Подготовка к решению графических задач.

Для решения графических задач ученик должен знать различные виды функциональных зависимостей, что означает пересечение графиков с осями, графиков между собой. Нужно понимать чем отличаются зависимости, например, x = x 0 + vt и x = v 0 t + at 2 /2 или x =x m sinω 0 t и x = - x m sinω 0 t; x =x m sin(ω 0 t+ α) и x =x m cos (ω 0 t+ α) и т.д.

План подготовки должен содержать следующие разделы:

· а) Повторить графики функций (линейной, квадратичной, степенной) · б) Выяснить - какую роль играют графики в физике, какую информацию несут. · в) Систематизировать физические задачи по значимости графиков в них. · г) Изучить методы и приемы анализа физических графиков · д) Выработать алгоритм решения графических задач по различным разделам физики · е) Выяснить общую закономерность в решении графических задач. Для овладения методами решения задач необходимо решать большое количество разнотипных задач, соблюдая принцип - «От простого к сложному». Начиная с простых, осваивать методы решения, сравнивать, обобщать разные задачи как на основе графиков, так и на основе таблиц, диаграмм, схем. Следует обращать внимание на обозначение величин по координатным осям (единицы физических величин, наличие дольных или кратных приставок), масштаб, вид фукциональной зависимости (линейная, квадратичная, логарифмическая, тригонометрическая и т.п.), на углы наклона графиков, точки пересечения графиков с координатными осями или графиков между собой. Особенно внимательно необходимо подходить к задачам с заложенными «ощибками», так же к задачам с фотографиями шкал измерительных приборов. В этом случае нужно правильно определить цену деления измерительных приборов и безошибочно считать значения измеряемых величин. В задачах на геометрическую оптику особенно важно аккуратно и точно делать построение лучей и определить пересечения их с осями и между собой.

Как решать графические задачи

Овладение общим алгоритмом решения физических задач

1. Осуществление анализа условия задачи с выделением задач системы, явлений и процессов, описанных в задаче, с определением условий их протекания

2. Осуществление кодирования условия задачи и процесса решения на различных уровнях:

а) краткая запись условия задачи;

б) выполнение рисунков, электрических схем;

в) выполнение чертежей, графиков, векторных диаграмм;

г) запись уравнения (системы уравнений) или построение логического умозаключения

3. Выделение соответствующего метода и способов решения конкретной задачи

4. Применение общего алгоритма для решения задач различных видов

Решение задачи начинается с чтения условия. Нужно убедиться в том, что все термины и понятия в условии ясны для учащихся. Непонятные термины выясняются после первичного чтения. Одновременно необходимо выделить, какое явление, процесс или свойство тел описывается в задаче. Затем задача читается повторно, но уже с выделением данных и искомых величин. И только после этого осуществляют краткую запись условия задачи.

Составление плана

Действие ориентировки позволяет осуществить вторичный анализ воспринятого условия задачи, в результате выполнения которого выделяются физические теории, законы, уравнений, объясняющие конкретную задачу. Затем выделяются методы решения задач одного класса и находится оптимальный метод решения данной задачи. Результатом деятельности учащихся является план решения, который включает цепочку логических действий. Правильность выполнения действий по составлению плана решения задачи контролируется.

Процесс решения

Во-первых, необходимо уточнить содержание известных уже действий. Действие ориентации на данном этапе предполагает еще раз выделение метода решения задачи и уточнение вида решаемой задачи по способу задания условия. Последующим действием является планирование. Планируется способ решения задачи, тот аппарат (логический, математический, экспериментальный) с помощью которого возможно осуществить дальнейшее ее решение.

Анализ решения

Последний этап процесса решения задачи заключается в проверке полученного результата. Осуществляется он снова теми же действиями, но содержание действий изменяется. Действие ориентации - это выяснение сущности того, что необходимо проверить. Например, результатами решения могут быть значения величин коэффициентов, физических постоянных характеристик механизмов и машин, явлений и процессов.

Результат, полученный в ходе решения задачи, должен быть правдоподобным и соответствовать здравому смыслу.

