Выясните, какой это процесс. Определите, как при этом изменился объем газа.
История на сенокосе.
История эта произошла давно, когда многие семьи в нашем поселке еще имели коров. Летом готовили сено, ставили стога. Затем сено вывозили с покосов на видавших виды ГАЗ-51. Погрузка сена на машину требовала определенных умений и навыков. На воз ставили опытных мужиков, они складывали сено, не торопясь, соблюдая углы и покрикивая на подающих. Покосы были далеко, дороги — очень плохими, так что с плохо сложенным возом могли возникнуть аварийные ситуации.
В августе поехали за сеном. Старшие стали держать совет: можно ли увезти сено за один рейс? Всех переспорил дядя Юрий Федорович: «Увезем». На том и порешили. Работа закипела. Сложили высокий и красивый воз. Задавили сено на возу березовым бастрыгом, затянули веревками. Спустились с горы и поехали к мелкой речке Быстрый Ключ. Машина плавно покачивалась, все шло хорошо.
Вот и брод. Он был твердым, но имелась уже колея. Машина осторожно пошла вперед, и... левые скаты попали в колею, а правые пошли выше. Веревки не выдержали, и часть сена рухнула в быстрый поток! Образовалась преграда метра в полтора. Вода прибывала быстро. Делать было нечего. Взяв вилы, стали доставать мокрое сено из воды. Домой приехали часов в двенадцать ночи, усталые, мокрые и голодные. А на другой день сушили сено.
Ответьте на вопросы к тексту и выполните задания:
1 Что такое центр тяжести?
2 Как изменит центр тяжести груз в кузове? Что удобнее и безопаснее возить в машине: листовое железо или сено? Почему покачивается ГАЗ-51?
3 Как от площади опоры и от расположения центра тяжести зависит устойчивость тел на плоской поверхности? Что можно было поменять в условиях данной в тексте ситуации?
4 Объясните, почему игрушка Ванька-встанька возвращается в положение равновесия при любом наклоне игрушки.
Билет 23.
Текст по разделу «Молекулярная физика», содержащий описание физических явлений или процессов, наблюдаемых в природе или в повседневной жизни. Задание на понимание физических терминов, определение явления, его признаков или объяснение явления при помощи физических знаний.
Эффект лотос.
Непростые отношения существуют между жидкостями и поверхностью твердого тела. Капли воды, например, «любят» ветровое стекло автомобиля и, скатываясь с него, оставляют на нем мокрые длинные полосы, а вот на поверхности капусты или лотоса оставить след им не удается. «Взаимные чувства» материалов зависят от параметров явления смачивания и адгезии. Смачивание — явление, возникающее при соприкосновении жидкости с поверхностью твердого тела и являющееся результатом межмолекулярного взаимодействия в зоне этого контакта.
Поверхность цветков и листьев лотоса всегда чиста — капельки воды стекают с их водоотталкивающих покровов, одновременно смывая частицы пыли.
Вода стекло ртуть
Оказалось, вся поверхность листьев лотоса густо покрыта микропупырышками высотой около 10 мкм, а сами микропупырышки, в свою очередь, покрыты микроволокнами. Капля воды, попав на поверхность листа лотоса, похожую на массажную щетку, не проникает между пупырышками, так как этому мешает большое поверхностное натяжение жидкости. Ведь для того чтобы проникнуть между микропупырышками, капле надо увеличить свою поверхность, а это энергетически невыгодно. Чем больше коэффициент поверхностного натяжения жидкости, тем с большей силой пытается она минимизировать свою поверхность. Капля сворачивается в шарик, демонстрируя очень высокий краевой угол. Поверхность, аналогичная массажной микрощетке, уменьшает адгезию (прилипание) не только капель воды, но и любых частичек с размером более 10 мкм, так как они касаются такой поверхности лишь в нескольких точках. Поэтому частички грязи, оказавшиеся на поверхности лотоса, либо сами сваливаются с него, либо увлекаются скатывающимися каплями воды. Такое самоочищение называют эффектом лотоса. Похоже устроена поверхность крыльев бабочек и многих других насекомых.
