Текст
                    В. А. Буров, С Ф. Кабанов, В. И.Свиридов
ФРОНТАЛЬНЫЕ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ
ЗАДАНИЯ
ПО ФИЗИКЕ

В.А.Буров, С.Ф.Кабанов, В.И.Свиридов ФРОНТАЛЬНЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ ПО ФИЗИКЕ В 6-7 КЛАССАХ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ Пособие для учителей Под редакцией В. А. Бурова МОСКВА «ПРОСВЕЩЕНИЕ» 1981
ББК 74.265.1 Б91 Рекомендовано к изданию Главным управлением школ Министерства просвещения СССР Владимир Алексеевич Буров, Станислав-Федорович Кабанов, Виктор Иванович Свиридов ФРОНТАЛЬНЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ ПО ФИЗИКЕ В 6—7 КЛАССАХ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ Редактор Л. С. Мордовцева Художник переплета H. Г. Блинов Художник В. А. Сайчук Художественный редактор В. М. Прокофьев Технический редактор М. М. Широкова Корректор Г. С. Попкова ИБ № 6166. Сдано в набор 06.08.80. Подписано к печати 16.02.81. 60х90'Лв. Бумага типограф. № 8. Ли- тер. гарн. Высокая печать. Услов. печ. л. 7. Уч.-нзд. л. 6,91. Тираж 600 000 экз. Заказал 438 Цена 20 коп. Ордена Трудового Красного Знамени издательство «Просвещение» Государственного коми- тета РСФСР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. Москва, 3-й проезд Марьиной рощи, 41. Саратовский ордена Трудового Красного Знамени полиграфический комбинат Росглавполи- графпрома Государственного комитета РСФСР по .делам' издательств, полиграфии и княж- ной торговли. Саратов, ул. Чернышевского, 69. Буров В. А. и др. Б91 Фронтальные экспериментальные задания по физике в 6—7 классах средней школы: Пособие для учителей / В. А. Буров, С. Ф. Кабанов, В. И. Свиридов.—М.: Просвещение, 1981.— 112 с., ил. В пособии дается описание 46 фронтальных экспериментальных заданий по фиадке для VI классов и 45—для VII классов, методика и техника их проведения, пере- чень учебного оборудования, необходимого для их выполнения. 60501— 445 Б —---------- инф. письмо 81 4306021100 103(03)—81 ББК 74.265.1 53 © Издательство «Просвещение», 1981 г.
ПРЕДИСЛОВИЕ Предлагаемые экспериментальные задания представляют собой кратковременные фронтальные лабораторные работы, которые вы- полняются одновременно всеми учащимися класса под руководством учителя. Основное назначение экспериментальных заданий — способство- вать формированию у учащихся основных понятий, законов, теорий, развитию мышления, самостоятельности, практических умений и навыков, в том числе умений наблюдать физические явления, выпол- нять простые опыты, измерения, обращаться с приборами и материа- лами, анализировать результаты эксперимента, делать обобщения и выводы. По своему содержанию экспериментальные задания представляют собой наблюдения, опыты и измерения, тесно связанные с темой урока. ' В пособие включены следующие виды заданий: 1. Наблюдение и изучение физических явлений. ' 2. Наблюдение и изучение свойств тел. 3. Изучение устройства, действия измерительных приборов и пра- вил обращения с ними. А. Измерение физических величин. 5. Наблюдение зависимостей между физическими величинами. 6. Опыты, подтверждающие физические законы. 7. Экспериментальные задачи. Задания составлены по всем разделам и темам программы. Они органически связаны с- изучаемым на уроках учебным материалом. Это позволяет выполнять их систематически в течение учебного года. Количество заданий по каждой теме определяется степенью важ- ности.того или иного понятия или практического умения и навыка. Задания соответствуют познавательным возможностям учащихся, усложняются постепенно, что способствует поэтапному формирова- нию системы знаний, умений и навыков учащихся. Кроме того, они способствуют также развитию мышления учащихся, так как побужда- ют их к выполнению умственных операций (анализу, синтезу, срав- нению,-обобщению и др.) и создают возможность для самоконтроля. I 3
Активизация мыслительной- деятельности достигается путем постанов- ки соответствующих вопросов в ходе выполнения заданий. Вопросы обращают внимание учащихся на существенные стороны изучаемых явлений, заставляют их осмысливать свои действия и полученные ре- зультаты. В некоторых заданиях системой вопросов задается програм- ма наблюдений. Благодаря кратковременности выполнения (5—10 мин) экспери- ментальные задания обладают еще одним ценным свойством: их можно включать в отдельные этапы урока с целью решения различных учеб- ных задач: введения в тему урока, иллюстрации к объяснению учи- теля, повторения и обобщения изученного на уроке материала, отра- ботки практического навыка и др. • Задания выполняются на типовом лабораторном оборудовании с применением в некоторых случаях простейших самодельных прибо- ров й доступных материалов. Экспериментальные задания и методика их проведения прошли, опытную проверку в 19 городских и сельских школах 9 областей РСФСР. Проверка показала, что фронтальные экспериментальные задания выполняют три основные функции: образовательную, разви- вающую и воспитывающую; они являются эффективным средством активизации обучения физике, способствуют формированию системы основных знаний, практических умений и навыков учащихся, разви- тию их мышления, творческого подхода к изучению явлений, создают условия для реализации принципа развивающего обучения. В ре- зультате систематического выполнения экспериментальных заданий знания учащихся становятся глубокими, прочными и тесно связанны- ми с жизнью. Одновременно они способствуют развитию самостоятель- ности и инициативы учащихся, пробуждают у них интерес к предме- ту и вырабатывают многие ценные качества: наблюдательность, вни- мание, настойчивость, аккуратность и др. Экспериментальные зада- ния способствуют подготовке учащихся к выполнению фронтальных лабораторных работ и практикумов, предусмотренных программой, л помогают разнообразить методику их проведения. Положительные результаты педагогического эксперимента позво- ляют рекомендовать задания для массовой школы. л..; Пособие состоит из двух частей. Первая часть (главы I—Ш)со- держит методические рекомендации для учителя, а вторая часть (гла- вы IV—V)—дидактический материал для учащихся. В главе I рассматриваются общие вопросы организации и методи- ки проведения фронтальных экспериментальных заданий в VI—VII классах: перечень необходимого учебного оборудования, подготовка учащихся и учителя, методика проведения заданий, обсуждение и оформление результатов работы. Конкретные методические рекомендации к заданиям изложены в главах II и III. В них раскрываются цель выполнёния заданий, место заданий на уроках, выводы, которые должны сделать учащиеся после выполнения заданий, и практические советы учителю. . В главе IV дано описание фронтальных экспериментальных зада- ний для VI класса, а в главе V — для VII класса. 4
Пособие написали: Буров В. А. — предисловие, глава I, § 1,2; глава II, § 3, 4, 5; глава III, § 2, 3, 4, 5, 6; глава IV, § 3, 4, 5; глава V, § 2, 3, 4, 5, 6. Кабанов С. Ф. — глава III, § 1; глава V, § 1. Свиридов В. И. — глава I, § 2; глава II, § 1, 2; глава III, § 4; глава IV, § 1, 2; глава V, § 4. Работа выполнялась в лаборатории обучения физике НИИ школ МП РСФСР под руководством В. А. Бурова, которым, кроме того, подобрана тематика экспериментальных заданий и разработана струк- тура пособия. Авторы выражают глубокую благодарность всем учителям, прово- дившим опытную проверку экспериментальных заданий. 1 За ценные замечания по рукописи пособия авторы благодарят ре- цензентов: заведующего кафедрой методики физики Московского об- ластного педагогического института имени Н. К- Крупской, доцента Л. П. Свиткова, заведующего кафедрой физики Орехово-Зуевского педагогического института, доцента А. А. Евсюкова, научных сотруд- ников НИИ школ МП РСФСР В. Н. Руденко, В. И. Садкову, заведую- щего кабинетом физики Саратовского областного института усовер- шенствования учителей Н. В. Карпову и методиста Е. И. Садовнико- ву, заслуженного учителя школы БССР А. М. Качинского и аспиранта А. П. Лещукова.
ГЛАВА 1 ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ФРОНТАЛЬНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ § 1. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ФРОНТАЛЬНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЗАДАНИИ Для выполнения фронтальных экспериментальных заданий при- меняется школьное лабораторное оборудование и частично простей- шие самодельные приспособления. Весь комплект приборов, принадлежностей и материалов, необхо- димых для выполнения экспериментальных заданий в VI—VII клас- сах, сведен в два списка, которые прилагаются ниже. В списках ука- зав, количество приборов для 30—40 учеников. Списки иллюстри- рованы рисунками, раскрывающими устройство и способ хранения приборов. В последней графе каждого списка перечислены номера Заданий, в которых применяется данный прибор. В списки не включены приборы и материалы, которые не относят- ся к лабораторному оборудованию, но они применяются в одном-двух заданиях. К ним относятся метроном (один для всего класса), часы с секундной стрелкой, карандаши круглые (предполагается, что они имеются ’у учащихся), инструменты, в которых применен рычаг (нож- ницы, кусачки и др.). Часть приборов (в списке оборудования для VI класса номера 11, 12, 13, 16, 17, 18, 24, 25, 27; в списке оборудования для VII клас- са номера 10—14, 29) являются самодельными. Их можно изготовить в школьных мастерских. Все перечисленные в списках приборы и материалы хранят так же, как обычное лабораторное оборудование1. Шкафы с приборами рас- полагают в том классе, где выполняются задания. Приборы расстав- ляют в шкафах не по разделам и темам программ, а по их наименова- нию, т. е. отдельно все весы, разновесы, измерительные линейки, ди- намометры и т. д. Все приборы помещают в специальные укладки, которые служат одновременно и подносами. Мелкие детали и некото- рые материалы хранят и выдают учащимся, в пробирках или неболь- ших коробочках с этикетками. Такое хранение обеспечивает быструю выдачу и уборку приборов, облегчает их учет и проверку исправности, что важно при фронтальном методе выполнения заданий. 1 См.: Буров В.„А. и др. Фронтальные лабораторные занятия’по физике в средней школе. Пособие для учителей/ Под ред. А. А. Покровского, 2-е изд., перераб. М., 1974. 6
Список оборудования для VI класса № п/п Наименование оборудования Количество Номера ваданий, в которых применяется прибор 1 2 3 4 1 2 3 4 \ Лабораторные измерительные приборы Линейка измерительная 30—35 см с миллиметровыми делениями (рис. 1). Лента измерительная с сантиметровы- ми делениями длиной 150 см (рис. 2). Цилиндр измерительный (мензурка) с носиком на 100 мл, диаметром 30 мм, с делениями по 1 мл (рис. 3). KI 1 П К мЙГи 1 1 ' 1 П1 f Х> i Весы учебные ВУч на штативе с подъемной муфтой, чувствительность • 15—20 15—20 15—20 2, 24, 28, 37, 38, 39 35, 36 , 40, 41, 42, 43,44 3, 11, 12, 13, 33 7
(Продолжение) № п/п Наименование оборудования Количество Номера заданий, в которых применяется прибор 2 3 4 предельная нагрузка весов 0,01 г,' 200 г (рис. 4), 5 Гири 4-го класса Г4-210 в ящике с пинцетом; общая масса всех гирь 210 г (рис. 5). 6 Динамометр учебный ДШк; пре- дельная нагрузка 4 Н, цена деления шкалы 0,1 Н (рис, 6)« 15—20 И, 12, 13 15—20 10, И, 12, 13 15—20 17, 19, 20, 21, 22. 24, 32, 33. 35, 36, 38, 40, 41, 42, 43 Набор грузов по механике НГМ- 100; в наборе 6 грузов, каждый мас- 8
(Продолжение) № п/п Наименование оборудования Количество Номера заданий, в которых применяется прибор 1 2 3 4 15-20 сой по 100 г с двумя крючками (рис. 7). 16, 17, Л9, 20, 21, 22, 34, 37, 38, 40, 41 8 Лабораторные приборы и принадлежности Набор тел из 20 брусков НБ-20; бруски размером 40X25X8 мм: 5 шт. из пластмассы, 5 шт. из стали, 5 шт. из алюминия и 5 шт. из дерева (рИс. 8). 1, 10, 34 9 Набор тел для калориметра НТК — цилиндры диаметром 25 мм и высотой 40 мм с крючками: 5 шт. из латуни, 5 шт. из чугуна и 5шт. из алюминия (рис. 9). 1, 32, 33» 34, 38, 46 10 15-20 14, 44, 4S Шарик диаметром 25 мм Ш-25 с отверстием для нити (рис. 10). 9
( Продолжение) № п/п Наименование оборудования Количество Номера заданий, в которых применяется прибор 1 1 2 3 4 11 12 ji Й } ‘ •• . 13 -л Мешочек из тк 200 г (рис. 11). Тело неправи. форовый ролик) Пробирка хими кой и стеклянно 150—200 мм, ди резиновым колеч II г> ани с песком массой & пьной формы (фар- на нити (рис. 12). Гуй * ческая ПХ-14 с проб- й трубкой длиной аметром 4—5 мм с ком (рис. 13). IML Й 15—20 15—20 Z 15—20 15, 16 12, 13 5 in
(Продолжение) № п/п Наименование оборудования Количество Номера заданий, в которых применяется прибор 1 2 3 4 14 Желоб лабораторный Ж-140 дли- ной 140 см из углового металла, имею- щего в сечении* форму прямого угла со сторЪнами' 18—20 мм. Желоб со- ставной, разбирается на две поло- вины (рис. 14). 15 Трибометр лабораторный ТрЛ, со- стоящий из деревянной линейки раз- мером 500x50X4 мм и одного деревян- ного прямоугольного бруска с крюч- ком и отверстиями для грузов 16 Трубка стеклянная с поршнем и тонкостенным резиновым баллончи- ком на коже. Внутренний диаметр трубки 6—8 мм, длина 120 мм. Пор- шень сделан из ткани, намотанной на стержень диаметром 4 мм и длиной 170 мм (рис. 16). 15—20 15—20 15—20 44 2, 9, 17, 18, 20,21, 22, 24i 35, 36, 42, 43, 44 25, 26, 30 II
(Продолжение) № п/п Наименование оборудования Количество Номера заданий, в которых применяется прибор 1 2 3 4 17 18 19 20 Индикатор давления, изготовлен- ный из стеклянной трубки с внутрен- ним диаметром 4 мм и длиной 350 мм, в U-образное колено индикатора на- ливается вода (рис. 17). Модель сообщающихся сосудов, из- готовленная из двух стеклянных тру- бок, соединенных резиновой трубкой; внутренний диаметр трубок- 6-—8 мм, длина 100 м (рис. 18). Присоска резиновая диаметром 40 мм (рис. 19). Рычаг-линейка РЛн длиной 50 см с винтами и гайками для уравнове- шивания, отдельной металлической осью и четырьмя сережками из сталь- 15—20 15—20 15—20 * J 27 29 ♦ 31 12
(Продолжение) № n/п Наименование оборудования Количество Номера заданий. в которых применяется прибор 1 2 3 4 21 22 23 ной пр ЗОВ Hi Пип Бло (рис. Шта ШФр ЛЫМ к юволоки для подвешивали рычаге (рис. 20). я гру- 21). БК-2 работ 1 ма- 15—20 15—20 15—20 15—20 37, 38 д» 23, 30 40, 41 37, 38, 40, 41, 42, 44 етка медиц к с двумя 22). ТИВ ДЛЯ ( с 2 муфтам] ельцом (рис инскг крк |ронт к, 1 . . 23). IJ м 1Я (рис. чками альныл палкой в 13
(Продолжение) № п/п ИввменомНве оборудования Количество Номера заданий, в которых применяется прибор 1 2 ♦ 3 4 24 Трубка стеклянная с внутренним диаметром 6—8 мм и длиной 100 мм (рнс. 24). 15—20 4 25 Пластинка стеклянная размером 60х х90Х1мм, одна сторона которой по- крыта тонким слоем парафина (рис. 25). 15—20 23 26 Спиртовка СЛ 15—20 5 8 (рис, 26). Пробирка химическая ПХ-14 с пер- манганатом калия, закрытая пробкой 15—20 6, 7 14
(Продолжение) № п/п Наименование оборудования Количество Номера заданий, в которых применяется прибор 1 2 3 4 28 Зажим пружинный ЗПМ. 15—20 29 Посуда 29 Стакан низкий НН-250 (рис, 28). 15—20 3, 5, 6, 7, 11, 23, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 34 у, \ Од й 30 Стакан высокий ВН-500. 15—20 32 31 Пробирка химическая ПХ-14 раз- мером 100X14 мм. 60 5, 6, 7 Материалы 32 Палочка (из стекла, пластмассы, дерева) диаметром 4 мм и длиной 150 мм. 15-20 4, 6 33 Шнур резиновый сечением 1X1 мм, длиной 300 мм. 15—20 16, 46 34 Трубка резиновая с внутренним диаметром 5 мм и длиной 50 мм. 15—20 27 35 Нитки катушечные № 20. 1 кат* 10, 14, 18, 33, 40, 41, 45 36 Картон бумажный размером. 300 х 150Х1 мм.'- 15—20 15, 16 37 Бумага писчая размером 200Х 150мм. 15—20 7, 9, 21 38 Бумага наждачная размером 200Х 50 мм. 15—20 21 39 Натрия хлорид (насыщенный раствор). 3—4 л 27, 28, 32, 34 40 Мел в виде кусков. 15-20 6 41 Спички в коробке. 15—20 кор. 5.8 42 Спирт-ректификат. 100 г 7 43 Картофель в виде пластинки толщи- ной .5 мм (готовится перед уроком). 15—20 4,34 44 Стеарин в виде кусков. 30—40 8 45 Сургуч в виде кусков. 30—40 8 46 Пластилин в виде кусков* 30—40 8 Список оборудования для VII класса 1 2 3 4 1 2 Лабораторные измерительные приборы Линейка измерительная 30—35 см с миллиметровыми - делениями (пластмас- совая см. рис. 1). Весы учебные ВУч на штативе; чув- ствительность весов 0,01 г, предель- ная нагрузка 200 г (см. рис. 4). 15—20 15—20 14 7 ч 15
( Продолжение) № п/п Наименование оборудования Количество Номера ааданий, в которых применяется прибор I 2 3 4 3 Термометр лабораторный от 0 до 100 °C ТЛ-2 № 2 с делениями на целые градусы в футляре (рис. 29). ч 15—20 4, 5, 7, 8, 9 1 111 i / | 11 bi, / ш 1 гп '1 - 4 Амперметр ‘магнитоэлектрической системы АЛ со шкалой на 2 А, разде- ленной на десятые доли ампера (рис. 30). 15—20 22, 23, 24, 27. 28, 30 31, 33, 35, 42 5 6 Вольтметр магнитоэлектрической системы ВЛ со шкалой на 4 В или 6 В, разделенной на десятые доли вольта (хранятся в укладке, как и амперметры). Миллиамперметр магнитоэлектри- ческой системы МА со шкалой 5—0—5 мА, разделенной на миллиамперы * (хранятся в укладке, как и ампер- метры). 15—20 15—20 23, 24, 27, 28, 31,33, 35 45 7 8 Лабораторные приборы и принадлежности Набор тел из 20 брусков НБ-20 размером 40 X 25X 8 мм: 5 шт. из алю- миния, 5 шт. из пластмассы, 5 шт. из стали, 5 шт. из дерева (см. рис. 8). Спиртовка лабораторная СЛ (см, рис. 26). 4 15—20 43 2, 3, 8 16