Распространенность графических задач в КИМах в заданиях ЕГЭ

Изучение материалов ЕГЭ ряда лет (2004 - 2013г.г.) показало, в заданиях ЕГЭ по различным разделам физики распространены графические задачи по различным разделам физики. В заданиях А: по механике - 2-3 по молекулярной физике - 1 по термодинамике - 3 по электродинамике - 3-4 по оптике - 1-2 по квантовой физике - 1 по атомной и ядерной физике - 1 В заданиях В: по механике -1 по молекулярной физике - 1 по термодинамике - 1 по электродинамике - 1 по оптике - 1 по квантовой физике - 1 по атомной и ядерной физике - 1 В заданиях С: по механике - по молекулярной физике - по термодинамике - 1 по электродинамике - 1 по оптике - 1 по квантовой физике - по атомной и ядерной физике - 1

Наши исследования

А. Анализ ошибок при решении графических задач

Анализ решения графических задач показал, что встречаются следующие распостранённые ошибки:

Ошибки в чтении графиков;

Ошибки в действиях с векторными величинами;

Ошибки при анализе графиков изопроцессов;

Ошибки на графическую зависимость электрических величин;

Ошибки при построении с применением законов геометрической оптики;

Ошибки в графических заданиях на квантовые законы и фотоэффект;

Ошибки на применение законов атомной физики.

Б. Социологический опрос

Для того, чтобы выяснить как учащиеся школы осведомлены о графических задачах, мы провели социологический опрос.

Ученикам и учителям нашей школы мы предлагали следующие вопросы анкеты:

1. 1. Что такое графическая задача?

а) задачи с рисунками;

б) задачи, содержащие схемы, диаграммы;

в) не знаю.

1. 2. Для чего графические задачи?

б) для развития умения строить графики;

в) не знаю.

3. Можете ли решать графические задачи?

а) да; б) нет; в) не уверен;

4. Хотите ли научиться решать графические задачи?

А) да; б) нет; в) затрудняюсь ответить.

Было опрошено 50 человек. В результате опроса были получены следующие данные:

ВЫВОДЫ:

1. В результате работы над проектом «Графические задачи» изучили особенности графических задач.
2. Изучили особенности методики решения графических задач.
3. Провели анализ характерных ошибок.
4. Провели социологический опрос.

Рефлексия деятельности:

1. Нам было интересно работать над проблемой графических задач.
2. Мы научились проводить исследовательскую деятельность, сопоставлять и сравнивать результаты исследований.
3. Мы выяснили, что владение методами решения графических задач необходимо для понимания физических явлений.
4. Мы выяснили, что владение методами решения графических задач необходимо для успешной сдачи ЕГЭ.

Часто графическое представление физического процесса делает его более наглядным и тем самым облегчает понимание рассматриваемого явления. Позволяя порой значительно упростить расчеты, графики широко используются на практике для решения различных задач. Умение строить и читать их сегодня является обязательным для многих специалистов.

К графическим задачам мы относим задачи:

• на построение, где очень помогают, рисунки, чертежи;
• схемы, решаемые с помощью векторов, графиков, диаграмм, эпюр и номограмм.

1) Мячик бросают с земли вертикально вверх с начальной скоростью v о. Постройте график зависимости скорости мячика от времени, считая удары о землю абсолютно упругими. Сопротивлением воздуха пренебречь. [решение ]

2) Пассажир, опоздавший к поезду, заметил, что предпоследний вагон прошел мимо него за t 1 = 10 c , а последний — за t 2 = 8 с . Считая движение поезда равноускоренным, определите время опоздания. [решение ]

3) В комнате высотой H к потолку одним концом прикреплена легкая пружина жесткостью k , имеющая в недеформированном состоянии длину l о (l о < H ). На полу под пружиной размещают брусок высотой x с площадью основания S , изготовленный из материала плотностью ρ . Построить график зависимости давления бруска на пол от высоты бруска. [решение ]

4) Букашка ползет вдоль оси Ox . Определите среднюю скорость ее движения на участке между точками с координатами x 1 = 1,0 м и x 2 = 5,0 м , если известно, что произведение скорости букашки на ее координату все время остается постоянной величиной, равной c = 500 см 2 /с . [решение ]

5) К бруску массой 10 кг , находящемуся на горизонтальной поверхности, приложена сила. Учитывая, что коэффициент трения равен 0,7 , определите:

• cилу трения для случая, если F = 50 Н и направлена горизонтально.
• cилу трения для случая, если F = 80 Н и направлена горизонтально.
• построить график зависимости ускорения бруска от горизонтально приложенной силы.
• с какой минимальной силой нужно тянуть за веревку, чтобы равномерно перемещать брусок? [решение ]

6) Имеются две трубы, подсоединенных к смесителю. На каждой из труб имеется кран, которым можно регулировать поток воды по трубе, изменяя его от нуля до максимального значения J o = 1 л/с . В трубах течет вода с температурами t 1 = 10° C и t 2 = 50° C . Постройте график зависимости максимального потока воды, вытекающей из смесителя, от температуры этой воды. Тепловыми потерями пренебречь. [решение ]

7) Поздним вечером молодой человек ростом h идет по краю горизонтального прямого тротуара с постоянной скоростью v . На расстоянии l от края тротуара стоит фонарный столб. Горящий фонарь закреплен на высоте H от поверхности земли. Постройте график зависимости скорости движения тени головы человека от координаты x . [решение ]

Все построения в процессе графического счисления выполняют при помощи прокладочного инструмента:

навигационного транспортира,

параллельной линейки,

циркуля-измерителя,

чертежного циркуля с карандашом.