Выведав у природы секреты, ученые смогли создать самоочищающиеся покрытия. Эффект лотоса используется для создания водоотталкивающих самоочищающихся покрытий и красок.
Ответьте на вопросы к тексту и выполните задания:
1. Чем объясняются явления смачивания и несмачивания? Воспользуйся рисунком для объяснения этого явления.
2. Почему капельки жидкости в состоянии невесомости (когда на нее не действуют никакие внешние силы) принимают форму шара?
3. Между микропупырышками поверхности листа находится воздух. Уменьшает или увеличивает это силу адгезии между каплей и поверхностью листа и почему?
4. Предложите какое-нибудь применение самоочищающейся микрокристаллической пленки.
Билет 24.
Текст по разделу «Электродинамика», содержащий описание физических явлений или процессов, наблюдаемых в природе или в повседневной жизни. Задание на понимание физических терминов, определение явления, его признаков или объяснение явления при помощи физических знаний.
Магнитное поле Земли.
Основная часть магнитного поля Земли, по современным воззрениям, имеет внутриземное происхождение. Магнитное поле Земли создается ее ядром. Внешнее ядро Земли жидкое и металлическое.
Благодаря постоянным течениям в жидком ядре и проводимости металла, соответствующий электрический ток создает магнитное поле.
Незначительная часть магнитного поля (около 1%) имеет внеземное происхождение. Возникновение этой части приписывают электрическим токам, текущим в проводящих слоях атмосферы и поверхности Земли.
Магнитное поле Земли находится во взаимодействии с магнитными полями Солнца', планет и потоков заряженных частиц, испускаемых в изобилии Солнцем. Если влиянием самого Солнца и тем более планет из-за удаленности можно пренебречь, то с потоками частиц, иначе — солнечным ветром, так не поступишь. Солнечный ветер представляет собой потоки мчащихся со скоростью около 500 км/с частиц, испускаемых солнечной атмосферой.
В моменты солнечных вспышек, а также в периоды образования на Солнце группы больших пятен, резко возрастает число свободных электронов, которые бомбардируют атмосферу Земли. Это приводит к возмущению токов, текущих в ионосфере Земли, и благодаря этому происходит изменение магнитного поля Земли. Возникают магнитные бури. Такие потоки порождают сильное магнитное поле, которое взаимодействует с полем Земли, сильно деформируя его. Благодаря своему магнитному полю, Земля удерживает в так называемых радиационных поясах захваченные частицы солнечного ветра, не позволяя им проходить в атмосферу Земли и тем более к поверхности. В направлении к Солнцу магнитосфера Земли сплюснута и простирается всего до 10 радиусов планеты. В противоположном направлении имеет место вытянутость до 1000 радиусов планеты.
Ответьте на вопросы к тексту и выполните задания:
1. Назовите причину возникновения магнитного поля внутри ядра.
2. Что собой представляет солнечный ветер? Какие явления в верхних слоях атмосферы вызываются частицами солнечного ветра?
3. Почему расположение геомагнитных силовых линий не симметрично относительно земной оси, а Земля имеет своеобразный магнитный хвост?
4. Вспомните, что вы знаете о воздействии магнитных бурь на здоровье и жизнедеятельность человека.
Билет 25.
Текст по разделу «Механика», содержащий описание опыта. Задания на определение (или формулировку) гипотезы опыта, условий его проведения и выводов.
Удивительный песо.