(Продолжение) Наименование оборудования Количество № п/п Номера заданий, в которых применяется прибор 9 Калориметр Клр с внутренним со- судом вместимостью не более 250 мл, массой до 50 г и картонной крышкой (рис. 31). 15—20 10 Набор кристаллических ’ тел (хло- рид натрия, сульфат меди, цинк, чугун) в пробирке (рис. 32). 15»—20 П ‘ Пробирка химическая ПХ-14 раз- мером 100X 14 мм с гипосульфитом (рис. 33). 15—20 Ч Л 1 О Q Л 17
(Продолжение) № п/п Наименование оборудования Количество Номера заданий, в которых Hip вменяется прибо р 1 *2 3 4 12 13 14 15 16 Пробирка химическая ПХ-14 раз- мером 10ОХ14 мм с перманганатом ка- лия (см. рис. 27). Фольга алюминиевая размером *15x40 мм (рис. 34). Картон БОХ150 мм (рис. 35). Пипетка медицинская (см. ряс. 21). Батарея аккумуляторов З-НКН-Ю в ящик? (рис. 36) 15—20 '15—20 * 15—20 15—20 3 1 1 9, 10 1 *т или источник питания лабораторный ЛИП-90 напряжением 4 В при силе тока 3 А (рис. 37). 18
(Продолжение) п/п Наименование оборудования 15-20 17 18 19 20 Количество 3 Номера заданий, в которых применяется прибор 4 15, 16, 17, 18, 19,20. 21, 22, 24. 27, 28, 30, 31, 33, 35, 38, 39, 40, 41, 42, 44, 45 Лампа накаливания миниатюрная МН 3,5 В, 0,28 А на подставке с па- троном (рис. 38). 'Набор сопротивлений НС из трех отдельных проволочных спиралей со- противлением 1,2 Ом на силу тока 2 А и 4 Ом на силу тока I А. Каждая спи- раль укреплена на колодке с двумя зажимами (рис. 39). Реостат ползунковый РП-6 сопро- тивлением 6—7 Ом на силу тока 2 А (рис. 40). Ключ замыкания тока КЗТ (рис. 4.1). 15—20 15—20 15—20 15—20 15, 35, 20, 51, 26, 16 36, 24, 33 27, 17, 38 ' 25, 28, 18, 19, 34, 27, 28, 30, 30, 31, 35 15, 21, 16, 17, 18, 19, 20, 24, 27, 28, 30, 31, 33, 35, 38, 39, 40, 41, 42, 44, 45 19
(Продолжение) Ка п/п Наименование оборудования Количество Номера заданий, в которых применяется прибор 1 2 е 3 4 27 28 29 • 30 Компас школьный КШ в пластмас- совой оправе (рис. 50). Катушка-моток КММ из проволоки; диаметр мотка 40 мм, сопротивление около 10 Ом (рис.,51). а гЖ * ‘’J?.’ * S '-у * Экран из белого картона размером 200x140 мм с вырезом для катушки- мотка (рис. 52). Коробка-сито с железными опил- ками (рис. 53). 15—20 15—20 15—20 15—20 21, 38, 39, 42» 43 39. 44. 45 39 21, 39, 42 22
(Продолжение) | № п/п Наименование оборудования Количество Номера заданий, в которых применяется прибор 1 2 3 4 1 31 * Линза выпуклая Р +65 в оправе на подставке (рве. 54). 15—20 6 32 Набор плавких предохранителей. 40—50 1 37 33 Штатив для фронтальных работ ШФр (см. рис. 23). 15—20 11, 12, 43, 44 34 Пленка полиэтиленовая размером — 35 60 x 300 мм. 30-40 11, 12, 13 Пленка полиэтиленовая размером 1 10х 100 мм на нити длиной 150— 200 мм. 15—20 12 36 Полоска бумажная размером 60Х ХЗОО мм. 15—20 И, 12, 13 37 Кусок ацетатного - шелка размером 50X100 мм. 15—20 11 38 Кусок слесарного ножовочного по- лотна или стальной проволоки. 15—20 42 39 Посуда Стакан низкий НН-250 (см. рис. 28). 60 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10 40 Стакан высокий ВН-500. 15—20 15, 17, 19 41 Пробирка химическая ПХ-14 раз- мером 100Х 14 мм. 40—60 2, 3 42 Материалы Спирт-ректификат. 1 л 2, 3, 8, 9, 10, 11, 12 43 Сульфат меди (насыщенный раствор). 4 л 19 44 Хлорид натрия (насыщенный раст- вор). 4 л 15, 17 45 Бумага фильтровальная в виде небольших листов. 100 8 46 Нитки катушечные № 20. 1 кат. 11 47 Вата гигроскопическая. 50 г 9, 14 48 Спички в коробке. 15—20 кор 2, 3, 8 23
§ 2. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ФРОНТАЛЬНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ Приступая к систематическому проведению фронтальных экспери-. ментальных заданий, учитель предварительно знакомит учащихся со структурой и правилами их выполнения. С этой целью он объясняет порядок получения оборудования, выполнения заданий, правила записи результатов измерений и наблюдений, сообщает и о контроль- ных лабораторных работах, на которых будут проверяться не только знания, но и практические умения и навыки. Опыт работы 'показывает, что фронтальные экспериментальные задания лучше выполнять звеньями из двух учащихся. Ученики в этом случае могут посоветоваться о порядке проведения эксперимен- та, обсудить полученные результаты, при необходимости помочь друг другу. Например, при изучении простых механизмов один ученик поднимает груз и измеряет силу, а другой измеряет высоту, на кото- рую поднимают груз.. При звене из двух учащихся организация их активной работы не вызывает особого затруднения. Если нет необхо- димости помогать друг другу, то можно предложить прием поочередно- го выполнения, например измерительных операций, или прием выпол- нения задания по частям. (Одну часть задания выполняет один ученик, другую часть — другой.) При большем числе учащихся в звене обыч- но задание выполняют один-два ученика, а остальные остаются, наб- людателями. Если для выполнения экспериментальных заданий требуется про- стое оборудование, то его целесообразно выдавать каждому ученику. Так следует поступать, например, при измерениях линейкой. Для облегчения проведения экспериментальных заданий в каждом классе надо создать группу из 4—5 учеников-лаборантов, которые будут помогать учителю подбирать, проверять, регулировать, ре- монтировать, выдавать и собирать оборудование. Выдавать оборудование целесообразно на перемене до урока, так как в ходе .урока это отвлекает учащихся и учителя. Нежелательна также и потеря времени на уроке на выдачу оборудования. Опасение, что выданное оборудование будет отвлекать учащихся на уроке, несостоятельно, так как при систематическом проведении фронтальных, экспериментальных заданий учащиеся привыкают к на- личию приборов на столах и не обращают на них внимание во время объяснения учителя. Наличие необходимого оборудования на столах учащихся перед началом урока имеет и свое организующее, мобилизующее значение. Учащиеся, видя на столах приготовленные приборы, с интересом ждут начала работы. Один комплект лабораторного оборудования желательно иметь на столе учителя. Он может потребоваться для показа приемов работы или для замены в случае выхода из строя какого-либо прибора при проведении опыта учащимися. Для получения хорошего результата необходимо тщательно подо- брать лабораторное оборудование и проверить его исправность. Учи- 24
тель должен знать все особенности выдаваемых ученикам приборов, знать, в каких пределах возможны отклонения от желаемого резуль- тата. Только при таких условиях он в состоянии быстро заметить ошиб- ки учеников, своевременно исправить их и оперативно руководить ра- ботой всего класса. Поскольку предлагаемые задания могут быть использованы на-раз- личных этапах урока, учителю при подготовке к конкретному уроку необходимо тщательно продумать цель каждого задания и его место на уроке, содержание вступительной и заключительной беседы, время инструктирования и выполнения заданий, содержание записей и за- рисовок на доске и в тетрадях учащихся, наиболее эффективные лриеш сочетания демонстрационных и фронтальных опытов. Экспериментальные задания выполняются по письменным инструк- циям. Письменные инструкции помогают и учащимся, и учителю. Учащимся они задают программу конкретных действий, позволяют работать в индивидуальном темпе. Учителю инструкции указывают конкретное содержание задания, сокращают время на его объяснение, позволяют осуществлять непрерывный" контроль за ходом выполне- ния задания, своевременно выявлять трудности и ошибки учащихся и оказывать им необходимую помощь в работе. Управляющая функция письменных инструкций .изменяется в зависимости от содержания учебного материала урока и подготовлен- ности-учащихся. В одних случаях она дается системой указаний к вы- полнению задания, в других — системой вопросов, ответы на кото- рые учащиеся получают из наблюдений и эксперимента. Письменные инструкции следует вводить постепенно. На первых уроках, когда учащиеся еще не умеют ими пользоваться, инструкти- рование целесообразно проводить устно. Устный инструктаж позво- ляет оперативно руководить и направлять кратковременные практи- ческие действия и мышление учащихся. Степень подробности инсфук- тажа зависит от сложности операций, выполняемых учащимися, при- меняемого оборудования и наличия у учащихся определенных прак- тических умений и навыков. Вначале, когда учащиеся еще не имеют необходимых эксперимен- тальных навыков, важную роль играет показ учителем приемов вы- полнения отдельных практических действий. В этом случае урок надо строить так, чтобы учащиеся выполняли задание под руководством учителя. Например, при организации фронтального наблюдения за изменением объема воздуха при сжатии учитель предварительно должен сам воспроизвести все те действия, которые указаны в инструк- ции к заданию № 5 (VI класс). Только после показа каждой операций ее выполняют учащиеся. По мере развития у учащихся экспериментальных навыков устное инструктирование должно сменяться самостоятельным выполнением заданий по письменным инструкциям. При этом учащиеся должны знать, что вопросы в заданиях поставлены для уточнения цели, того- или иного действия. Если задания выполняются в классе систематически, то учащиеся, получив навыки самостоятельного, экспериментирования, могут 25
более активно участвовать в планировании опыта. В этих случаях целе- сообразно вместо письменной инструкции^ к заданию ставить перед учащимися только учебную задачу и просить их самостоятельно най- ти пути ее решения. Учащиеся, ориентируясь на имеющееся оборудо- вание, предлагают план проведения опыта. При этом они проявляют максимум самостоятельности и проводят эксперимент со всей серьез- ностью. Чтобы направить мысль учащихся на активное разрешение определенной познавательной задачи, иногда целесообразно экспери- ментальные задания вводить в урок для создания проблемной ситуа- ции. Например, перед изучением атмосферного давления предложить учащимся опустить стеклянную трубку с поршнем в воду и поднять поршень. Поднятие воды за поршнем вызывает у них чувство удивления и интерес. Обьяснить наблюдаемое они не могут. Учитель умышлен- но сталкивает учащихся с этой трудностью, создает противоречие меж- ду уровнем знаний и возможностью объяснить явление^ Такая ситуа- ция вызывает у учащихся потребность в приобретении новых знаний, стимулирует их на изучение нового материала. Желание узнать при- чину явления приковывает внимание учащихся к объяснению учите- ля, способствует эмоциональному восприятию учебного материала. Некоторые экспериментальные задания выполняются с целью на- копления фактов, на основе которых делаются важные научные обоб- щения. Такими, например, являются задания по теме «Первоначаль- ные сведения о строении вещества». На основе результатов наблюде- ний, предлагаемых, в заданиях, и целого ряда.демонстраций учитель формирует у учащихся первоначальные представления о молекулярно- кинетической теории строения вещества. Экспериментальные задания облегчают введение многих физиче- ских понятий. Например, при изучении силы тяжести учащиеся впер- вые связывают привычное для них явление падения тел на землю с взаимодействием тел на расстоянии. Чтобы облегчить переход от конкретных понятий (падение тел*).к абстрактному понятию (взаимодей- ствие на расстоянии), учащимся предлагают подвесить груз к резино- вому шнуру и наблюдать его удлинение. Выясняя причину деформа- ции резины, учащиеся под руководством учителя приходят к выводу о существовании силы тяжести. Многие задания выполняются на уроке с целью установления оп- ределенных зависимостей между физическими величинами. Экспериментальные задания по наблюдению физических* явлений, выявлению физических закономерностей, изучению свойств тел, при- боров и измерению физических величин целесообразно выполнять при изучении нового учебного материала. В этом случае учащиеся не только лучше усваивают изучаемые явления и закономерности, но и достаточно подробно знакомятся с элементами научного исследования. Часть экспериментальных заданий специально предназначена для закрепления и повторения учебного материала. Эту функцию выпол- няют прежде всего экспериментальные задачи, данные для решения которых учащиеся получают из опытов и измерений. В таких зада- ниях учащимся предлагается не простое воспроизведение изученного на уроке материала, а применение полученных знаний и умений в новых 26
ситуациях. Например, после изучения понятия механической работы учащимся предлагается вычислить работу, совершенную при равно- мерном подъеме деревянного бруска на некоторую высоту, а затем ра- боту по перемещению этого бруска по горизонтальной «поверхности на такое же расстояние. Выполнение этого задания конкретизирует представления учащих- ся о единице работы, о способе расчета работы при подъеме тела и при перемещении его по горизонтальной поверхности. Кроме того, выпол- нение этого задания позволяет избежать в дальнейшем типичной ошиб- ки, которую допускают учащиеся: при вычислении работы по пере- мещению тела по горизонтальной поверхности они обычно за силу тяги принимают силу тяжести тела, а не силу трения скольжения. Функцию повторения и обобщения учебного материала выполня- ют не только экспериментальные задачи, но и другие виды заданий. Например, задание по наблюдению равновесия сил и равенства работ на подвижном блокё предусматривает повторение следующего учеб- ного материала: механическая работа, формула для вычисления рабо- ты, единицы работы, рычаг, равновесие сил и равенство работ на рыча- ге. При этом учебный материал повторяется в новых, непривычных для учащихся ситуациях. Практически все экспериментальные задания можно использо- вать для контроля приобретенного знания, умения и навыка, так как учитель все время контролирует действия учащихся. При этом он сразу получает информацию о состоянии знаний, умений и навыков у учащихся, что облегчает осуществление .индивидуализации и диф- ференциации обучения. . Учитель должен помнить, что одни и те же задания могут выпол- нять различные функции в зависимости от цели и методики урока, а также подготовленности учащихся. Обсуждение результатов работы является одним из важных мо- ментов проведения фронтальных экспериментальных заданий. Оно способствует раскрытию существенных связей между изучаемыми яв- лениями и их обобщению. Поэтому после выполнения задания необ- ходимо предлагать отдельным учащимся рассказывать о полученных результатах. Требование пересказать содержание опыта и сообщить его результаты способствует развитию логического мышления учащих- ся, приучает их к анализу фактов. Прежде чем учащиеся сделают вы- вод по результатам работы, необходимо добиться от них полного пони- мания того, что они сделали и что получили. При. формулировке вывода* не следует полностью полагаться на Самостоятельное объяснение учащимися наблюдаемых явлений. Учи- телю необходимо «довести» умозаключения учащихся до необходимого научного уровня. Поэтому учитель вместе с учащимися корректирует полученные результаты, отделяет существенное от второстепенного, помогает учащимся сделать правильные выводы. Необходимость тесной связи практических и умственных действий учащихся обусловливает поэтапность проведения эксперименталь- ных заданий. Выводы, полученные на отдельных этапах, обобщаются на этом же уроке. 27
В процессе выполнения заданий учащиеся делают в тетрадях крат- кие записи. Это могут быть ответы на поставленные вопросы, таблицы с результатами проведенных измерений, простейшие рисунки, выво- ды. Краткие записи помогают учащимся понять содержание, порядок выполнения задания и полученные результаты. Записи в тетрадях должны быть по возможности краткими, иначе нарушится сама идея кратковременности проведения эксперименталь- ных заданий. Наблюдение за выполнением экспериментальных заданий, обсуж- дение полученных результатов показывают учителю картину конкрет- ных знаний, умений и навыков учащихся. Выслушивая ответы о ре- зультатах работы, учитель фактически производит опрос и, следова- тельно, может оценить работу отдельных учащихся на данном уроке. Это стимулирует их к более ответственному выполнению эксперимен- тальных заданий; При опросе учащихся на последующих уроках необходимо требо- вать от них воспроизведения некоторых опытов и измерений. Это способствует развитию и закреплению приобретенных знаний, уме- ний и навыков. При этом надо добиваться, чтобы учащиеся органиче- ски связывали свои ответы с показом опытов или приборов. При вы- полнении экспериментальных заданий рекомендуется обращать вни- мание учащихся на те опыты и измерения, которые они должны уметь воспроизводить при ответах. Конкретные методические указания к проведению отдельных экс- периментальных заданий по каждой теме программы содержатся в главах II и III. Однако учителю следует помнить, что предлагаемые методические рекомендации являются примерными, так как они за- висят от целого ряда причин: методики проведения урока, степени подготовленности учащихся к самостоятельному эксперименту и др.