Линии наносят простым карандашом и убирают мягкой резинкой.

Снять с карты координаты заданной точки. Наиболее точно эту задачу можно выполнить с помощью циркуля-измерителя. Для снятия широты одну ножку циркуля ставят в заданную точку, а другую так подводят к ближайшей параллели, чтобы описанная циркулем дуга ее касалась.

Не изменяя угла раствора ножек циркуля, подносят его к вертикальной рамке карты и ставят одну ножку на параллель, до которой измерялось расстояние.
Другую ножку ставят на внутреннюю половину вертикальной рамки в сторону заданной точки и снимают отсчет широты с точностью до 0,1 наименьшего деления рамки. Долготу заданной точки определяют таким же образом, только расстояние измеряют до ближайшего меридиана, а отсчет долготы снимают по верхней или нижней рамке карты.

Нанести точку по заданным координатам. Работу выполняют обычно с помощью параллельной линейки и циркуля-измерителя. Линейку прикладывают к ближайшей параллели и отодвигают одну ее половину до заданной широты. Затем раствором циркуля берут расстояние от ближайшего меридиана до заданной долготы по верхней или нижней рамке карты. Одну ножку циркуля ставят у среза линейки на тот же меридиан, а другой ножкой делают слабый укол также у среза линейки в сторону заданной долготы. Место укола и будет являться заданной точкой

Измерить расстояние между двумя точками на карте или отложить известное расстояние от заданной точки. Если расстояние между точками небольшое и может быть измерено одним раствором циркуля, то ножки циркуля ставят в одну и другую точки, не меняя его раствора, приставляют к боковой рамке карты в той же примерно широте, в которой лежит измеряемое расстояние.

Большое расстояние при измерении разбивают на части. Каждую часть расстояния измеряют милями в широте данного участка. Можно также раствором циркуля взять с боковой рамки карты "круглое" число миль (10,20 и т. д.) и сосчитать, сколько раз уложить это число по всей измеряемой линии.
При этом мили снимают с боковой рамки карты примерно против середины измеряемой линии. Остаток расстояния измеряют обычным способом. Если нужно отложить от заданной точки небольшое расстояние, то его снимают циркулем с боковой рамки карты и откладывают на проложенной линии.
Расстояние берут с рамки примерно в широте заданной точки с учетом его направления. Если откладываемое расстояние большое, то берут с рамки карты примерно против середины заданного расстояния 10, 20 миль, и т.д. и откладывают нужное число раз. От последней точки отмеряют остаток расстояния.

Измерить направление проложенной на карте линии истинного курса или пеленга. Параллельную линейку прикладывают к линии на карте и приставляют к срезу линейки транспортир.
Транспортир перемещают вдоль линейки до тех пор, пока его центральный штрих не совпадет с каким-либо меридианом. Деление на транспортире, через которое проходит тот же меридиан, соответствует направлению курса или пеленга.
Так как на транспортире нанесены два отсчета, то при измерении направления проложенной линии следует учитывать четверть горизонта, в которой лежит заданное направление.

Проложить от заданной точки линию истинного курса или пеленга. При выполнении этой задачи используют транспортир и параллельную линейку. Транспортир накладывают на карту так, чтобы его центральный штрих совпал с каким-либо меридианом.

Затем транспортир поворачивают в ту и другую сторону до тех пор, пока с тем же меридианом не совпадет штрих дуги, соответствующей отсчету заданного курса или пеленга. К нижнему срезу линейки транспортира прикладывают параллельную линейку, и, убрав транспортир, раздвигают ее, подводя к заданной точке.

По срезу линейки в нужную сторону проводят линию. Перенести точку с одной карты на другую. С карты снимают направление и расстояние до заданной точки от какого-либо маяка или другого ориентира, нанесенного на обе карты.
На другой карте, проложив от этого ориентира нужное направление и отложив по нему расстояние, получают заданную точку. Эта задача является комбинированной