Само разнообразие свойств песка достойно удивления. Сухой, он текуч, подобно воде. Однако в отличие от жидкости без труда выдержит вес человека, прогуливающегося вдоль берега. Даже в состоянии покоя песок ведет себя странным образом. Кажется очевидным, что, оказавшись под 30-метровой кучей песка, человек испытывает гораздо большее давление, чем под 3-метровой. Однако это не так. Давление жидкости на дно сосуда возрастает пропорционально высоте ее уровня, давление же сыпучего вещества на основание сначала растет, потом достигает максимума и далее остается неизменным. Силы, действующие между частицами песка, переносят избыточное давление на стенки резервуара.
Наберите две пригоршни сухого песка и медленно высыпайте его через щель между ладонями. Обратите внимание на то, что вначале высыпаются песчинки, лежащие непосредственно над отверстием. А затем песчинки из верхнего слоя песка, в котором образуется воронка. Наклоните ладони. Воронка все равно образуется точно по вертикали над отверстием. Что мешает раньше высыпаться другим песчинкам, расположенным вокруг отверстия в нижних слоях, т.е. ближе к нему?
Продолжим эксперимент. Возьмем лист бумаги, свернем его в трубку, положим горизонтально и засыплем снаружи сухим песком. Конструкция из бумаги будет выдерживать довольно большие нагрузки, прочность ей придает не только трубчатая форма; нужно, чтобы вокруг трубки и сверху толстым слоем лежал сухой песок. Почему песок не расплющивает трубку, даже если надавить сверху на песок ладонью? Дело в том, что под давлением песчинки перестраиваются так, что заклинивают друг друга, мешая взаимному перемещению. В науке это явление носит название «появление арочных структур». В арке каждый отдельный элемент не может переместиться в направлении действия внешней силы — он зажат враспор соседними элементами, которым и передает действующую нагрузку. В результате под давлением (внешним и внутренним) песок утрачивает подвижность и приобретает свойства твердого тела.
По этой причине в песочных часах песок пересыпается равномерно, независимо от высоты его столба (в отличие от воды!). И первыми высыпаются песчинки именно верхнего слоя, потому что они не связаны арочными структурами.
Ответьте на вопросы к тексту и выполните задания:
1. С какой целью проводится эксперимент, описанный в тексте?
2. Почему давление, которое оказывает куча песка, максимально не в центре, под пиком, а по краям?
3. Почему количество песчинок, проходящих через отверстие, соединяющее две колбы песочных часов, остается примерно постоянным?
Чем объясняется прочность сводов туннелей метро, куполов соборов, арочных проемов?
Билет 26.
Текст по теме «Электромагнитные поля», содержащий информацию об электромагнитном загрязнении окружающей среды, задания на определение степени воздействия электромагнитных полей на человека и обеспечение экологической безопасности.
Электромагнитные поля сотовых телефонов.
Главное преимущество мобильного телефона состоит в том, что он поддерживает постоянную радиотелефонную связь при перемещении абонента в пределах так называемой «зоны покрытия», где установлены приемные и передающие антенны. Включенный мобильный телефон автоматически время от времени посылает сигналы, поддерживая связь с ближайшим к нему приемником-передатчиком, который предоставляет ему один из свободных каналов. Интенсивность радиоволн на поверхности Земли сегодня превышает мощность солнечного излучения в 100 млн раз. Последствия такого вторжения в природный мир полностью пока не известны. Рассмотрим несколько негативных проявлений.
Сотовые телефоны создают угрозу другим радиоэлектронным средствам в связи с так называемой проблемой электромагнитной совместимости, т.е. созданием взаимных помех различными радиоэлектронными устройствами. Первыми забили тревогу авиаторы. Не надо объяснять, что может случиться с заходящим на посадку самолетом, если у него вдруг откажет навигационная система или автопилот. Многие известные компании запретили пользоваться сотовыми телефонами на своих бензозаправочных станциях.
Звонок по сотовому телефону может создать угрозу здоровью и жизни человека в больнице, где используется чувствительное электронное оборудование.
С утверждением, что излучения сотовых телефонов влияют на здоровье, соглашаются практически все специалисты. Особенно чувствительными к воздействию электромагнитных полей являются нервная, иммунная, эндокринно-регулятивная и половая системы. Наиболее подвержены воздействию излучений сотового телефона развивающиеся организмы.