ГЛАВА II МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ПРОВЕДЕНИЮ ФРОНТАЛЬНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЗАДАНИЯ В VI КЛАССЕ $ 1. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ"К ЗАДАНИЯМ ПО ТЕМЕ «ВВЕДЕНИЕ» В теме «Введение» учащиеся знакомятся с начальными физически- ми понятиями, методами изучения физических явлений (наблюдения и опыты) и измерением некоторых физических величин. Первое задание учащиеся выполняют под.непосредствен- ным руководством учителя. Урок проводится в форме беседы. В начале беседы учитель вводит понятия «физическое тело» и «ве- щество», затем предлагает учащимся выполнить задание. Инструкция,, раскрывающая последовательность выполнения за- дания, должна находиться на столах учащихся. Вопросы в инструкции составлены так, что учат ребят анализиро- вать и сравнивать наблюдаемые тела, видеть в. них предмет изучения, а в наблюдениях — средство познания. Ответы отдельных учащихся на поставленные вопросы заслуши- ваются и обсуждаются в классе. - Выполнение первого задания облегчает формирование у учащихся названных понятий, которые они часто путают. Цель заданий 2иЗ — дать понятие об измерении физической величины, научить практически вычислять цену деления шкалы при- бора, ознакомить учащихся с правилами записи результатов измере- ния. Все' это учитель должен предварительно объяснить учащимся, а потом предложить им выполнить задания. Полезно рекомендовать учащимся кратко описать порядок дейст- вий при вычислении цены деления шкалы, сделав соответствующий рисунок (рис. 55),. например, так: 10 делений —50 мл. 1 деление —5 мл. Цена деления —5 мл. Выполнение последнего пункта (7) задания 3 подго- тавливает учащихся к измерению объема твердого тела при помощи мензурки. При выполнении задания 2 вместо деревянного брус- ка от трибометра можно взять бруски из пластмассы, стали, алюминия, дерева размером 40 X 25 X 8 мм. 150 — IDO -S Рис. 55 29
Учителю полезно иметь все данные о каждом бруске в виде табли- цы: длина, ширина, высота бруска, площадь каждой грани, объем, масса, плотность материала, из которого сделан брусок, давление, оказываемое гранями бруска. Наличие таких сведений позволит учи- телю быстро проверять результаты измерений, проводимых учащими- ся не только при выполнении данного задания, но и последующих. $ 2. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ЗАДАНИЯМ ПО ТЕМЕ «ПЕРВОНАЧАЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ О СТРОЕНИИ ВЕЩЕСТВА» В теме «Первоначальные сведения о строении вещества» учащиеся впервые знакомятся с основами молекулярно-кинетической теории. Представления о молекулах и их движении вводятся на основе изме- нения объема тел при механических воздействиях и нагревании; а также на основе явления диффузии. На опытах рассматривают основ- ные механические свойства твердых тел, жидкостей и газов. Глубокому изучению этой темы поможет фронтальное выполнение системы экспериментальных заданий, методические указания к кото- рым приводятся ниже. Цель заданий 4—6 — накопить факты для введения понятия о молекулярном строении вещества. На основании выполненных учащимися опытов, дополненных демонстрациями по тепловому расширению твердых дел, опытом по смешиванию воды и спирта (ацетона) в длинной стеклянной трубке и примерами из жизни, учитель формирует у учащихся понятие о моле- кулах и ик размерах. При выполнении задания 5 учащиеся пользуются спиртовкой. Обя- зательно нужно их предупредить, что держать пробирку над пламе- нем спиртовки можно только с помощью пробиркодержателя, а руку располагать в стороне от пламени. Задание? помогает сформировать у учащихся представление о хаотичном движении молекул. Следует обратить внимание учащихся на форму окрашенного пят- на, напоминающую круг, и попросить их объяснить, что подтверж- дает наблюдаемое явление. Учащихся нужно предупредить о том, что для успеха опыта необходимо хорошо смочить бумагу. Заданий 8 помогает сформировать понятие о взаимодействии молекул и сделать вывод о том, что силы притяжения между молеку- лами действуют на очень малых расстояниях. Последний опыт с деформацией резины убеждает учащихся в том, что между молекулами действуют не только силы притяжения, но и силы отталкивания. Примечание. Напомнить ребятам о соблюдении правил техники безопас* пости в обращении со спиртовкой, 30
§ 3. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ЗАДАНИЯМ ПО ТЕМЕ «ДВИЖЕНИЕ И СИЛЫ» В теме «Движение и силы» учащиеся знакомятся со многими важ- нейшими физическими понятиями, которые будут развиваться и уг- лубляться на протяжении всего курса физики." К таким понятиям от- носятся: «скорость», «масса», «инерция», «сила», «давление» и др. Кроме этого, в этой теме углубляются знания учащихся о молеку- лярном строении вещества. Особенность изучения темы состоит в том, что учащиеся VI класса не изучают законы Ньютона, законы сохранения энергии и импуль- са, понятия ускорения, поэтому им трудно усвоить отдельные разроз- ненные, хотя и очень важные понятия и представить цельную физиче- скую картину изучаемых явлений. Формирование основных понятий будет значительно облегчено, если их изучение сопровождать выполнением, системы фронтальных экспериментальных заданий. Краткие методические указания к проведению отдельных заданий по этой теме приводятся ниже. Цель задания 9 — сформировать у учащихся понятие об от- носительности покояи и движения тела. * Вопрос об относительности движения в действующей программе не рассматривается. Однако в определении механического движения (из- менение положения данного тела относительно других тел) содержит- ся понятие относительности, на которое необходимо обратить особое внимание. Выполняя предложенное задание после объяснения темы урока, учащиеся убеждаются, что покой и движение тел относитеЛэ^г. Цель з ада ни я 10 — закрепить понятие массы тела и ознако- мить учащихся с одним из способов ее измерения. На основании результатов проделанных опытов учащихся под- водят к' выводу о том, что скорость тела может измениться только з результате взаимодействия с другим телом, при этом оба тела дей- ствуют друг на друга. Об изменении скорости тел при их взаимодействии судят качест- венно по длине путей, которые проходят тела после взаимодействия до остановки. Задание 11 знакомит учащихся с методом измерения плот- ности жидкости, закрепляет практические умения и навыки учащих- ся в обращении с весами и мензуркой, готовит их к выполнению про- граммной лабораторной работы «Определение плотности твердого тела». Задания 12 и 13 представляют собой экспериментальные за- дачи, и их выполняют на уроке, посвященном решению задач на рас- чет массы и объема тела по его плотности. В результате решения этих задач учащиеся закрепляют навыки обращения с весами и мензуркой и знакомятся с косвенными метода- ми измерения массы и объема тела. При этом усвоение формулы плот- ности' происходит не механически, а сознательно, с пониманием сути изучаемого вопроса. 31
Чтобы объяснить некоторое расхождение в числовых значениях массы и объема тел, полученных в результате их вычислений и экспе- риментальных измерений, следует обратить внимание учащихся на возможные ошибки измерений (объективные и субъективные). Перед выполнением задания 14 повторяют взаимодействие тел, вводят понятие силы как физической величины, характеризующей действие одного' тела на другое. Рассказывают о явлении тяготения и действии силы тяжести. На примерах показывают, что сила, как вся- кая физическая величина, может иметь разное значение. Затем учащиеся выполняют задание 14. Их внимание обращают на расположение нити, которое она стремится занять под действием силы тяжести, и на направление, по которому падает шарик. Тем са- мым подготавливают учащихся к восприятию силы как векторной величины. Основная цель заданий 15 и 16 — закрепить понятия «сила упругости» и «вес тела» и'убедить в. том, что и эти силы характери- зуются направлением действия. Кроме этого, данные задания помога- ют выявить третий признак силы — точку приложения. При выполнении задания 15 вначале учащиеся выясняют, что ме- шочек деформирует опору (картон). В результате этого в опоре (кар- тоне) возникает сила упругости. Поскольку мешочек, на который дей- ствует сила тяжести, направленная вертикально вниз, находится в покое, то, вероятно, сила упругости уравновешивает силу тяжести, а потому тоже приложена к мешочку и направлена вертикально вверх. Затем внимание учащихся обращают на то, что действие тел друг на друга (мешочка и картона) имеет взаимный характер: в результа- те взаимодействия деформируется не только, картон, но и мешочек с песком. Следовательно, и в нем возникает сила упругости. Выясня ют, к чему она приложена и куда направлена. Тем самым готовят уча щихся к восприятию веса тела. При выполнении задания 16 учащиеся закрепляют понятие веса. ‘Они еще раз убеждаются, что вес — это сила упругости, с которой деформированное тело давит на опору или растягивает подвес. Допол- нительно им объясняют различие понятий «сила тяжести» и «вес», ука- зывают направление действия этих сил и говорят, к чему приложена каждая сила. Задание 16 состоит из двух вариантов, поэтому каждый из них можно дать половине учащихся класса. Задание 17 является составной частью лабораторной работы «Градуирование пружины и измерение сил динамометром». Оно дает возможность учащимся самостоятельно изучить устройство прибора и способ измерения различных сил. ‘Задание 18 обобщает знания учащихся. В процессе его вы- полнения они убеждаются, что действие силы на тело зависит от трех признаков, о которых им уже говорили раньше. Для закрепления понятия.силы как векторной величины учащиеся, выполняя пункт 5, тренируются в графическом изображении сил. При этом их внимание обращают на положение точек приложения силы тяжести и веса тела. 32
Цель задания 19 — закрепить правило сложения сил. Обычно учащиеся легко решают прямые задачи на нахождени» равнодействующей двух сил. Задачи на нахождение составляющее силы по известной второй силе и равнодействующей вызывают у нш заметные затруднения. Их можно преодолеть путем выполнения со ответствующих упражнений. Часть таких упражнений содержите» в данном задании. Телом, к которому прикладывают силы, считают крючок динамо метра, а силами — вес груза и силу действия руки. Равнодействую щую этих двух сил во всех случаях показывает динамометр! Искомо! силой является сила, с которой действует рука. Цель задания 20 — ознакомить учащихся с различными ви дами сил трения (покоя, скольжения и качения), закрепить навык» 'Измерения этих сил, сравнить числовые значения измеряемых сил. Вначале, опираясь на простейшие демонстрационные опыты, вво- дят понятие силы трения и объясняют ее природу. Показывают cnocof измерения силы трения скольжения при помощи динамометра. Объяс- няют, почему тело при этом необходимо перемещать равномерно. Графически изображают силу трения, уточняют ее направление и точ- ку f при ложен ия. После этого учащимся предлагают выполнить задание 20. Задание включает содержание программной лабораторной работь «Измерение силы трения скольжения и сравнение ее с весом тела» г отличается от нее тем, что включает понятие силы трения покоя и ка- чения . Цель заданий 21 й22 — углубить и расширить понятие с силе трения. При отсутствии готовой наждачной бумаги ее изготовляют само- стоятельно. Для этого листы плотной бумаги или лучше картона сма- чивают конторским клеем и посыпают слоем песка. После высыхания клея лишний песок стряхивают, и наждачная бумага готова к приме- нению. Остальное оборудование стандартное, лабораторное. Цель задания 23' — углубить знания учащихся о молекуляр- ном строении вещества. Задание выполняют после объяснения темы урока. Чтобы активи- зировать выполнение задания, можно поставить перед учащимися несколько проблемных вопросов, например: поверхности стеклянной пластинки кажутся почти одинаковыми, но одна из них покрыта пара- фином, а вторая — нет. Как их различить? Можно ли по форме кап- ли жидкости на поверхности пластинки узнать, смачивается она дан- ной жидкостью или нет? Задание 24 представляет собой экспериментальную задачу; его цель — убедить учащихся в- том, что результат действия силы за- висит не только от ее числового значения, но и от площади той поверх- ности, перпендикулярно которой она действует. Задание 25 выполняют после объяснения причины существо- вания давления в газах на основе молекулярно-кинетической теории. Наблюдения носят качественный характер и проводятся с целью иллюстрации изучаемого материала. 2 Заказ 438 33
Задание выполняют на самодельном приборе. Для его изготовле- ния берут стеклянную трубку с внутренним диаметром 6—8 мм и дли- ной 120—150 мм. На конец трубки привязывают резиновую пленку, взятую, от детского воздушного шарика. Ее закрепляют на трубке при помощи ниток. Поршнем служит деревянная палочка, один конец которой плотно обмотан тканью, ватой и нитками. Длина деревянной палочки должна превышать длину стеклянной трубки примерно на 50—80 мм. Перед работой поршень смачивают водой. § 4. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ЗАДАНИЯМ ПО ТЕМЕ «ДАВЛЕНИЕ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ (ГИДРО- И АЭРОСТАТИКА!» В данной теме изучаются важнейшие свойства покоящихся Жид- костей и газов. Основным вопросом является закон Паскаля, а все другие (архимедова сила, атмосферное давление, плавание тел и др.) рассматриваются как следствия этого закона и действия силы тя- жести. Свойства жидкостей и газов изучаются параллельно друг другу и объясняются на основе.молекулярного строения вещества. Такой ме- тодический прием, повышает научный уровень изложения темы и спо- собствует формированию у учащихся важнейших физических понятий. Выполнение фронтальных экспериментальных заданий облегчит вве- дение этих понятий. Цель задания 26 — выяснить различие в передаче давления твердыми телами, жидкостями и газами. Перед выполнением задания повторяют материал о молекулярном строении вещества. Особое внимание обращают на связь между свой- ствами тел и силами взаимодействия между молекулами. Задание выполняют на самодельном приборе. Его изготовление объяснено в методических рекомендациях к заданию 25. Задание 27 выполняют при изучении давления в жидкости и газе при действии на них силы тяжести. Вначале обращают внимание учащихся на то, что внутри жидко- сти в результате действия силы тяжесТи существует давление. Затем формулируют задачу: выяснить, как зависит давление жидкости на дно и стенки сосуда от высоты столба и плотности жидкости. После этого учащиеся приступают к эксперименту. Задание выполняют с самодельным индикатором давления? Он представляет собой U-образный манометр без шкалы. Прибор изго- товляют из стеклянной трубки длиной примерно 350 мм и внешним диаметром 5 мм. Колена индикатора предварительно заполняют во- дой. Уровень воды отмечают надетыми на трубку резиновыми колеч- ками. Чтобы вода не выливалась, индикатор помещают в стакан с водой и в таком виде раздают учащимся. О давлении судят по изменению уровня воды в коленах индика- тора. 34
Цель задания 28 — выработать у учащихся навык расчета давления и силы давления жидкости на дно и стенки сосуда. Задание представляет собой экспериментальную задачу. Данные для ее реше- ния учащиеся получают частично от учителя, а частично в результате самостоятельных измерений. При выполнении этого задания следует обратить внимание учащих- ся на то, что высоту столба жидкости надо отсчитывать от верхнего уровня до указанной отметки. Учащиеся часто при решении подоб- ных задач ведут отсчет высоты столба жидкости от дна сосуда. Задание можно дать в нескольких вариантах, изменяя плотность, высоту столба жидкости и площадь дна стакана. Числовое значение первой и третьей величин записывают на листочке, приклеенном к стенке стакана. Цель задания 29 — убедить учащихся в том, что однородная жидкость в сообщающихся сосудах устанавливается на одном и том’ же уровне. 4 Сообщающиеся сосуды собирают из двух стеклянных и резиновой трубок. На резиновую трубку надевают пружинный или винтовой за- жим. В одну из стеклянных трубок наливают подкрашенную воду. Подготовленные таким образом сообщающиеся сосуды помещают в пустой стакан, который служит подставкой, и в таком виде раздают учащимся. Цель задания 30 — ознакомить учащихся с явлениями, объяс- няемыми действием атмосферного давления. При выполнении задания учащиеся наблюдают действие ливера, пипетки и поднятие воды в трубке за поршнем. Каждый опыт обсуждают сразу же после его выполнения. Задание 31 выполняют при изучении способов измерения ат- мосферного давления. Вначале учащиеся выполняют опыт с резиновой присоской, под- тверждающей наличие атмосферного давления, а затем решают экспе- риментальную задачу — вычисляют силу атмосферного давления, действующую на присоску. Цель задания 32 — выяснить, от чего зависит и от чего не за- висит архимедова сила. Вначале рассматривают вопрос о силах давления, действующих на тело, погруженное в жидкость-или газ. После введения понятия выталкивающей силы приступают к выполнению задания. В качестве тел равного объема берут тела для калориметра. Результаты опытов учащиеся записывают в тетрадь, например, так: Архимедова сила зависит: Архимедова сила не зависит: 1) от объема погруженной в жидкость части тела; 2) от плотности жидкости, в которую погружено тело. ‘ 1) от глубины-погружения тела в жидкость; 2) от плотности вещества, из которого изготовлено тело; 3) от веса тела. 2* 35