Ответьте на вопросы к тексту и выполните задания:
1. Назовите достоинства сотовой связи, которые не «позволяют» нам отказаться от мобильных телефонов.
2. Почему запрещается пользоваться сотовыми телефонами в местах, где производятся взрывные работы, в пожаро- и взрывоопасных помещениях?
3. Объясните, почему людям, использующим кардиостимуляторы, включенный сотовый телефон всегда следует держать на расстоянии не менее 15 см от кардиостимулятора.
4. Почему не рекомендуется находиться подолгу вблизи антенны ретранслятора провайдера?
Критерии оценки устного ответа учащегося на экзамене:
Оценка «5» ставится в том случае, если обучающийся:
а) обнаруживает полное понимание физической сущности рассматриваемых явлений и закономерностей, знание законов и теорий, умеет подтвердить их конкретными примерами, применить в новой ситуации и при выполнении практических заданий;
б) дает точное определение и истолкование основных понятий, законов, теорий, а также правильное определение физических величин, их единиц и способов измерения;
в) технически грамотно выполняет физические опыты, чертежи, схемы, графики, сопутствующие ответу, правильно записывает формулы, пользуясь принятой системой условных обозначений;
г) при ответе не повторяет дословно текст учебника, а умеет отобрать главное, обнаруживает самостоятельность и аргументированность суждений, умеет установить связь между изучаемым и ранее изученным материалом по курсу физики, а также с материалом, усвоенным при изучении других смежных предметов;
д) умеет подкрепить ответ несложными демонстрационными опытами;
е) умеет делать анализ, обобщения и собственные выводы по данному вопросу;
ж) умеет самостоятельно и рационально работать с учебником, дополнительной литературой и справочниками.
Оценка «4» ставится в том случае, если ответ удовлетворяет названным выше требованиям, но обучающийся:
а) допускает одну негрубую ошибку или не более двух недочетов и может их исправить самостоятельно, или при небольшой помощи учителя;
б) не обладает достаточными навыками работы со справочной литературой ( например, ученик умеет все найти, правильно ориентируется в справочниках, но работает медленно).
Оценка «3» ставится в том случае, если обучающийся правильно понимает физическую сущность рассматриваемых явлений и закономерностей, но при ответе:
а) обнаруживает отдельные пробелы в усвоении существенных вопросов курса физики, не препятствующие дальнейшему усвоению программного материала;
б) испытывает затруднения в применении знаний, необходимых для решения задач различных типов, при объяснении конкретных физических явлений на основе теории и законов, или в подтверждении конкретных примеров практического применения теории,
в) отвечает неполно на вопросы учителя ( упуская и основное), или воспроизводит содержание текста учебника, но недостаточно понимает отдельные положения, имеющие важное значение в этом тексте,
г) обнаруживает недостаточное понимание отдельных положений при воспроизведении текста учебника, или отвечает неполно на вопросы учителя, допуская одну-две грубые ошибки.
Оценка «2» ставится в том случае, если обучающийся:
а) не знает и не понимает значительную или основную часть программного материала в пределах поставленных вопросов,
б) или имеет слабо сформулированные и неполные знания и не умеет применять их к решению конкретных вопросов и задач по образцу и к проведению опытов,
в) или при ответе допускает более двух грубых ошибок, которые не может исправить даже при помощи учителя.
Грубыми считаются следующие ошибки:
- незнание определения основных понятий, законов, правил, основных положений теории, незнание формул, общепринятых символов обозначений физических величин, единиц их измерения;
- незнание наименований единиц измерения,
- неумение выделить в ответе главное,
- неумение применять знания для решения задач и объяснения физических явлений,
- неумение делать выводы и обобщения,
- неумение читать и строить графики и принципиальные схемы,
- неумение подготовить установку или лабораторное оборудование, провести опыт, необходимые расчеты или использовать полученные данные для выводов,
- неумение пользоваться учебником и справочником по физике и технике,
- нарушение техники безопасности при выполнении физического эксперимента,
- небрежное отношение к лабораторному оборудованию и измерительным приборам.