3 а д а н и е 33 представляет собой экспериментальную задачу, решение которой убеждает учащихся, что архимедова сила равна весу жидкости, вытесненной телом. Цель задания 34 — выяснить условие плавания сплошного тела в жидкости в зависимости от плотности вещества и плотности жидкости. * Для выполнения задания необходимо иметь три тела: тело, плот- ность которого меньше плотности воды, тело, плотность которого боль- ше плотности концентрированного раствора соли, и тело, плотность которого больше плотности воды, но меньше плотности концентриро- ванного раствора соли. В качестве первого тела мбжно взять деревянный брусок размером 40 X 25 X 8 мм, пробку, в качестве второго — алюминиевый или чу- гунный цилиндр, а в качестве третьего — кусок сырого картофеля. Плотность воды, раствора соли и твердых тел сообщают учащимся до выполнения задания. § 5. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ЗАДАНИЯМ ПО ТЕМЕ «РАБОТА И МОЩНОСТЬ. ЭНЕРГИЯ» В данной теме учащиеся впервые знакомятся со многими новыми понятиями, важнейшими из которых являются «работа», «мощность», «энергия» и др. Кроме того, в этой теме обобщаются и углубляются такие понятия, как «сила» и «давление». Данная тема содержит большой политехнический материал. При ее изучении учащиеся получают первоначальные сведения о простых механизмах (рычаге, блоках, наклонной плоскости) и их применении, о механической энергии воды и ветра и использовании их в народном хозя йстве. Сознательному и глубокому изучению материала этой темы спо- собствует выполнение системы экспериментальных заданий, методи- ческие указания к которым приводятся ниже. Цель задания 35 — закрепить понятие механической работы и формулу для ее расчета. Кроме того, выполняя это задание, учащиеся убеждаются, что ра- бота по перемещению тела, по горизонтальной поверхности меньше ра- боты по подъему того же тела на ту.же высоту. Произведя самостоя- тельно измерение и вычисление, они легко объясняют причину разли- чия в значении работы. Задание 36 представляет собой экспериментальную задачу. Его цель — закрепить понятие мощности и формулу для ее расчета. Перед выполнением задания учащимся сообщают, что расстояние, на которое поднимается брусок, измеряют от поверхности стола до нижней грани бруска. Полученные учащимися результаты могут отличаться друг от друга. При обсуждении итогов работы необходимо выяснить причи- ны, вызывающие различие, идем самым обратить внимание учащихся на зависимость значения мощности от времени поднятия бруска. Время выполнения работы можно измерять также с помощью элек- 36
трического метронома, обеспечив хорошую слышимость его ударов всем ученикам класса. 3 а д а н и е 37 выполняют после проведения лабораторной ра- боты «Условие равновесия рычага под действием приложенных к не- му сил». Оно убеждает учащихся в равенстве работ сил, действующих на ры- чаг, и в справедливости «золотого правила» механики. Результаты экс- перимента получаются убедительными ввиду малой силы’трения в оси рычага. За длину путей принимают не длину дуг, которые описывают точ- ки приложения сил при вращении рычага, а их проекции на верти- кальную линию, что вполне допустимо при малом угле отклонения рычага от горизонтального положения. Вначале отмечают положение точек приложения сил при горизонтальном, а затем при отклоненном положении рычага. . Задания 38 и 39 представляют србой экспериментальные за- дачи, в процессе решения которых учащиеся знакомятся с методом измерения веса тел при помощи неравноплечего рычага и с некоторы- ми распространенными инструментами, в основе действия которых лежит правило рычага. В задании 38 ответы на вопросы учащиеся проверяют эксперимен- тально. При выполнении задания 39, кроме ножниц и кусачек, можно дать другие имеющиеся в физическом кабинете инструменты: рубильники, ключи, дырокол для бумаг, нож для резки фотобумаги и др. Задания 40 и 41 знакомят учащихся с блоками, как разно- видностями рычага. Выполняя их, учащиеся устанавливают условие равновесия сил, равенство работ на блоках и еще раз убеждаются в справедливости «золотого правила» механики. Чтобы получить правильное соотношение сил и равенство работ на подвижном блоке, необходимо учитывать вес самого блока,-а нить, соединенную с динамометром, располагать вертикально. Задание 42 готовит’учащихся к выполнению лабораторной работы «Определение КПД при подъеме тела по наклонной плоскости». Условие равновесия сил и равенство работ на наклонной плоско- сти устанавливают, как и в других механизмах, без учета силы тре- ния. Поэтому в качестве поднимаемого груза берут каток. При выполнении задания высоты наклонных плоскостей следует брать разными. Например, одной группе учащихся предложить уста- новить высоту, равную половине длины наклонной плоскости, второй — одной третьей части длины, а третьей — одной четвертой части длины наклонной плоскости. Это облегчит сравнение сил и даст разнообраз- ные результаты, что позволит сделать.убедительный вывбд о том, что наклонная плоскость дает выигрыш в силе во столько раз, во сколько длина наклонной плоскости больше ее высоты. В процессе выполнения последней части задания учащиеся еще раз убеждаются в невозможности выигрыша в работе и при пользовании наклонной плоскостью, что важно для понимания закона сохранения и превращения энергии, который будет изучаться в дальнейшем. 37
Цель задания 43 состоит в том, чтобы на конкретном при- мере объяснить способ вычисления потенциальной, энергии поднятого тела, раскрыть связь энергии с работой, показав, что работа являет- ся не только процессом, но и мерой изменения энергии тела при пере- ходе его из одного состояния в другое. Выполнение задания должно убедить учащихся в том, что для практических целей важно знать не абсолютное значение энергии, а ее изменение при переходе тела из одного состояния в другое. На все это следует обратить внимание при подведении итога работы. Цель задания 44 — показать, что движущееся тело может совершить работу и что кинетическая энергия зависит от скорости тела и его массы. О кинетической энергии шаров судят по перемещению бруска по столу. При обсуждении результатов работы внимание учащихся следует обратить на то, что: при движении шаров по наклонному желобу про- исходит превращение потенциальной энергии в кинетическую. Выполняя задания 45- и 46, учащиеся убеждаются, что при колебании грузен .происходит постепенное превращение потенциаль- ной энергии в кинетическую и обратно. Программа наблюдений задается системой, войр'осов, сформулиро- ванных в заданиях. При разборе ответов на вопросы задания необходимо выяснить, как грузы получают?первоначальный запас энергии и почему они оста- навливаются. Перед выполнением задания 46 следует вспомнить ответы на во- просы задания 45 и обратить внимание учащихся на то, что на цилиндр, подвешенный на резиновом шнуре,, действуют две силы:, сила тяжести и сила упругости резины. В силу этого при колебаниях груза его по- тенциальная энергия увеличивается либо за счет совершения работы против сил тяжести по поднятию груза, либо за счет работы по растя- жению резины. Основываясь на этом замечании, необходимо пояснить, учащимся, что наибольшего значения потенциальная энергия достигает в верх- нем и нижнем положениях груза,, а наименьшего — в момент про- хождения грузом положения равновесия. А далее, основываясь на законе сохранения и превращения энергии и на наблюдениях, разо- брать, в какие моменты кинетическая энергия груза будет наиболь- шей и наименьшей»
ГЛАВА III МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ПРОВЕДЕНИЮ ФРОНТАЛЬНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ В VII КЛАССЕ § 1. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ЗАДАНИЯМ ПО ТЕМЕ «ТЕПЛОПЕРЕДАЧА И РАБОТА» Систематическое выполнение заданий по теме «Теплопередача и ра- бота» способствует осмысленному формированию изучаемых понятий и приобретению навыков, которые необходимы для выполнения про- граммных лабораторных работ. Цель задания 1 — привести учащихся к выводу о том. что внутреннюю энергию тел можно изменять путем совершения работы и что об изменении внутренней энергии тел можно судить по их нагре- ванию. Цель заданий 2иЗ — ознакомить учащихся со способами теп- лопередачи. При выполнении задания 2 обращают внимание учащих- ся на то, что при теплопроводности не происходит переноса вещества от одной части тела (нагретой) к другой (холодной). Наблюдая восходящие потоки нагретой воды, которые хорошо за- метны по окраске, учащиеся убеждаются, что при конвекции теплота передается путем переноса вещества — нагретой воды. Перед выполнением задания необходимо предупредить ребят, что пламя спиртовки должно быть небольшим и узким. Для этого нужно фитиль слегка втянуть внутрь цилиндрической трубки спиртовки. Спиртовку следует расположить так; чтобы кончик пламени точно на- ходился под кристалликом марганцовки и отстоял от дна пробирки на расстоянии примерно 1 см. Вместо кристаллика марганцовки можно взять кусочек стержня химического карандаша. Цель заданий 4 и 5 — подготовить учащихся к выполнению лабораторных работ, связанных с измерением температуры и расчетом количества теплоты. В задании 4 внимание учащихся обращают на правила измерения температуры. Им объясняют, что термометр покажет температуру окружающей среды только' в том случае, когда между термометром и окружающей средой наступит тепловое равновесие. О наступлении теплового равновесия судят по прекращению изменения показаний термометра. Только после этого снимают его показания. При выполнении задания 5 учащимся сообщают, что кало- риметр — это прибор, в котором значительно уменьшен теплообмен 39
между находящейся в нем жидкостью и окружающей средой. Это и проверяют на опыте. Перед выполнением задания нужно показать учащимся, как от- лить из стакана половину воды. Для этого нужно отлить воду в другой стакан и сравнить уровни воды в обоих стаканах. Убедившись в ра- венстве уровней, оставшуюся половину воды вылить во внутренний сосуд калориметра. -Круглую крышку для калориметра диаметром 78 мм вырезают из тонкого картона. В середине крышки закрепляют небольшую про- волочку — ручку. § 2. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ЗАДАНИЯМ ПО ТЕМЕ «ИЗМЕНЕНИЯ АГРЕГАТНЫХ СОСТОЯНИЙ ВЕЩЕСТВА» Глубокому пониманию многих понятий данной темы способствует фронтальное выполнение экспериментальных заданий. При этом уча- щиеся продолжают совершенствовать свои практические умения и навыки по измерению температуры и обращению с нагревательными приборами (спиртовкой). Цель задания 6 — ознакомить учащихся с внешним видом различных кристаллов. Наблюдение проводят после повторения свойств газообразных, жидких и твердых тел и объяснения их с точки зрения молекулярно- кинетических представлений. Во время выполнения задания необходимо внимательно следить за учащимися, так.как линза вызывает у них живой интерес и может отвлечь от выполнения основного наблюдения. Набор кристаллических тел размещают в стеклянной пробирке. Кристаллы в пробирке отделяют друг от друга перегородками так, чтобы они свободно перемещались в отсеках. Это позволяет рассмат- ривать их со всех сторон, не вынимая из пробирки. В качестве кристаллических тел можно взять перманганат калия, сульфат меди, квасцы, гипосульфит, хлорид натрия. Задания? и 8 выполняют при изучении удельной теплоты плавления. Цель задания 7 — убедить учащихся в том, что при плавлении кристаллического тела (льда) происходит поглощение энергии. Предварительно перед учащимися-ставят вопрос: одинаково ли понизится температура воды, если в нее опустить кусок льда при тем- пературе-0 °C или налить такое же количество воды при О °C? На основе проведенного эксперимента учащиеся выясняют, что кусок льда понижает температуру воды больше, чем такое же коли- чество воды при О °C. Следовательно, для его плавления необходима энергия^ Далее учащимся предлагают выяснить, выделяется ли энергия при обратном процессе, т. е. при переходе вещества из жидкого состоя- ния в твердое. С этой целью они выполняют задание 8. Если задания 7 и 8 проводят на одном уроке, то стакан со льдом и холодной водой используют для охлаждения гипосульфита. 40
Пробиркодержателем может служить лист бумаги, сложенный в несколько слоев в виде полоски. Цель задания 9 — убедить учащихся в том, что температура жидкости при испарении понижается, а цель задания 10 — уста- новить причины, от которых зависит скорость испарения жидкости. Оба задания выполняют после объяснения явления испарения С точки зрения молекулярно-кинетических представлений о строении вещества и повторения связи температуры со средней скоростью дви- жения молекул. В задании .9 при испарении воды температура термометра пони- жается на 4—6 °C, а при испарении'спирта — на 8—10 °C. После выполнения задания 10 учащиеся обобщают свои наблюде- ния и делают вывод, который после корректировки учителем записы- вают в тетрадь. § 3^ МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ЗАДАНИЯМ ПО ТЕМЕ «СТРОЕНИЕ АТОМА» Для успешного выполнения опытов по данной теме необходимо соблюдать ряд условий: класс перед началом урока должен быть хо- рошо проветрен, изолирующие материалы, с которыми учащиеся вы- полняют опыты, следует предварительно просушить и брать только Чистыми руками. Задание 11 выполняют в процессе объяснения нового мате- риала. Вначале учитель делает краткое введение в тему, а затем уча- щиеся приступают к выполнению опытов, перечисленных во втором и третьем пунктах задания, которые убеждают их, что тела, потертые друг о друга, приобретают свойства притягивать к.себе другие тела. Затем выполняют четвертый пункт задания, показывающий уча- щимся, что электризация тел происходит не только при их трении, но и при соприкосновении. Опыты учащихся необходимо дополнить демонстрациями, расши- ряющими круг электризуемых тел, например показать электризацию металла, песка, а также притяжение к заряженному телу струйки во- ды, дыма. Все это позволит более обоснованно сделать общий вывод: все тела можно наэлектризовать; наэлектризованное тело взаимодейст- вуёт с любым телом. В задании 12 вначале учащиеся выполняют опыты с полиэти- леном и бумагой и убеждаются в том, что при их соприкосновении они электризуются разноименно. Об этом судят по результатам их взаимо- действия с наэлектризованной полиэтиленовой полоской, висящей на нити. На основе этих опытов и демонстраций учащихся подводят к вы- воду о существовании в природе двух видов электрических зарядов. Обобщая результаты всех опытов, учащиеся самостоятельно уста- навливают закон взаимодействия заряженных тел. Последний опыт показывает учащимся, что одно и то же тело при электризации может зарядиться в одном случае положительно, а в другом — отрицательно в зависимости от вещества тела, с которым оно соприкасается. 41
На основании проделанных опытов и дополнительных демонстра- ций с другими телами учитель должен показать учащимся, что любое тело содержит два вида электрических зарядов. Если заряды в теле равны, то тело не проявляет электрических свойств. Эти свойства об- наруживаются только при электризации, которая приводит к нару- шению равновесия электрических зарядов в теле. Причем, пока тела не разъединены, их электрические свойства не обнаруживаются. Чтобы обнаружить электризацию, тела надо разъединить. При выполнении задания 13 учащиеся наблюдают качествен- ную зависимость силы взаимодействия заряженных тел от абсолют- ного значения зарядов и расстояния между ними. .О значении зарядов судят по степени электризации, а о значении силы — по углу откло- нения заряженных полосок от вертикали. Данное задание помогает формированию понятия электрического поля. Основываясь на результатах опытов и наблюдений, учитель должен подвести учащихся к выводу, что в пространстве, где нахо- дится электрический заряд, существует электрическое поле и что вбли- зи заряженных тел действие поля сильнее, а при удалении от них поле ослабевает. Задание 14 конкретизирует понятие об электрическом поле, показывает возможность уравновешивания силы тяжести, действую щей на тело, электрической силой поля. Его выполняют перед объяснением опыта Иоффе — Милликена. Учитель обращает внимание учащихся, что заряженная вата, плаваю- щая в электрическом поле линейки, моделирует капельку масла в опцге Иоффе — Милликена. # Для успеха опыта следует*брать очень маленькое количество ваты 'и сильно ее распушить. Если с первого раза вату не удаётся удержать в воздухе, то надо повторить опыт, увеличив ее заряд. § 4. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ЗАДАНИЯМ ПО ТЕМЕ «СИЛА ТОКА, НАПРЯЖЕНИЕ, СОПРОТИВЛЕНИЕ» Тема «Сила тока, напряжение, сопротивление» имеет большое по- знавательное и политехническое значение. При изучении этой темы учащиеся должны приобрести навыки обращения с источниками тока, электроизмерительными приборами, научиться собирать электрические цепи по заданным схемам с после- довательным и параллельным соединением проводников, подбирать электроизмерительные приборы, соответствующие заданному режиму работы цепи, измерять силу электрического тока и напряжение при помощи амперметра и вольтметра, определять сопротивление, поль- зоваться реостатом для регулирования силы тока в цепи. Развитию этих навыков способствует систематическое выполнение предлагаемых заданий; Задание 15 выполняют после демонстрации устройства и дей- ствия гальванического элемента Вольта. 42
В гальваническом элементе, который собирают учащиеся, электро- дами служат цинк и уголь, а электролитом — раствор хлорида натрия (на 100 г воды берут 2—3 г соли). В качестве раздаточного материала применяют разобранные сухие гальванические элементы, отслужившие свой срок. Могут быть исполь- зованы также и батареи для карманного фонаря или отдельные его элементы. Выполняя задание 16, учащиеся изучают правила обращения с аккумуляторами, проводят тренировочные опыты. Перед выполнением задания 16 учащимся следует показать при- емы подключения проводников к зажимам аккумуляторов. Цель задания 17 ознакомить учащихся с принципом работы аккумулятора. В работе используется, стандартное оборудование.. При1 его отсут- ствии в качестве электродов можно взять угольные:стержни из отра- ботавших сухих гальванических элементов с припаянными к ним про- водниками. Держатели для электродов можно изготовить из пласт- массовых крышек, которыми- закрывают стеклянные банки. При обсуждении результатов работы обращают внимание учащихся на сохранение и превращение энергии, которые имеют место в акку- муляторе при его разрядке и зарядке. При выполнении задания 18 учащиеся, знакомятся с составны- ми частями простейшей электрической цепи натренируются в ее сборке. Необходимо помнить, что некоторые учащиеся собирают электри- ческую цепь впервые, поэтому важно, чтобы все они получили необхо- димые навыки уже на этом уроке. Это задание можно дать как закреп- ление изученного на уроке нового. материала. Задание 19 полезно выполнять при объяснении нового мате- риала. Учитель руководит работой учащихся и по: ходу ее выполне- ния разбирает с ними ответы на вопросы задания,..дополняя их необ- ходимыми сведениями,, раскрывающими суть явления. Задания 20 и 21 могут быть выполнены перед объяснением нового материала. На основе проведенных опытов и наблюдений уча- щиеся самостоятельно делают выводы о тепловом и магнитном дейст- вии электрического тока, которые учитель корректирует и поясняет. О направлении электрического тока учащиеся, судят по поведению магнитной стрелки, расположенной около конца катушни. с током. После того как они убедятся, что электрический ток имеет определен- ное направление, от которого зависят его действия, с ними полезно вспомнить, на каком электроде происходило выделение меди, и вы- яснить, с чем это связано. 3 а д а н и я 22 и 23 помогают учащимся ознакомиться с устрой- ством и назначением амперметра и вольтметра, правилами включе- ния их в цепь, они готовят учащихся к выполнению программных ла- бораторных работ. Выполняя задание 23, учащиеся впервые встречаются с парал- лельным соединением. Поэтому им следует пояснить, как включать вольтметр в цепь. Эту задачу целесообразно решить при помощи де- монстраций и рисунков на доске. Здесь, же необходимо обратить 43
внимание учащихся на порядок сборки электрической цепи: сначала собирают последовательную цепь, а потом подключают параллель- ные участки. В первое время рекомендовать учащимся-ставить знаки «-{-» и «—» у обозначений приборов на схемах. Это будет помогать им правильно включать вольтметр в электрическую цепь. Полезно ознакомить учеников с приемом кратковременного под- ключения вольтметра: только прикасаться концами проводов от вольт- метра к тем точкам цепи, между которыми измеряется напряжение. Это, с одной стороны, сокращает* время, необходимое на измерение, а с другой —- готовит учащихся к подобному приему измерения в дальнейшем, потому что на практике чаще всего пользуются именно таким приемом измерения напряжения. Важно при этом подчеркнуть, что брать руками оголенные части проводников нельзя. К моменту выполнения задания 24 учащиеся уже натрениро- ваны в сборке электрических цепей; они умеют измерять силу тока, напряжение, поэтому им посильно исследование причин, влияющих на силу тока в цепи, т. е. экспериментальное установление количест- венной зависимости силы тока от напряжения. Полеченные учащимися результаты учитель должен использовать для формирования понятия «сопротивление проводника». Задание 25 полезно дать после объяснения нового материала. Оно поможет учащимся закрепить полученные знания о зависимости сопротивления от размеров проводника. Используемые в этой работе резисторы, изготовлены из константа- новой проволоки, причем резисторы сопротивлением 1 и 2 Ом имеют одинаковое сечение и разные длины, дто хорошо видно без специаль- ных измерений. Спираль сопротивлением 4 Ом изготовлена из провода того же материала, но с меньшим сечением. Сравнивая ее с другими спираля- ми, качественно устанавливают зависимость сопротивления провод- ника от сечения. Задание 26 поможет' учащимся самостоятельно разобраться в устройстве и назначении реостата. Его целесообразно выполнить как вводную часть программной лабораторной работы «Регулирование силы тока реостатом». Цель задания 27 — получить количественную зависимость си- лы тока от сопротивления при неизменном напряжении. Его жела- тельно провести перед объяснением нового материала. Используя ре- зультаты этого задания и задания 24 и обобщая полученные учащими- ся знания, учитель формулирует закон Ома и подтверждает выводы соответствующей демонстрацией. Для лучшего усвоения последовательного и параллельного соеди- нения проводников программные лабораторные работы лучше выпол- нять поэтапно, последовательно выясняя зависимости между /общ и />» /з> ^обш И ^2» ^?общ И /?1» /?2- В лабораторной работе «Сборка электрической цепи и измерение силы тока в ее различных участках» ‘учащиеся устанавливают, что при последовательном соединении проводников /об[Ц = Д = /а. Об 44
этом им следует напомнить и пред- ложить задания 28 и 29, в ре- зультате которых учащиеся убе- дятся в существовании еще двух зависимостей: С/.обш ^1 (^2 И ^общ "~Ь Задания 30, 31 и 32 выпол- няют при изучении параллельного соединения проводников. С их помощью учащиеся устанавливают .закономерности для параллельного соединения проводников. Выполнение заданий облегчается тем, что учащиеся уже знакомы с параллельным включением вольтметра в цепь. Однако здесь им по- лезно напомнить порядок сборки электрической цепи: сначала следу- ет собирать последовательную цепь, а затем к исследуемому участку цепи, в нашем случае к резистору, параллельно подключить другой резистор. Только после этого можно .предложить собрать цепь по ри- сунку 31. Эту последовательность рекомендовать соблюдать и при вычерчивании схемы цепи с параллельным соединением резисторов. Схему,. которую учащиеся должны начертить в тетради, рисуют на доске (рис. 56) и анализируют. При анализе выясняют расположе- ние точек разветвления М и К- При этом полезно сообщить, что вто- рой резистор можно подключить к зажимам первого, тогда точки раз- ветвления будут находиться у этих зажимов. В обоих случаях ампер- метр показывает силу тока в общей цепи /o6liI. Затем перед учащимися ставят задачу, сформулированную в пунк- те 4 задания 30. Для решения этой задачи необходимо сначала провод, идущий от резистора 7?2, отключить от зажима /С и подключить к за- жиму L (см. рис. 56). При этом точка разветвления переместится в точку L, а амперметр будет включен в первое разветвление. Затем нужно провод, идущий от резистора /?2, вернуть к зажиму К, а про- вод, идущий от резистора R1, перенести от зажима К к зажиму £, тогда амперметр окажется включенным во вторую ветвь и будет пока- зывать силу тока /2 в резисторе R2. Объяснение включения амперметра следует сопровождать вычер- чиванием на доске соответствующих схем. _ * Только после такого анализа учащиеся приступают к выполнению пунктов 3—6 задания 30. § 5. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ЗАДАНИЯМ ПО ТЕМЕ «РАБОТА И МОЩНОСТЬ ТОКА» Экспериментальные задания по этой теме способствуют формиро- ванию у учащихся основных понятий, конкретизации и закреплению формул для расчета работы и мощности тока, установлению качест- венной зависимости количества теплоты, выделяемой электрическим током в проводнике, от силы тока. Они помогают учащимся подробно ознакомиться с устройством некоторых наиболее распространенных 45
электронагревательных приборов (электрическая лампа накаливания и плавкие предохранители). Цель задания 33 — закрепить формулу работы электриче- ского тока. Оно представляет собой экспериментальную задачу, кото- рую полезно дать после объяснения нового материала. 3 а д а н и е 34 полезно дать после выполнения лабораторной работы «Определение мощности тока, потребляемой электрической лампой».'Данные для решения этой экспериментальной задачи уча- щиеся снимают с цоколя лампы. Задание 35 выполняют при изучении теплового действия тока до вывода закона Джоуля — Ленца. Цго цель — показать качествен- ную зависимость количества теплоты, выделяемого при нагревании проводника электрическим током, от силы тока. Учащимся уже известно, что в неподвижных проводниках вся работа тока идет на увеличение их внутренней энергии. Изменение же внутренней энергии равно количеству теплоты, которое выделяется в проводнике. Поэтому о количестве теплоты можно судить по совер- шенной током работе. Задания 36 и 37 можно предложить учащимся при самостоятель- ном изучении электронагревательных приборов по учебнику. Кроме ламп на 3,5 В, учащимся желательно дать еще и сетевые лампы с пат- ронами. $ 6. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ЗАДАНИЯМ ПО ТЕМЕ «ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ» Выполнение экспериментальных заданий по данной теме поможет учащимся глубже понять изучаемые электромагнитные явления и ознакомиться с устройством и принципом действия важнейших техни- ческих устройств: электромагнита, электромагнитного реле, теле- графа, звонка и электрического двигателя постоянного тока. С выполнения задания 38 можно начать разбор нового мате- риала. На основе результатов опыта и демонстраций учитель вводит поня- тие о магнитном поле тока. После разбора ответов на вопросы задания он демонстрирует маг- нитное поле прямого тока с помощью железных опилок и дает понятие о магнитных линиях магнитного поля. В этой работе лампа на подставке служит ограничителем и инди- катором тока в цепи. Задание 39 следует включить в объяснение. Вначале ввести понятие о направлении магнитных линий магнит- ного поля. Затем показать с помощью магнитных стрелок направление магнитных линий магнитного поля прямого тока. Далее перейти к изучению магнитного поля катушки с током. Здесь и надо предложить учащимся выполнить задание 39, разобрав в заключение ответы на вопросы задания. Задания 40 и 41 целесообразно выполнять сразу после про- ведения лабораторной работы «Сборка электромагнита и наблюдение 46
его действия», так как они знакомят учащихся с практическим приме- нением электромагнита в разных установках. Цепь, собранную для выполнения лабораторной работы, оставля- ют в основном без изменения, только катушки электромагнитов со- единяют параллельно. При этом обращают внимание учащихся на то, чтобы на верхних концах сердечников электромагнитов были разно- именные полюсы. Цель задания 42 — ознакомить учащихся с одним из спосо- бов изготовления постоянных магнитов. Выполнять его следует после изучения нового материала и считать первой частью программной ла- бораторной работы «Изучение свойств магнита». Для работы могут быть использованы куски старых ножовочных полотен, стальной проволоки и др. > Перед уроком нужно проверить отсутствие намагниченности у полотен, с которыми выполняется работа. * Изготовленные магниты могут быть использованы для выполне- ния домашних практических заданий. Цель задания 43 — ознакомить учащихся с устройством,ком- паса и с его помощью определить направление магнитного меридиана в классе. Задание выполняют после введения понятий: «магнитные полюсы Земли», «магнитный меридиан», «магнитная аномалия». Цель задания 44 — показать, что магнитное поле действует с некоторой силой на всякий проводник с током, находящийся в этом поле, и что направление действия силы зависит от направления тока в проводнике и направления магнитных линий. Основываясь на ре- зультатах наблюдений и выводах, сделанных из них, учитель расска- зывает о практическом использовании изучаемого явления. На материале задания 45 можно ознакомить учащихся с яв- лением электромагнитной индукции. При отсутствии миллиамперметров в качестве индикатора тока можно взять лабораторный вольтметр. Его следует включать без до- полнительного сопротивления, так как в этом случае стрелка гальва- нометра отклоняется на полную шкалу при силе тока около 4 мА. Для этого заранее под винт, расположенный на обратной стороне вольт- метра, надо закрепить проводник. Переделанный прибор включают в цепь так: один провод от катушки (мотка) соединяют с зажимом вольт- метра, обозначенным знаком «—», второй — с подключенным к вольт- метру проводником. При этом стрелку прибора смещают с нуля шкалы вправо при помощи корректорного винта.
ГЛАВА IV ОПИСАНИЕ ФРОНТАЛЬНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ ДЛЯ VI КЛАССА $ 1. ВВЕДЕНИЕ . 4. Наблюдение различных тел и определение веществ, из которых они состоят Приборыи материалы (рис. 1): 1) цилиндры из латуни, чугуна, алюминия, - 2) бруски из стали, алюминия, пластмассы, ' дерева. Рис. Г Порядок выполнения работы 1. Назовите имеющиеся на столе физические тела. Чем они отличаются друг от друга? Из каких веществ они изготовлены? 2. Найдите на столе тела, изготов- ленные-из одинаковых веществ. 3. Назовите известные вам вещест- 'ва. Какие вещества использованы для изготовления ручки, книги? 4. Приведите примеры применения в. быту, технике одних и тех же веществ для изготовления различных тел. 5. Назовите тела, сделанные из различных' веществ. Из каких веществ они изготовлены? 2. Измерение размеров бруска Приборы и материалы (рис. 2): I) линейка измерительная, 2) бру- сок деревянный. Рис. 2 48
Порядок выполнения работы 1. Вычислите цену деления шкалы линейки. 2. Укажите предел этой шкалы. 3. Измерьте линейкой длину, ширину, высоту бруска. 4. Результаты всех измерений запишите в тетрадь. 3. Измерение объема жидкости при помощи мензурки Приборы и материалы (рис. 3): 1) цилиндр измерительный (мензурка), 2) стакан с водой. П о р я д ок выполнения работы 1. Вычислите-цену деления шкалы мензурки. 2. Зарисуйте в тетради часть шка- лы мензурки и сделайте запись, пояс- няющую порядок вычисления цены деления шкалы. 3. Укажите предел этой шкалы. ________________________ 4. Измерьте объем Воды в стакане - —7 . --: --- ~ - при помощи мензурки. рис 3 5. Результат измерения запишите в тетрады 6. Вылейте воду обратно в стакан. 7. Налейте в мензурку, например, 20 мл воды. После проверки учителем долейте в нее еще воды, доведя уровень до деления, напри- мер, 50 мл. Сколько Воды было долито в мензурку? $ 2. ПЕРВОНАЧАЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ О СТРОЕНИИ ВЕЩЕСТВА 4. Наблюдение изменения объема воздуха при его сжатии Приборы и материалы (рис. 4): 1) трубка стеклянная, 2) картофель в виде пластины, 3) палочка деревянная. Рис. 4 Рис.' 5 49
Порядок выполнения работы 1. Возьмите стеклянную трубку и, вдавливая ее открытыми кон- цами в пластину картофеля, получите плотно закрытый с обеих сторон столбик воздуха в трубке. 2. Возьмите трубку в левую руку, придерживая одну из карто- фельных пробок пальцем, осторожно надавите палочкой на вторую пробку и переместите ее так, чтобы воздух не выходил из трубки (рис. 5). Как изменился объем воздуха в трубке в результате его сжа- тия? 5. Наблюдение изменения объема тел при нагревании и охлаждении Приборы и материалы (рис. 6): 1) пробирка, 2) трубка стеклянная е пробкой и резиновым колечком, 3) стакан с водой, 4) спиртовка, 5) спички» 6) пробиркодержатель, .Порядок выполнения работы 1. Закройте пробирку пробкой с трубкой и опустите открытый конец трубки в стакан с водой. Нагревайте воздух в пробирке на спир- товке, как показано на рисунке 7. Что при этом наблюдаете? Как из- меняется объем воздуха при нагревании? 2. Погасите спиртовку. Оставьте трубку в воде. Что при этом на- блюдаете? Как изменяется объем воздуха при охлаждении? 3. Налейте воду в пробирку, закройте пробирку пробкой со стек- лянной трубкой, отметьте уровень воды в трубке резиновым колеч- ком. Нагревайте воду в пробирке и наблюдайте за ее уровнем в труб- ке (рис. 8). Как изменяется объем воды при нагревании? 4. Опустите пробирку в стакан с водой и снова наблюдайте за уров- нем воды в трубке. Как изменяется объем воды при охлаждении? Рис. 6 6. Наблюдения делимости веществе Приборы и материалы (рис. 9): 1) кусок мела, 2) пробирки с во- дой — 3—4 шт., 3) пробирка с кристалликами перманганата калия, 4) стадан, 5) палочка стеклянная. 50
Рис. 7 Порядок выполнения работы 1. Проведите пальцем по кусоч- ку мела. Что осталось на пальце? 2. Опустите кристаллик марган- цовки в одну из пробирок с водой. Помешивая палочкой, наблюдайте изменение цвета воды. 3. Перелейте небольшую часть раствора в пробирку с чистой во- дой. Что вы наблюдаете? 4. Повторите опыт по пункту 3. Какие выводы можно сделать из этих опытов о делимости вещества и размерах частиц, составляющих вещество? 7. Наблюдение явления диффузии Приборы и материалы (рис* 10); 1) пробирка с ватой, смочен- ной спиртом, 2) пробирка с кристалли- ками перманганата калия, 3) пробирка с водой, 4) стакан, 5) лист бумаги. Порядок выполнения работы 1. Откройте на короткое время пробирку с ватой, смоченной спир- 51
том. Что вы почувствовали? Как можно объяснить распространение запаха спирта с точки зрения молекулярного строения вещества? 2. Смочите часть листа бумаги водой» положите на увлажненное место кристаллик марганцовки. Что вы наблюдаете вокруг него? 3. Ответьте на вопросы: 1) Где быстрее происходит диффузия: в жидкостях или газах? 2) О чем свидетельствует явление диффузии? 8. Наблюдение взаимодействия молекул различных веществ Рис. 11 При<5ор^ы и материалы (рис. 11): 1) куски пластилина — 2 шт.» 2)-куски парафина (стеарина, сургуча) — 2 шт.; 3) спиртовка, 4) спички, 5) кусок резины (ластик). Порядок выполнения работы 1. Прижмите друг к .другу два куска пластилина. Соединились ли куски? 2. Приведите в соприкоснове- ние два куска парафина (сургуча). Соединились ли куски? 3. Нагрейте куски парафина (сургуча) на спиртовке до размягче- ния и снова приведите их в соприкосновение. Что теперь наблюдаете? 4. Сожмите пальцами кусок резины и отпустите. Почему резина восстанавливает первоначальную форму после прекращения сжатия? 5. Сделайте выводы из проделанных опытов. § 3. ДВИЖЕНИЕ И СИЛЫ 9. Наблюдение относительности покоя и движения тела Приборы и материалы бумаги.. Рис. 12 (рис. 12): 1) брусок деревянный, 2) лист Порядок выполнения работы 1. Положите деревянный бру- сок на лист бумаги. Медленно по- тяните за край листа (см. рис. 12) и наблюдайте за состоянием бруска и листа бумаги. ,2. Ответьте на вопросы: 1) В каком состоянии относи- тельно стола находился лист -- бумаги и брусок? Б2
2) В каком состоянии относительно листа бумаги находился бру- сок? 3) По каким признакам вы определили эти состояния? 4) Можно ли сказать^ что стол двигался относительно бруска или листа бумаги? 3. Положите брусок на лист бумаги и резко потяните за край листа. 4. Ответьте на вопросы: 1) В каком состоянии относительно стола находился лист бумаги? 2) В каком состоянии относительно бумаги находился стол? 3) В каком состоянии относительно стола находился брусок? 4) Можно ли сказать, что брусок двигался относительно листа бумаги? 5. Какой общий вывод можно сделать из проделанных опытов? 10. Наблюдение взаимодействия тел Приборы и материалы (рис. 13): 1) бруски алюминиевые — 2 шт. и стальной, 2) пинцет, 3) нить с петлей на конце. Порядок выполнения работы I. Расположите на столе рядом два алюминиевых бруска. Сожми- те ножки пинцета, наденьте на них нитяную петлю и поместите сжатый пинцет между брусками, как показано на рисунке 13. При- держивая пинцет рукой, сдерните с него петлю. 2. Ответьте на вопросы: 1) Почему бруски 'пришли в движение? 2) Одинаковые ли скорости приобрели бруски после вза- имодействия? 3) Одинаковые ли массы брус- ков? 3. Повторите опыт, взяв алюми- ниевый и стальной бруски. 4. Ответьте на вопросы: 1) Какой из брусков приобрел большую скорость после вза имодействия ? 2) Одинаковые ли массы брус- ков? 3) У какого бруска масса боль- ше? Рис. 14 53