К негрубым ошибкам следует отнести:
- неточность формулировок, определений, понятий, законов, теорий, вызванная неполнотой охвата основных признаков определяемого понятия или заменой одного-двух из этих признаков второстепенными,
- ошибки при снятии показаний с измерительных приборов, не связанные с определением цены деления шкалы ( например, зависящие от расположения измерительных приборов, оптические и др.),
- ошибки, вызванные несоблюдением условий проведения опыта, условий работы измерительного прибора ( неуравновешенны весы, не точно определена точка отсчета),
- ошибки в условных обозначениях на принципиальных схемах, неточность графика и др.,
- нерациональный метод решения задачи или недостаточно продуманный план устного ответа ( нарушение логики, подмена отдельных основных вопросов второстепенными),
- нерациональные методы работы со справочной и другой литературой,
- неумение решать задачи в общем виде.
Приложение к экзаменационным билетам по «Физике»
Билет №1
2. Качественная задача по теме «Законы сохранения в механике»
Железнодорожная платформа, движущаяся с некоторой скоростью, сталкивается с другой платформой и останавливается. Буферная пружина между платформами сжимается.
Определите, какие преобразования энергии происходят в этом процессе.
Билет №2
2. Экспериментальное задание по теме «Элементы электростатики»: наблюдение явления электризации тел
В вашем распоряжении имеется оборудование для наблюдения явления электризации тел: два электростатических маятника на изолирующих штативах, стеклянная и эбонитовая палочки, кусочек шелковой ткани, кусочек меха.
Пронаблюдайте явление электризации и взаимодействие заряженных тел.
Билет №3
^ 2. Экспериментальное задание по теме «Оптика»: наблюдение изменения энергии отраженного и преломленного лучей света
В вашем распоряжении оборудование для наблюдения отражения и преломления света; плоское зеркало, источник света, экран со щелью, плоскопараллельная стеклянная пластинка.
Покажите, как происходит процесс отражения и преломления падающего света.
Билет №4
^ 2. Экспериментальное задание по теме «Молекулярная физика»: наблюдение изменения давления и объема воздуха
Проверить одно из уравнений изопроцесса
Билет №5
^ Качественная задача по теме «Электростатика»
Два одинаковые по модулю, но противоположные по знаку заряда, равноудалены
от точки А.
Определите, как направлен вектор напряженности электростатического поля в точке А.
Выясните, как изменится вектор напряженности электростатического поля, если оба заряда будут отрицательными.
Билет №6
2. Экспериментальное задание по теме «Магнитное поле»: наблюдение взаимодействия постоянного магнита и катушки с током (или обнаружение магнитного поля проводника с током при помощи магнитной стрелки)
В вашем распоряжении имеется проволочная катушка, соединительные провода, разъединительный ключ, источник постоянного тока, дугообразный магнит, миллиамперметр? магнитная стрелка.
Покажите, что вокруг проводника с током существует магнитное поле.
Билет №7
^ 2. Качественная задача по разделу «Молекулярная физика»
На рис. представлен график изменения давления в зависимости от температуры для некоторой массы идеального газа.
Выясните, какой это процесс. Определите, как при этом изменился объем газа.
Билет №8
^ 2.Экспериментальное задание по теме «Элементы термодинамики»: построение графика зависимости температуры от времени остывания воды
В вашем распоряжении имеются стакан с горячей водой, большой стакан с холодной водой (стакан с горячей водой должен помещаться в стакан с холодной водой), термометр, часы с секундной стрелкой.
Постройте график изменения температуры.
Билет №9
^ 2.Качественная задача по теме «Магнитное поле»