11. Измерение плотности жидкости Приборы и материалы (рис. 14): 1) весы учебные, 2) гири, 3) ци- линдр измерительный (мензурка), 4) стакан с водой. Порядок выполнения работы 1. Запишите: * 1) цену деления шкалы мензурки; 2) верхний предел шкалы мензурки. 2. Измерьте массу стакана с водой при помощи весов. 3. Перелейте воду из стакана в мензурку и измерьте массу пустого стакана. 4. Вычислите массу воды в мензурке. 5. Измерьте объем воды в мензурке. 6. Вычислите плотность воды. 7. Результаты измерений и вычислений запишите в тетрадь. 12. Вычисление массы тела по его плотности и объему Приборы и материалы (рис. 15): 1) весы учебные, 2) гири, 3) ци- линдр измерительный (мензурка) с водой, 4) тело неправильной ' формы на нити, 5) таблица плотностей. Порядок выполнения работы 1. Запишите вещество, из ко- торого состоит тело неправильной формы. 2. Найдите в. таблице значение плотности этого вещества. 3. Измерьте объем тела при по- Рис. 15 мощи мензурки. 4. Вычислите массу тела. 5. Проверьте результат вычисления массы тела при помощи весов. 6. Результаты измерений и вычислений запишите в тетрадь. 13. Вычисление объема тела по его плотности и массе Приборы и материалы (рис. 15): 1) весы учебные, 2) гири, 3) ци- линдр измерительный (мензурка) с водой, 4) тело неправильной формы на нити, 5) таблица плотностей. Порядок выполнения работы 1. Запишите вещество, из которого состоит тело неправильной формы. 54
2. Найдите в таблице значение плотности этого вещества. 3. Измерьте массу тела при помощи весов. 4. Вычислите объем тела. 5. Проверьте результат вычисления объема тела при помощи мен- зурки. * 6. Результаты измерений и вычислений запишите в тетрадь. 14. Наблюдение действия силы тяжести Приборы й материалы (рис. 16): шарик о нитью. Порядок выполнения работы 1. Поднимите шарик за нить и успокойте его колебания (см. рис. 16). Почему шарик на- тягивает нить? По какому направлению натя- гивается нить? 2. Отпустите нить и наблюдайте за падением шарика. По какому направлению падает шарик? 15. Наблюдение возникновения силы упругости при деформации тела Приборы и материалы (рис. 17): 1) лист картона, 2) мешочек с песком. Порядок выполнения работы 1. Положите лист картона на две книги, как показано на рисунке 17, а. 2. На середину листа картона положите мешочек с песком. Обра- тите внимание на изменение формы картона и мешочка с песком (рис. 17, б). * 3. Ответьте на вопросы: 1) Что произошло в результате взаимодействия мешочка с картоном? 2) Какие силы возникли в кар- тоне и мешочке с песком в результате их взаимодейст- вия? 3) К какому телу приложена сила упругости картона и сила упругости мешочка с песком? 55
Рис. 18 <6. Обнаружение веса тела Приборы и материалы (рис. 18): 1) лист картона, 2) мешочек с песком, 3) шнур резиновый, 4) груз с двумя крючками. Порядок выполнения работы Вариант I 1. Положите мешочек с песком на середину листа картона. Поднимите лист картона с мешочком двумя ру- ками за края. Обратите внимание на изменение формы картона и мешочка с песком (рис. 18, а) 2. Ответьте на вопросы: 1) Почему лист картона изменил свою форму? 2) К какому телу приложен вес мешочка с песком? 3) Как направлен вес'мешочка с песком? Вариант II 1. Прикрепите к резиновому шнуру груз и поднимите его за сво- бодный конец (рис. 18, б). Обратите внимание на* увеличение длины шнура. 2. Ответьте на вопросы: 1) Почему резиновый шнур растянулся? 2) К какому телу приложен вес груза? 3) Как направлен вес груза? 17. Знакомство с устройством динамометра. Измерение сил динамометром Рис. 19 Приборы и материалы (рис. 19)» 1) динамометр, 2) брусок деревянный, 3) гру- зы с двумя крючками. Л Порядок выполнения работы I. Ознакомьтесь с устройством учебного динамометра. 2. Ответьте на вопросы: I) Из каких основных частей со- стоит. динамометр? 2) Чему равна цена деления шка- лы динамометра? Б6
3) Чему равен верхний предел шкалы динамометра? 4) Где должен находиться указатель пружины ненагруженного динамометра? 5) Как нужно располагать динамометр при измерении силы? 6) Как следует смотреть на шкалу динамометра при измерении силы? 3. Измерьте силу, необходимую для равномерного перемещения по столу бруска с грузами. 4. Измерьте силу тяжести, действующую на брусок. 5. Запишите в тетрадь результаты измерения сил. 18. Изучение зависимости результата действия силы на тело от ее значения, точки приложения и направления Приборы и материалы (рис. 20): брусок деревянный с нитью« Порядок выполнения работы 1. Положите брусок на стол наибольшей гранью и толкните его пальцем сначала слабо, затем сильнее. В каком случае брусок пере- двинулся на большее расстояние? Зависит ли результат действия силы на брусок от ее значения? 2. Положите брусок на стол наименьшей гранью и попытайтесь переместить его, приложив силу сначала к нижней, затем к верхней части бруска (рис. 20, а, б). Как ведет себя брусок в первом и втором случаях? Зависит ли результат действия силы на брусок от точки ее приложения? 3. Положите брусок на стол наибольшей гранью и потяните за нить сначала вдоль бруска, затем поперек бруска и, наконец, вверх (рис. 20, е, г, д). Как ведет себя брусок в каждом случае? Зависит ли результат действия силы .на брусок от ее направления? Рис. 20 Б7
4. Какими признаками характеризуется сила? 5. Изобразите графически: а) силу тяжести, действующую ла шарик (см. задание 14); б) силы упругости картона и мешочка с песком (см. задание 15); в) вес мешочка и груза, висящего на резиновом шнуре (см. зада- ние 16). Примечание. Значение сил в каждом случае надо выбрать самостоя- тельно. 19. Вычисление силы .по равнодействующей и второй силе Приборы и материалы (рис. 21): 1) динамометр» 2) груз с двумя крючками. Порядок выполнения работы * 1. Вычислите цену деления шкалы динамометра. 2. Возьмите динамометр в руку, подвесьте к его крючку груз и запишите показание динамометра (рис. 21, а). 3. Надавите слегка на крючок динамометра пальцем и снова запишите показание динамометра (рис. 21, б). Вычислите силу, с ко- торой рука действовала на крючок динамометра вниз. 4. Потяните слегка крючок динамометра рукой вверх и снова запи- шите показание динамометра (рис. 21, в). Вычислите силу, с которой рука действовала на крючок динамометра вверх. 5. Потяните крючок динамометра рукой вверх так, чтобы стрелка динамометра установилась на нуле шкалы. Вычислите силу, с которой рука действовала в этом случае на крючок динамометра. 6. Результаты измерений и вычислений запишите в тетрадь. Рис. 21 58
20. Сравнение сил трения покоя, скольжения, качения и веса тела Приборы и материалы (рис. 22): 1) динамометр, 2) брусок деревян- ный, 3) грузы с двумя крючками — 2 шт., 4) карандаши круглые — 2 шт. * 1 Порядок выполнения работы 1. Вычислите цену деления шкалы динамометра. 2. Измерьте вес бруска с двумя грузами при помощи динамометра (рис. 22, а). Результат измерения веса запишите в тетрадь. 3. Измерьте максимальную силу трения покоя бруска по столу. Для этого положите брусок на стол, а.на брусок — два груза; к бруску прицепите динамометр и приведите брусок с грузами в дви- жение (рис. 22, б). Запишите показание динамометра, соответствующее началу движения бруска. 4. Измерьте силу трения скольжения бруска с грузами по столу. Для этого перемещайте брусок с грузами равномерно по столу при помощи динамометра. Результат измерения силы запишите в тетрадь. 5. Измерьте силу трения качения бруска по столу. Для этого положите брусок с двумя грузами на два круглых карандаша и пере- мещайте равномерно брусок по столу при помощи динамометра (рис. 22, в). Результат измерения силы запишите в тетрадь. / 6. Ответьте на вопрос: какая сила больше: а), вес тела или максимальная сила трения покоя? б) максимальная сила трения покоя или сила трения скольжения? в) сила трения скольжения или сила трения качения? 0 Рис. 22 59
21. Изучение зависимости силы трения скольжения от рода трущихся поверхностей Приборы и материалы (рис. 23): 1) динамометр, 2) трибометр, 3) грузы с двумя крючками — 2 шт., 4) лист бумаги, 5) лист наждачной бумаги. Рис. 23 Порядок выполнения работы 1. Подготовьте в тетради таблицу для записи результатов изме- рений: Вид трущихся поверхностей | Сила трения скольжения. Н Дерево по дереву Дерево по гладкой бумаге .Дерево по наждачной бумаге 2. Вычислите цену деления шкалы динамометра. 3. Измерьте силу трения скольжения бруска с двумя грузами: а) по поверхности линейку трибометра (рис. 23, а); б) по гладкой бумаге (рис. 23, б); в) по наждачной бумаге (рис. 23, в). 4. Результаты измерений запишите в таблицу. 60
5. Ответьте на вопросы: ? 1) Зависит ли сила трения скольжения: : а) от рода трущихся поверхностей? б) от шероховатости трущихся поверхностей? :г - 2) Какими способами можно увеличить и уменьшить силу тре- ния скольжения? 22. Изучение зависимости силы трения скольжения от силы давления и независимости от площади трущихся поверхностей . Приборы и материалы (рис. 24): I) динамометр, 2) трибометр, 3) грузы с двумя крючками — 2 шт. Рис. 24 Порядок выполнения работы 1. Вычислите цену деления шкалы динамометра. 2. Положите на лииейку трибометра брусок большой гранью, а на него — груз и измерьте силу трения скольжения бруска по линейке (рис. 24, а). 3. Положите на брусок второй груз и‘ снова измерьте силу трения скольжения бруска по линейке (рис. 24, б). 4. Положите на линейку брусок меньшей гранью, поставьте иа 61
него опять два груза и снова измерьте силу трения скольжения бруска по линейке (рис. 24, в). 5. Ответьте на вопрос: зависит ли сила трения скольжения: а) от силы давления, и если зависит, то как? б) от площади трущихся поверхностей при постоянной силе дав- ления? ->23. Наблюдение явления смачивания и несмачивания Приборы и материалы (рис. 25): I) пластинка стеклянная, одна сторона которой покрыта слоем парафина, 2) пипетка, 3) стакан с водой, 4) бумага промокательная. Рис. 25 «Порядок выполнения работы 1. Опустите стеклянную плас- тинку в стакан с водой, а затем выньте и рассмотрите ее поверхно- сти. Какая сторона пластинки смо- чилась водой? 2. Осушите пластинку промока- тельной бумагой. Накапайте пи- петкой несколько капель воды сначала на одну сторону пластин ки, затем на другую и рассмотрите форму капель. Какую форму имеет капля воды на смачивающейся и несмачивающейся поверхностях пластинки? 3. Капните две-три капли воды на ладонь, бумагу и рассмотрите форму капель. Смачивает ли вода ладонь, бумагу? 24. Вычисление давления твердого тела на опору Приборы и материалы (рис. 26): 1) динамометр^ 2) линейка изме- рительная, 3) брусок деревянный. Рис. 26 62
Порядок выполнения работы 1. Измерьте силу давления бруска на стол (вес бруска). 2. Измерьте длину, ширину и высоту бруска. 3. Используя полученные данные, вычислите площади наимень- шей и наибольшей граней бруска. 4. Рассчитайте давление, которое производит брусок на стол наи- меньшей и наибольшей гранями. 5. % Результаты измерений и вычислений запишите в тетрадь. 6. На основе полученных результатов сформулируйте вывод. 25. Наблюдение за изменением давления газа при изменении его объеме Приборы и материалы (рис. 27): трубка стеклянная с поршнем, один конец которой затянут резиновой пленкой. Рис 27 Рис. 28 Порядок выполнения работы 1. Вдвигайте поршень в трубку и наблюдайте за изменением формы резиновой пленки. Как изменяется давление воздуха при его сжатии? 2. Выдвигайте поршень из трубки и снова наблюдайте за из- менением формы резиновой плен- ки. Как изменяется давление воз- духа при его расширении? § 4. ДАВЛЕНИЕ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ (ГИДРО- И АЭРОСТАТИКА) 26. Наблюдение передачи давления твердыми телами, жидкостями и газами Приборы и материалы (рис. 28): 1) трубка стеклянная с поршнем и тонкостенным резиновым баллончиком на коице, 2) стакан с водой. Порядок выполнения работы I. Вставьте осторожно в стеклянную трубку ручку поршня так, ’чтобы пленка, прикрепленная к другому концу трубки, немного растянулась (рис. 29). Нажмите слегка на поршень. В каком на- правлении передает давление твердое тело? 63
2. Вставьте в трубку поршень, как показано на рисунке 30, и, постепенно увеличивая давление на воздух в трубке, наблюдайте за изменением формы и размеров пленки. Как передает давление воздух? 3. Заполните трубку водой, вставьте снова в трубку поршень и повторите предыдущий опыт. Как передает давление вода? 4. Одинаково ли передают давление твердые тела,, жидкости и газы? 27. Изучение зависимости давления жидкости на дно и стенки сосуда от высоты столба й плотности жидкости Приборы и материалы (рис. 31): 1) индикатор давления с резино- выми колечками, 2) трубка резиновая, 3) стакан с водой, 4) стакан с раствором соли. Порядок выполнения работы 1. Ознакомьтесь с устройством и действием индикатора давления. Для этого выньте erg из стакана, расположите вертикально и на ниж- ний конец наденьте резиновую трубку. Закройте 4 пальцем ниж- ний конец резиновой трубки, и убе- дитесь в том, что с увеличением давления, оказываемого на трубку пальцами, разница в уровнях жид- кости в коленах индикатора так- же увеличивается. л 2. Снимите резиновую трубку 'с индикатора. Погружая постепен- но индикатор в стакан с водой, на- блюдайте за изменением уровней жидкости в его коленах (см. рис.31). Как зависит давление в воде от глубины погружения? 3. Опустите нижний конец ин- дикатора на дно стакана и отметь- те уровень жидкости в его коленах при помощи резиновых колечек. 4. Убедившись предварительно, что высоты столбов воды и раст- - вора соли в стаканах одинаковы, перенесите индикатор давления.в стакан с раствором соли и снова опустите его нижний конец на дно. Заметьте положение уровней жид- кости в коленах индикатора. Где давление жидкости на дно больше: в воде или в растворе соли? 5. От чего зависит давление жидкости на дно и стенки сосуда? Рис. 32 64 ,
28. Вычисление давления и силы давления жидкости на дно и стенки сосуда П р и_б оры и материалы (рис.'32): 1) линейка, 2) стакан с раствором соли. Порядок выполнения работы 1. Определите цену деления шкалы линейки. 2. Вычислите давление и силу давления жидкости на дно стакана. (Площадь дна и плотность жидкости указаны на стакане.) 3. Вычислите давление жидкости на стенку стакана на высоте 5 см от дна. 4. Результаты измерений и вычислений запишите в тетрадь. 29. Наблюдение равновесия однородной жидкости в сообщающихся сосудах Приборы и материалы (рис. 33): -1) модель сообщающихся сосудов, 2) стакан, 3) зажим пружинный. > Рис. 33 Порядок выполнения работы 1. Ознакомьтесь с моделью сообщающихся сосудов (рис. 33, а), 2. Возьмите модель в руку, ослабьте зажим на резиновой трубке и. наблюдайте за изменением уровней воды в стеклянных трубках (рис. 33, б). 3. Измените положение одной из трубок (наклоните, поднимите, опустите) и наблюдайте за уровнем воды в трубках (рис. 33, в). 4. Как устанавливается однородная жидкость в сообщающихся сосудах? 3 Заказ 438 65
30. Наблюдение действия атмосферного давления Рис. 34 Приборы и материалы (рис. 34): 1) трубка стеклянная с порш- нем, 2) пипетка, 3) стакан с подкрашен- ной водой. Порядок выполнения работы 1. Опустите стеклянную труб- ку в стакан с водой. Верхний ко- нец трубки плотно закройте паль- цем и выньте ее из воды (рис. 34, а). Почему вода не выливается из трубки? Откройте верхний конец труб- ки. Почему теперь вода‘выливает- ся из трубки? 2. Вставьте в стеклянную труб- ку поршень, опустите трубку в стакан с водой и потяните поршень вверх (рис. 34, б). Почему вода под- нимается за поршнем? 3. Наберите воды в пипетку. Вылейте воду из пипетки в стакан. Последовательно анализируя свои действия, объясните явления, ко- торые их сопровождали. 31. Вычисление силы атмосферного давления Рис. 35 < t Приборы и матер и ал ы (рис. 35): 1) присоска резиновая, 2) ста- кан с водой. Порядок выполнения работы 1. Прижмите резиновую при- соску к гладкой поверхности сто- ла, а затем оторвите ее от стола. 2. Смочите присоску водой и снова повторите опыт. Почему мок- от поверхности стола, чем сухую? Вычислите силу, необходимую для отрыва присоски от поверх-, стола. Площадь присоски равна 7 см1 2 * *. Результат вычисления запишите в тетрадь. рую присоску труднее оторвать 3. ‘ ности 4. £6
32. Наблюдение зависимости архимедовой силы * от объема погруженной части тела в жидкость, плотности жидкости и независимости от глубины погружения, плотности и веса тела Приборы и материалы (рис. 36): 1) динамометр, 2) цилиндры металличе- ские, 3) стакан с водой, 4) стакан с раство- ром соли. Порядок выполнения работы 1. Подвесьте чугунный цилиндр к крючку динамометра и, медленно опуская цилиндр в стакан с водой, наблюдайте за показаниями динамо- метра. Зависит ли архимедова сила от объема погруженной части цилиндра? 2. Вычислите архимедову силу, действующую на чугунный цилиндр -при полном погружении его в воду. Результат запишите в тетрадь. 3. Перенесите чугунный цилиндр в стакан с раствором соли и снова измерьте архимедову силу при полном погружении цилиндра в раствор. За- висит ли архимедова сила от плотнос- ти жидкости? 4. Перенесите снова чугунный ци- линдр в стакан с водой. Изменяя глубину погружения чугунного ци- линдра, наблюдайте за показания- ми динамометра. Зависит ли архиме- дова сила от глубины погружения /цилиндра в воду? 5. Повторите опыт (пункт 2) с алюминиевым и латунным .цилиндра- ми того же объема. Числовое значение архимедовой силы, действующей на каждый цилиндр, запишите в тет- радь. Зависит ли архимедова сила от Плотности вещества, из которого сде- лано тело? Зависит ли архимедова си- ла от веса тела? 33. Сравнение архимедовой силы с весом жидкости, вытесненной телом Приборы н материалы (рис. _ 37): 1) динамометр, 2) цилиндр язмеригель- _ • —~ : - — "-= ный (мензурка) с водой, 3) цилиндр метал- лический, 4) нить. Рис. 37 3* 67
Порядок выполнения работы S 1. Измерьте вес металлического цилиндра в воздухе при помощи динамометра. 2. Измерьте вес металлического цилиндра в воде. Для этого под- весьте его на нити к крючку динамометра и погрузите в мензурку с водой (см. рис. 37). 3. Вычислите объем воды, вытесненной цилиндром. 4. Рассчитайте архимедову силу, действующую на металлический цилиндр. 5. Вычислите вес воды, вытесненной металлическим цилиндром, и сравните его с архимедовой силой. Какой вывод можно сделать из этого сравнения? 34. Наблюдение плавания тел в зависимости от плотности вещества, из которого состоит тело, и плотности жидкости Приборы и материалы (рис. 38): 1) набор тел (деревянный брусок, алю- миниевый цилиндр, кусок картофеля), 2) стакан с водой, 3) стакан с концентрирован- ным раствором соли. Порядок выполнения работы 1. Подготовьте в тетради таблицу для записи результатов измерений. Рис. 38 Название жидкости и ее кг плотность» ~ ' Название вещества и его кг плотность, М’ Плавает тело или тонет Вода Древесина Картофель Алюминий Раствор соли Древесина Картофель Алюминий 2. Опустите в воду деревянный брусок, алюминиевый цилиндр и кусок картофеля. Какие из этих тел в воде плавают? Какие тонут? 3. Перенесите тела в концентрированный раствор соли. Какие’из этих тел в растворе соли плавают? Какие тонут? Результаты наблюде- ний запишите в таблицу. 68
4. Ответьте на вопрос: при каком условии сплошное тело: а) в данной жидкости плавает? б) в данной жидкости тонет? § 5. РАБОТА И МОЩНОСТЬ. ЭНЕРГИЯ 35. Измерение работы при перемещении тела Приборы и материалы (рис. 39): I) динамометр, 2) лента изме- рительная, 3) трибометр. Порядок выполнения работы 1. Измерьте силу тяжести, дей- ствующую на брусок, при помощи динамометра. 2. Поднимите брусок на высоту линейки трибометра (см. рис. 39). 3. Измерьте высоту подъема бруска. 4. Вычислите работу, совершен- ную при подъеме бруска. * 5. Положите брусок на конец шинейки трибометра и равномер- но переместите его на расстояние, равное длине линейки (рис. 40). Запишите показание динамо- метра. 1 6. Вычислите работу, совер- шенную при перемещении бруска пр линейке трибометра. 7. Результаты изк^рений и вы- числений запишите в тетрадь. 8. Ответьте на вопросы: 1) Как называются силысопро- Рис. 40 69
тивления, возникающие при подъеме и перемещении бруска • по линейке трибометра? 2) В каком случае совершается большая работа: при подъеме или при перемещении бруска по линейке на одно и то же расстояние? 36. Измерение мощности при подъеме тела Приборы и материалы (рис. 41): 1) динамометр, 2) лента измери- тельная, 3) часы, 4) трибометр. Рйс. 41 Порядок выполнения работы 1. Измерьте вес бруска при помощи динамометра. 2. Поднимите брусок на высоту линейки трибометра (см. рис. 39). 3. Измерьте высоту и время подъема бруска. 4. Вычислите работу, совершенную при подъеме бруска. 5. Вычислите мощность, которую вы развивали при подъеме бруска. 6. Результаты измерений и вычислений запишите в тетрадь. 37. Проверка равенства работ на рычаге Приборы и материалы (рис. 42): 1) рычаг-линейка, 2) набор грузов, 3) линейка измерительная, 4) штатив. Порядок выполнения работы 1. Подвесьте рычаг на оси, закрепленной в муфте штатива. Вра- щая гайки на концах рычага, установите его в горизонтальное поло- жение. 2. Подвесьте к левой части рычага, например, три груза, а к пра- вой — один груз. Перемещая грузы, добейтесь равновесия рычага (см. рис. 42). 70
Рис. 42 Рис. 43 3. Отклоните рычаг на некоторый угол в вертикальной плоскости и измерьте пути, пройденные точками приложения сил тяжести (рис. 43). 4. Вычислите работы, совершенные обеими силами тяжести, и сравните, их числовые значения. 5. Результаты измерений и вы- числений запишите в тетрадь. 6. Ответьте на вопросы: 1) Во сколько раз выигрывают в силе, применяя рычаг? 2) Во сколько раз проигрывают в пути, применяя рычаг? 3) Можно ли при помощи ры- чага получить выигрыш в работе? 38. Измерение веса тела при помощи рычага Приборы и материалы (рис. 44): 1) рычаг-линейка, 2) линейка измерительная, 3) динамометр, 4) груз с двумя крючками, 5) цилиндр металличес- кий, 6) штатив. Рис. 44 71
Порядок выполнения работы 1. Подвесьте рычаг на оси, закрепленной в муфте штатива. Вра- щая гайки на концах рычага, установите его в горизонтальное поло- жение. 2. Подвесьте к левой части рычага металлический цилиндр, а к правой — груз, предварительно измерив динамометром его вес. Опыт- ным путем добейтесь равновесия рычага с грузом. 3. Измерьте плечи сил, действующих на рычаг. 4. Используя правило равновесия рычага, вычислите вес металли- ческого цилиндра. 5. Измерьте вес металлического цилиндра при помощи динамомет- ра и полученный результат сравните с расчетным. 6. Результаты измерений и. вычислений запишите в тетрадь. 7. Ответьте на вопросы: изменится ли результат опыта, если: а) рычаг уравновесить при другой длине плеч сил, действующих на него? б) цилиндр подвесить к правой части рычага, а уравновешиваю- щий груз — к левой? 39. Вычисление выигрыша в силе инструментов, в которых применен рычаг Приборы и материалы (рис. 45): 1) ножницы, 2) кусачки, 3). пло- скогубцы, 4) линейка измерительная. Порядок выполнения работы 1. Ознакомьтесь с устройством предложенного вам инструмента, в котором применен рычаг: найдите ось вращения, точки приложения сил. 72
•г 2. Измерьте плечи сил. 3. 'Вычислите примерно, в каких пределах может изменяться вы- игрыш в силе при пользовании данным инструментом. 4. Результаты измерений и вычислений запишите в тетрадь. 5. Ответьте на вопросы: 1) Как нужно располагать разрезаемый материал в ножницах, . чтобы получить наибольший выигрыш в силе? 2) Как нужно держать кусачки в руке, чтобы получить наиболь- ший выигрыш в силе? 40. Наблюдение равновесия сил и равенства работ на неподвижном блоке * Приборы и мате р’и алы (рис. 46): 1) блок, 2) динамометр, 3) лента измерительная, 4) грузы с двумя крючками — 3 шт., 5) штатив, 6) нить с петлями на концах. Порядок выполнения работы I. Соберите установку с непод- вижным блоком, как показано на рисунке 46. Подвесьте обойму бло- ка к лапке штатива, через блок ^перебросьте нить. К одному концу |1ити подвесьте два или три груза, (предварительно определив их вес, ра к другому прицепите динамометр. Возьмите динамометр в руку и на- тяните нить так, чтобы грузы повис- ли на нити. 2. Запишите вес грузов и по- казание динамометра. Сравните числовые значения этих сил. Дает ли выигрыш в силе неподвижный блок? 3. Измените угол наклона /нити, соединенной с динамомет- ром, и наблюдайте за показанием динамометра. Изменяется ли чис- ловое значение силы, удерживаю- щей груз на неподвижном блоке, при изменении направления ее действия? — 4. Поднимите грузы на некото- рую высоту и измерьте пути, которые Рис. 46 при этом прошли грузы и динамометр. 5. Вычислите работу действующей силы и работу силы сопро- тивления. Сравните числовые значения этих работ. 6. Результаты измерений и вычислений запишите в тетрадь. 7. Ответьте на вопросы: 73
1) Можно ли при помощи неподвижного блока получить выи- грыш в работе? 2) Можно ли неподвижный блок рассматривать как равноплечий рычаг? 3) Чему равны плечи сил, действующих на неподвижный блок? 41. Наблюдение равновесия сил и равенства работ на подвижном блоке Рис. 47 Приборы и материалы (рис. 47): 1) блок, 2) динамометр, 3) лен- та измерительная, 4) грузы с двумя крюч- ками — 3 шт., 5) штатив, 6) нить с пет- лей на конце. Порядок выполнения работы 1. Соберите установку с под- вижным блоком, как показано на рисунке 47. Перебросьте через блок нить, один конец ее привяжите к лапке'штатива, а другой— к крюч- ку динамометра. К обойме блока подвесьте два или три груза, предва- рительно определив их вес. Возьми- те динамометр в руку, расположите его вертикально и натяните.нить так, чтобы блок с грузами повис на нитях. 2. Запишите вес грузов и силу натяжения нити, которую показы- вает динамометр. Сравните число- вые значения этих сил. Дает ли выигрыш в силе подвижный блок? Какой? 3. Поднимите грузы на некото- рую высоту при помощи динамомет- ра и измерьте пути, которые при этом прошли грузы и динамометр. Во сколько раз проигрывают в пу- ти, применяя подвижный блок? 4. Вычислите работу действую- щей силы и работу силы сопротивления. Сравните числовые значения этих работ. 5. Результаты измерений и вычислений запишите в тетрадь. 6. Ответьте на вопросы: 1) Можно ли при помощи подвижного блока получить выигрыш в работе? 74
2) Можно ли подвижный блок рассматривать как рычаг? 3) Чему равны плечи сил, действующих на подвижный блок? 42. Наблюдение равновесия сил и равенства работ на наклонной плоскости Приборы и материалы (рис. .48): 1) динамометр, 2) лента изме- рительная, 3) линейка н каток от трибо- метра, 4) штатив. Порядок выполнения работы 1. Установите доску трибомет- ра наклонно при помощи штатива, как показано на рисунке 48. 2. Измерьте высоту наклонной плоскости. 3. Измерьте вес катка при по- мощи динамометра. 4. Поднимите каток на высоту наклонной плоскости и вычислите совершенную при этом работу. 5. Положите каток на наклон- ную плоскость и равномерно кати- те его вверх при помощи динамо- метра. Измерьте силу тяги. Дает ли выигрыш в силе наклонная плос- кость? Какой? 6. Измерьте-длину наклонной плоскости. 7. Вычислите работу при и сравните ее с работой при наклонной плоскости. 8. Результаты измерении 9. Ответьте на вопросы: Рис. 48 подъеме катка подъеме катка и вычислений по наклонной плоскости по вертикали на высоту запишите в тетрадь. 1) Во сколько раз проигрывают в пути, применяя наклонную плоскость? 2) Можно ли при помощи наклонной плоскости получить выигрыш в работе? 43. Вычисление потенциальной энергии поднятого тела Приборы и материалы (рис. 49): 1) динамометр, 2) лента измери- тельная, 3) брусок. Порядок выполнения работы 1. Вычислите потенциальную энергию лежащего на столе бруска относительно пола. 75
Рис. 49 2. Поднимите равномерно брусок при помощи динамометра на высоту 20 см над столом и вычислите его потенциальную энергию от- носительно пола и стола. 3. Вычислите изменение потенциальной энергии бруска при его подъеме на высоту 20 см. 4. Результаты измерений и вычислений запишите в тетрадь. 5. Ответьте На вопросы: 1) От чего зависит потенциальная энергия поднятого, над землей тела? 2) Чему равно изменение энергии поднятого тела? 44. Наблюдение зависимости кинетической энергии тела от его скорости и массы Приборы и материалы (рис. 50): 1) шары разной массы — 2 шт., 2) желоб, Зу.брусок, 4) лента измерительная, 5) штатив. Порядок выполнения работы 1. Укрепите желоб в наклонном положении при помощи штатива, как показано на рисунке 50. К нижнему концу желоба приставьте деревянный брусок. 76
2. Положите на середину желоба шарик мейьшей массы и, отпус- тив его, наблюдайте, как шарик, скатившись с желоба и ударившись о деревянный брусок, передвинет последний на некоторое расстояние, совершая работу по преодолению силы трения. 3. Измерьте расстояние, на которое переместился брусок. 4. Повторите опыт, пустив шарик с верхнего конца желоба, и снова измерьте расстояние, на которое переместился брусок. 5. Пустите с середины желоба шарик большей массы и снова из- мерьте перемещение бруска. 6. На основании результатов проделанных опытов сделайте вы- вод и запишите его в тетрадь. 45. Наблюдение превращения потенциальной энергии в кинетическую и обратно при колебании груза, подвешенного на нити Приборы и материалы (рис. 51): шарик на нити. Порядок выполнения работы 1. Поднимите нить с шариком. 2. Отклоните шарик от положения рав- новесия и отпустите. Наблюдайте за коле- баниями шарика в течение некоторого времени. 3. Ответьте на вопросы: 1) Какие превращения механической энергии происходят при колебании шарика? 2) В каком положении шарик имеет наибольшую потенциальную энергию? 3) В каком положении шарик имеет наи- меньшую потенциальную энергию? 4) В каком положении шарик имеет Рис. 51 наибольшую кинетическую энергию? 5) Чему равна кинетическая энергия шарика в верхнем положении? 6) Почему, колебания шарика с течением времени затухают? 7) На что расходуется энергия шарика? 46. Наблюдение превращения потенциальной энергии в кинетическую и обратно при колебании груза, подвешенного на резиновом шнуре Приборы и материалы (рис. 52): 1) цилиндр металлический, 2) шнур резиновый. Порядоквыполнения работы ' 1. Привяжите к концу резинового шнура металлический цилиндр и поднимите шнур. 77
Рис. 52 2. Оттяните цилиндр немного вниз и отпустите. Наблюдайте за колебаниями цилиндра в течение не- которого времени. 3. Ответьте на вопросы: 1) Какие превращения механической энергии про- исходят при колебании цилиндра? 2) В каких положениях цилиндр имеет наиболь- шую и наименьшую потенциальную энергию относительно положения равновесия? 3) В каких положениях цилиндр имеет наибольшую и наименьшую кинетическую энергию? 4) Какие превращения энергии происходят при движении цилиндра вниз? 5) Какие превращения энергии происходят при движении цилиндра вверх? 6) Почему колебания цилиндра с течением вре- мени затухают? 7) На что расходуется энергия цилиндра?
ГЛАВА V ОПИСАНИЕ ФРОНТАЛЬНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ ДЛЯ VH КЛАССА § 1. ТЕПЛОПЕРЕДАЧА И РАБОТА 1. Наблюдение изменения внутренней энергии тел при совершении работы Приборы и материалы (рис. 1): 1) фольга алюминиевая, 2) картон* Порядок выполнения работы 1. Прижмите фольгу к картону, ./ > t как показано на рисунке 1. Убе- _______S 4 г /// дитесь, что для перемещения фоль- ____А/ ги по поверхности картона нужно приложить силу, а значит, совер- --- шить работу. й 2. Потрите фольгу о картон, Рис } * сделав 10 движений вперед-назад. 3. Ответьте на вопросы: I) Как изменилась температура фольги и полоски картона после совершения работы? 2) Каким способом изменялась внутренняя энергия этих тел в про- деланном опыте? 3) Как изменилась внутренняя энергия фольги после совершения работы? * 4. Ответ на последний вопрос запишите в тетрадь. 5. Потрите фольгу о картон, сделав 20 движений. Как зависит изменение внутренней энергии фольги от значения совершенной ра- боты? Изменяется ли при этом внутренняя энергия картона? 2. Наблюдение теплопроводности воды и воздуха Приборы и материалы (рис. 2): 1) пробирка, 2) стакан с водой, 3) спиртовка, 4) спички. Порядок выполнения работы 1. Зажгите спиртовку. 2. Наденьте сухую пробирку на палец и, держа ее донышком вверх, нагревайте в пламени спиртовки примерно одну минуту, как показано на рисунке 2. 79
Рис. 2 3. Ответьте на вопросы: 1) Ощущал ли палец тепло во время нагревания пробирки? 2) Какой теплопроводностью обладают воздух и стекло, из кото- рого сделана пробирка? „ 4. Налейте в пробирку столько воды, чтобы ее уровень не доходил до краев пробирки на 1,5—2 см. Возьмите пробирку за нижний ко- нец, как показано на рисунке 3, и нагрейте воду в верхней части про- бирки. 5. Ответьте на вопросы: — — ' • • — 1) Нагрелась ли вода в нижней части пробирки? 2) Каким способом изменялась Иис' 3 внутренняя энергия воды в пробирке? 3) Какой теплопроводностью обладает вода? 6. Ответ на последний вопрос запишите в тетрадь. 3. Наблюдение теплопередачи в воде конвекцией Приборы и материалы (рис, 4): I) пробирка пустая, 2) пробирка с кристаллами перманганата калия, 3) спиртовка, 4) стакан с водой, 5) спички, 6) про- биркодержатель. Порядок выполнения работы 1. Налейте в пробирку воды и слегка нагрейте ее на спиртовке. Для этого пробирку расположите над спиртовкой, как показано на рисунке 4. Почему при нагревании воды снизу она быстро вся прогревается, а при нагревании сверху — внизу остается холодной (см. рис. 3)? 80
Рис. 4 Г 2, Выясните, как происходит теплопередача в воде в этом случае. Для этого налейте в пробирку холодной воды до половины и бросьте воду кристаллик марганцовки. Расположите' пробирку над пла- менем спиртовки, как показано на ? рисунке 5. Проследите за движением на- гретой воды. Когда окрашенный по- дток достигнет поверхности воды, погасите спиртовку. 3. Ответьте на вопросы: 1) В каком направлении двига- лись потоки горячей и хо- лодной воды в пробирке? Почему? 2) Каким способом изменялась внутренняя энергия воды в пробирке? 3) Хорошо ли передает теплоту вода при помощи конвекции? Рис. 5 4. Ответ на последний вопрос запишите в тетрадь. 4. Знакомство с устройством термометра. Измерение температуры воды и воздуха - Приборы и материалы (рис. 6): 1) термометр, 2) стакан с холодной водой. Порядок выполнения работы 1. Выньте термометр из футляра и ознакомьтесь с его устройством,. Найдите у термометра резервуар с жидкостью, тонкую капиллярную трубку и шкалу. 4 Заказ 438 61
Рис. fi 2. Ответьте на вопросы: 1) Из каких основных частей состоит термометр? 2) На каком физическом явлении основано действие термо- метра? 3) Чему равна цена деления шкалы термометра? 4) Какую самую высокую температуру можно измерить данным термометром? 5) Какую самук) низкую температуру можно измерить данным термометром? - 3. Измерьте температуру воздуха в классе, а затем воды, в стака- не. Результаты измерений запишите в тетрадь. 4. После окончания работы положите термометр в футляр. J. Знакомство с устройством и назначением калориметра Приборы и материалы (рис. 7): 1) калориметр, 2) термометр, 3) стакан с горячей водой, 4) стакан, 5) крышка картонная для калориметра. Рис. 7 82
Порядок выполнения работы 1. Разберите калориметр: выньте сначала внутренний стакан, а затем пластмассовую вставку. 2. Соберите калоримётр. Обратите внимание, что между внутрен- ним и внешним стаканами, калориметра образуется воздушная прос- лойка. 3. Ответьте на вопросы: 1) Зачем у калориметра делают двойные стенки? 2) Зачем между стаканами калориметра устанавливают пласт- массовую прокладку?' 3) Зачем стенки калориметра делают белыми? 4. Передейте половину горячей воды из стакана в пустой ста- кан, а оставшуюся половину воды — во внутренний сосуд калори- метра. 5. Измерьте начальную температуру воды в калориметре и в стакане. Закройте внутренний сосуд калориметра картонкой. 6. Через 5 мин снова измерьте температуру воды в калориметре и в стакане. Одинаково ли охладилась вода в калориметре и в стакане? Почему? § 2. ИЗМЕНЕНИЯ АГРЕГАТНЫХ СОСТОЯНИЯ ВЕЩЕСТВА 6. Наблюдение кристаллических тел Приборы и материалы (рис. 8): I) набор кристаллических тел (хлорид натрия, сульфат меди, цинк, чугун) в пробирке, 2) линза. Порядок выполнения работы 1. Рассмотрите при помощи линзы кристаллы' поваренной со- ли, медного купороса, излом цин- ка, чугуна. 2. Ответьте на вопросы: 1) Одинаковую ли форму име- . Рис. 8 ют кристаллы различных веществ? 2) Сохраняется лиформа кристаллов для одного и того же вещества? 3) Наблюдается ли на изломе какой-либо порядок в расположении кристаллов цинка или чугуна? 7. Наблюдение поглощения энергии при плавлении льда Приборы и материалы (рис. 9): 1) весы, 2) термометр, 3) стаканы с равной массой воды комнатной температуры — 2 шт., 4) стакан с водой и льдом, 5) кольцо из проволоки для вынимания льда. 4* 83
Рис. 9 Порядок выполнения работы 1. Поставьте, стаканы с водой комнатной температуры на весы и убедитесь в том, что в них налито одинаковое количество, воды. 2. В один из. стаканов, стоящих на весах, опустите лед, а во вто- рой стакан долейте столько холодной воды, чтобы весы снова приш- ли в равновесие. 3. Снимите.стаканы с весов и, после того как растает лед, измерь- те температуру воды в каждом стакане. 4. Ответьте на вопросы: 1) Одинакова ли была температура льда и воды в стакане, в ко- тором плавал лед? » . 2) Одинакова листала температура воды в первых двух стаканах после выполнения опыта? Почему? 3) Как изменяется внутренняя энергия льда при его плавлении? 8. Наблюдение выделения энергии при кристаллизации гипосульфита Приборы и материалы (рис. 10): 1) термометр, 2) пробирка с ги- посульфитом, 3) спиртовка, 4). спички, 5) стакан с холодной водой, 6) пробирко- держатель, 7) лист бумаги, 8) бумага фильтровальная. • Порядок выполнения работы 1. Отсыпьте из пробирки на лист бумаги несколько кристаллов гипосульфита. 2. Зажгите спиртовку и расплавьте гипосульфит в пробирке. 3. Опустите термометр в расплавленный гипосульфит. 84
Рис.. 10 4. Поместите пробирку с расплавленным гипосульфитом и тер- мометром в стакан с-холоднрй водой и охладите ее примерно до 30 °C. 5. Выньте пробирку из воды и оботрите ее фильтровальной бума- гой. 6. Бросьте в расплавленный гипосульфит несколько его кристал- лов. Наблюдайте за кристаллизацией гипосульфита и показаниями термометра. 7. Ответьте на вопросы: 1) Изменяется ли температура гипосульфита во время его кристал- лизации? Почему? 2) Как изменяется внутренняя энергия гипосульфита при его кристаллизации? Почему? 9. Наблюдение поглощения анергии при испарении жидкостей Приборы и материалы (рис. 11): Т) термометр, резервуар которого обернут ватой или марлей, 2) пипетка со спиртом, 3) стакан с водой, 4) кусок марли или ваты. Рис. 11 85
Рис. 14 2. Наэлектризуйте бумажную и полиэтиленовую полоски. Для этого на бумажную полоску поло-, жите полиэтиленовую пленку и разгладьте рукой. Поднимите по- лоски за концы, разведите их и медленно поднесите друг к другу. Как они взаимодействуют? 3. Поднесите поочередно бумаж- ную и полиэтиленовую полоски к пленке, висящей на нити, и на- блюдайте их взаимодействие. 4. Ответьте на вопросы: 1) Как взаимодействует каждая полоска с пленкой? 2) Как можно объяснить раз- личные взаимодействия? 3) Какие два рода зарядов существуют в природе? 4) Как взаимодействуют одноименно заряженные тела? 5) Как взаимодействуют разноименно заряженные тела? 5. Ответы на вопросы 4 и 5 запишите в тетрадь. 6. Поднесите к заряженной полиэтиленовой, пленке, висящей на нити, пластмассовую ручку, натертую вначале о бумагу, а затем о полиэтилен. Одинаковые ли по знаку заряды возникали на пластмас- совой ручке в обоих случаях? 13. Изучение зависимости силы взаимодействия заряженных тел от абсолютного значения зарядов и расстояния между ними Приборы и материалы (рис. 15): 1) пленки полиэтиленовые -=- 2 шт., 2) полоска бумажная. Порядок выполнения работы- 1. Положите две полиэтилено- вые пленки рядом на стол, (парал- лельно друг другу) и проведите по. йим один раз рукой. Поднимите пленки за концы, разведите их и, медленно сближая, наблюдайте за их взаимодействием (см. рис. 15). 2. Повторите опыт с этими же пленками, натерев их сильнее рукой. Как изменилась сила взаимодей- ствия пленок? 3. Проделайте аналогичные опыты с полиэтиленовой пленкой и 88
‘бумажной полоской. Для их электризации положите на бумажную полоску полиэтиленовую пленку и потрите их рукой (первый раз — слегка, а второй — сильнее). Каждый раз разводите полоски и, мед- ленно поднося друг к другу, наблюдайте за их взаимодействием. ; 4. Ответьте на вопросы: 1) По какому признаку вы судите о силе взаимодействия заряжен- ных тел? 2) Как взаимодействуют заряженные полиэтилен с полиэтиленом и полиэтилен с бумагой? 3) На оба ли заряженных тела действует электрическая сила? 4) От чего зависит сила взаимодействия заряженных тел? 5) Как зависит сила взаимодействия заряженных тел от значе- ния зарядов и расстояния между ними? 5. Ответ на последний вопрос запишите в тетрадь. 14. Наблюдение парения заряженной пушинкй *в электрическом поле Приборы и мате риалы (рис. 16): 1) линейка пластмассовая, 2) ко- мочек ваты. Порядок выполнения р а.б о т ы 1. Положите пластмассовую ли- .X нейку на стол и натрите ее бумагой. ^vvvvv„t 2. Распушите очень маленький г комочек ваты и положите его на Рис. 16 линейку. 3. Поднимите наэлектризованную линейку и легонько сдуньте с нее пушинку вверх. 4. Поместите быстро линейку снизу пушинки и наблюдайте за ее парением в электрическом поле заряженной линейки (см. рис. 16). Если пушинка прилипнет к линейке, сдуньте ее и снова повторите опыт, пока не добьетесь парения пушинки. 5. Ответьте на вопросы: 1) Какой заряд получила пушинка относительно заряда линей- ки: одноименный или разноименный? \ 2) Какие силы действуют на пушинку во время ее парения? I 3) Почему пушинка не падает в электрическом поле? $ 4. СИЛА ТОКА, НАПРЯЖЕНИЕ, СОПРОТИВЛЕНИЕ 15. Изучение гальванического элемента Приборы и матер и*а л ы (рис. 17): 1) гальванический элемент сухой, 2) электроды цинковый и угольный, 3) держатель для электродов, 4) стакан с-раст-, вором хлорида натрия, 5) лампа накаливания на подставке, 6) юпбч, 7) провода с наконечниками. 89
Рве. 17 Порядок выполнения работы 1. Соберите гальванический элемент. Для этого укрепите в держателе цинковый и угольный электроды и опустите их в стакан с раствором соли. 2. К . собранному гальваничес- кому элементу подключите электри- ческую лампу и наблюдайте ее свечение. 3. Рассмотрите устройство сухо- го гальванического элемента. Най- дите у элемента цинковый и уголь- ный электроды. 4. Ответьте на вопросы: 1) При взаимодействии каких веществ происходит разделение электрических зарядов в гальваническом элементе? 2) Какие превращении энергии происходят в гальваническом элементе? • _ 16. Знакомство с батареей аккумуляторов Приборы и материалы (рис. 18): 1) батарея аккумуляторов, 2) лам- па накаливания на подставке, 3) ключ, 4). провода с наконечниками. Рис. 18 Порядок выполнения работы 1. Внимательно рассмотрите батарею аккумуляторов. Найдите в батарее отдельные аккумуляторы, их полюсы, металлические пластин- ки, соединяющие аккумуляторы в батарею, пробки, закрывающие отверстия для . заливки электроли- та, полюсы батареи. 2. Подключите лампу вначале к одному аккумулятору, а затем к батарее аккумуляторов (см. рис. 18). Одинаково ли светит лампа в обоих случаях? 17. Зарядка и разрядка модели аккумулятора Приборы и материалы (рис. 19): 1) батарея аккумуляторов, 2) элек- троды угольные — 2 шт., 3) держатель для электродов, 4) стакан с растворов хло- рида натрия, 5) лампа накаливания на подставке, б) ключ, 7) провода с наконеч- никами. 90
Порядок выполнения работы 1. Укрепите угольные электро* ды в держателе, опустите их в раст- вор соли, присоедините к ним лам- пу. Накаляется ли нить лампы? 2. Отключите ламну и присо- едините к угольным электродам по- люсы аккумулятора (см. рис. 1$). 3. Через 1—2 мин отключите аккумулятор, а затем снова подклю- чите к угольным электродам лампу. 4. Ответьте на вопросы: 1) Почему во втором случае нить лампы накалялась, а в первом — нет? 2) Какие превращения энергии происходят при зарядке и . разрядке аккумулятора? 18. Сборке простейшей электрической цепи Приборы и материалы (см. рис. 18): 1) батарея аккумуляторов, 2) лампа накаливания на подставке, 3) ключ, 4) провода с наконечниками. Порядо к выпо лнени я р аб оты 1. Начертите в тетради схему электрической цепи, состоящей из источника тока, электрической лампы, ключа замыкания тока н соединительных проводов. 2. Соберите по этой схеме электрическую цепь и покажите ее учи- те лк». 3. Включите электрическую цепь, а затем выключите. 4. -Ответьте на. вопросы: 1) Какова роль источника тока в электрической цепи? 2. ) Какова роль ключа? Важно ли его место в электрической цепи? 3) Какова роль соединительных проводов? 4) Какова роль электрической лампы? 19. Наблюдение химического действия электрического тока . Приборы и материалы (рис. 20): 1) батарея аккумуляторов, 2) лам- па накаливания на подставке, 3) электроды угольные — 2 шт., 4) держатель для электродов, 5) ключ, 6) провода с наконечниками, 7) стакан с водой, 8) стакан с -раствором сульфата меди. Порядок вы по лнения рабо ты 1. Соберите электрическую цепь по схеме, изображенной на ри- сунке 21. Здесь 5-угольные электроды, С — стакан с водой. 'S1
Порядок выполнения работы 1. Заметите начальное показание термометра. 2. Смочите спиртом марлю, которой обернут резервуар термо- метра? 3. Заметьте наименьшую температуру, которую через некоторое время покажет термометр. 4. Оберните резервуар термометра сухой ватой или марлей и пов- торите опыт с водой. 5. Ответьте на вопросы: 1) Как изменяется температура жидкости при ее испарении? Объясните причину изменения температуры жидкости "при ее испарении. 2) Одинаково ли изменяется температура воды и спирта при их испарении? Как можно объяснить наблюдаемое различие? 3) Как изменяется внутренняя энергия жидкости при ее испа- рении? 6. Ответ на третий вопрос запишите в тетрадь. 10. Наблюдение зависимости скорости испарения жидкости от рода жидкости, .площади ее свободной поверхности, температуры и скорости удаления ларов Приборы и материалы (рис. 12): 1) стакан с водой, 2) пилетка со спиртом, 3) пипетка, 4) листы бумаги — 2 шт., 5) веер бумажный. Порядок вы пол Н'е ния работы спирта и 1. Нанесите пипеткой на лист бумаги по капле воды, наблюдайте за их испарением. Какая жидкость испаряется быстрее? 2. Нанесите пипеткой по капле спирта на разные листы бумаги и сразу жех увеличьте свободную г поверхность одной из капель. Для _ этого расположите один лист бума- ги вертикально, чтобы капля рас- теклась по нему. Наблюдайте за испарением, капель. Какая капля испарилась быстрее? 3. Нанесите пийеткой по капле спирта на лист бумаги и ладонь. Какая капля испарилась бы- • стрее? 4. Нанесите пипеткой по капле спирта на два листа бумаги. Один лист отложите в сторону, а возле второго помашите бумажным* вее- ром до полного высыхания . капли. Рис. 12 бб
, Какая капля испарилась быстрее? 5. От чего зависит скорость испарения жидкости? 6. Ответ на последний вопрос запишите в тетрадь. § 3. СТРОЕНИЕ АТОМА 11. Изучение электризации различных тел Приборы и материалы (рис. 13): 1) пленка полиэтиленовая, 2) по* лоска бумажная, 3) кусок ацетатного шелка, 4) ручка пластмассовая, 5) штатив, 6) нить, 7) карандаш. Порядок выполнения работы 1. Подвесьте на. двух нитях карандаш к лапке штатива, как показано на рисунке 13. 2. Положите полиэтиленовую пленку на стол и натрите ее кус- ком ацетатного шелка. Поднесите полиэтилен и шелк поочередно к концу подвешенного ' карандаша. Что вы при это наблюдаете? 3. Проделайте подобные опыты с пластмассовой ручкой, линей- кой, бумагой, натирая их о поли- этилен или шелк. Рис. 13 4. Положите на бумажную по- лоску полиэтиленовую пленку и сильно прижмите полоски рукой» Разведите полоски, а затем приблизьте их друг к другу. Взаимодействуют ли они между собой? . 5. Ответьте на вопросы: 1) Как можно наэлектризовать тело? 2) Оба ли тела электризуются при соприкосновении? 3) Как обнаружить электризацию тела? 4) Все ли тела электризуются при соприкосновении? 6. Ответ на последний вопрос, запишите в тетрадь. 12. Изучение взаимодействия заряженных тел. Два рода зарядов Приборы и материалы (рис. 14): 1) пленка полиэтиленовая на нити, 2) пленка полиэтиленовая, 3) полоска бумажная, I) ручка пластмассовая, 5) шта- тов. Порядок выполнения работы 1. Маленькую полиэтиленовую пленку подвесьте на нити к лапке штатива и потрите осторожно (чтобы не оторвалась нить) кусочком бумаги. 87
Рис. 20 2. Замкните цепь. Почему лам- па не горит? 3. Разомкните цепь. Перенесите угольные электроды в стакан с раствором сульфата меди.. Снова замкните цепь. Горит ли теперь ' лампа? Как можно объяснить на- блюдаемые явления? 4. Включите цепь на 1—2 мин, Р1лг 91 • * , затем разомкните ее и посмотрите на электроды. На каком электроде отложилась медь, на том, который соединен с положительным л ли с отрицательным полюсом источника тока? Какой знак заряда имеет ион меди? 5. Какой вывод можно сделать из проделанных опытов? Рис. 22 20. Наблюдение теплового действие электрического тока Приборы и материалы (рис. 22): 1) батарея аккумуляторов, 2) спираль проволочная, 3) ключ, 4) про- вода с наконечниками. Порядок выполнения работы 1. Соберите электрическую цепь из источника тока, ключа, спи- рали и соединительных проводов. 2. Замкните цепь на 0,5—1 рлин, а затем разомкните ее и прикосни- тесь рукой к спирали. 92
3. Ответьте на вопросы: 1) Изменилась ли температура спирали? 2) Какое действие электрического тока вы наблюдали? 3) Какие известные вам факты объясняются этим же действием электрического тока? 21. Наблюдение магнитного действия электрического тока Приборы имат&рйалы (рис. 23): 1) батарея аккумуляторов, 2) ка- тушка проволочная с железным сердечником, 3) ключ, 4) компас, 5) коробка-сито с железными опилками, 6) провода с наконечниками. Порядок выполнения р а б о т ы 1. Соберите электрическую цепь из источника тока, ключа, и ка- тушки с железным сердечником (см. рис. 23). 2. Не замыкая цепи, поднесите сердечник катушки к железным опилкам. Что при этом наблюдаете? 3. Замкните электрическую цепь и снова поднесите сердечник катушки к железным опилкам. Что теперь наблюдаете? 4. Выключите цепь. Что теперь наблюдаете? 5. Замкните цепь и поднесите Рис. 23 к одному из концов катушки ком- пас. Запомните, каким концом стрелка повернулась к катушке. 6. Не изменяя положения приборов, поменяйте местами концы проводов, идущих к полюсам источника тока. Изменилось ли при этом положение стрелки? Какой вывод можно сделать из проделанных опытов? 22. Знакомство с амперметром Приборы и материалы (рис. 24): амперметр« Порядок цы полнения рабо ты 1. Ознакомьтесь с устройством лабораторного амперметра. 2. Ответьте на вопросы: 1) Из каких основных частей состоит амперметр? 2) С чем соединена стрелка амперметра? 3) На каком действии электрического тока основана работа ам- перметра? 93
Рис. 24. 4) Для чего поставлены знаки «+» и «—» у зажимов амперметра? 5) Чему равна цена деления шка- лы амперметра? 6) Каков верхний предел шкалы амперметра? 7) Где должна находиться стрелка амперметра, когда он не вклю- чен в цепь? Какое приспособ- ление позволяет устанавливать стрелку на нуль шкалы? 8) Как нужно располагать ампер- метр при измерении- тока? 9) Как амперметр включается в электрическую цепь? 3. Ответы на вопросы 5, 6, 9 за- пишите в тетрадь. 23. Знакомство с вольтметром Приборы и материалы (рис. 25): 1) вольтметр, 2) амперметр. Рис. 25 Порядок выполнения работы ♦ 1. Ознакомитесь с устройством лабораторного вольтметра. 2. Сравните вольтметр с амперметром и ответьте.на вопросы: 1) Из каких основных частей состоит-вольтметр? 2) Что общего между вольтметром и амперметром? 3) С чем соединена стрелка вольтметра? 4) На каком действии электрического тока основана работа вольт- ' метра? 5) Для чего поставлены знаки «+» и «—» У зажимов вольтметра? 6) Чему равна цена деления шкалы вольтметра? 7) Каков верхний предел шкалы вольтметра? $4
8) Как следует подключать вольтметр при измерении напря- жения? 3. Ответы на вопросы 6, 7, 8 запишите в тетрадь. 24. Изучение зависимости силы тока от напряжения Приборы н материалы (рис. 26): 1) батарея аккумуляторов, 2) ам- перметр, 3) вольтметр, 4) ключ, 5) спираль проволочная, 6) провода с наконечни- ками. Порядок выполнения раб оты 1. Соберите цепь по рисунку 26 и начертите g щую ей схему. - 2. Включите в цепь сначала один аккумулятору конец, три. Каждый раз записывайте в тетрадьзначения"напря2кеиш> и силы тока. Проанализируйте результаты опытов и сделайте вывод о зависимости силы тока от напряжения. З. -По результатам опытов найдите отношение напряжения к силе тока для каждого измерения. Сравните эти отношения. Рис. 26 25. Изучение зависимости соцротвлемия от размеров проводника Пциборы и-материалы (рис. 27): набор сопротивлений. Порядок выполнения работы 1. Рассмотрите имеющиеся у вас проволочные спирали. Запишите в тетрадь их паспортные данные (значения сопротивлений и допусти- мой силы тока). 95
- Рис. 27 Рис. 28 4. Сформулируйте общий вывод 2. Сравните длины прово- дов спиралей сопротивлени- ем 1 и 2 Ом, подсчитав чис- ло их витков. Полагая, что обе спирали изготовлены из одного и того же.материала, и имеют одинаковое сечение, сделайте вывод о зависимссти сопротивления проводника от его длины. 3. Сравните длины прово- дов, из которых сделаны спи- рали сопротивлением 2 и 4 Ом. Оцените ориентировочно сече- ‘ние проводов. Сделайте вывод о зависимости сопротивления проводника от площади его поперечного сечения. о зависимости сопротивления Вывод проводника от его длины и площади поперечного сечения. запишите в'тетрадь. 2i. Знакомство с устройством реостата Приборы и материалы (рис. 28): реостат ползунковый. Порядок выполнения работы 1. Ознакомьтесь с устройством лабораторного реостата. Найдите у реостата керамический цилиндр, никелиновую проволоку, присое- динение ее концов к зажимам, металлический стержень, ползун., 2. Запишите паспортные данные реостата. 3. Ответьте на вопросы: 1) Как изолированы витки проволоки друг от друга у реостата? 2) Почему для изготовления реостата используют никелиновую проволоку? 3) Какова роль ползуна реостата? 4) Что означают числа в паспорте реостата? 5) Как включается реостат в электрическую цепь? 27. Изучение зависимости силы тока от сопротивления участка цепи Приборы и материалы (рис. 29): 1) батарея аккумуляторов, 2) ам- перметр, 3) вольтметр, 4) реостат ползунковый, 5) набор сопротивлений, 6} ключ, 7) провода с наконечниками. Порядок выполнения работы 1. Подготовьте в тетради таблицу для записи результатов изме- рений: 96 -
№ п/п 1/ R / 1 2 3 * Рис. 29 2. Соберите цепь по рисунку 29 и начертите в тетради соответст- вующую ей схему. В качестве исследуемого участка R включите сна- чала проволочную спираль сопротивлением 4 Ом. 3. Замкните цепь и при помощи реостата изменяйте в цепи срлу тока до тех пор, пока вольтметр, подключенный к исследуемому участку, -покажет напряжение 2 В. Измерьте силу тока в цепи? Результаты измерения запишите в таблицу. 4. Замените в электрической цепи спираль 4 Ом на спираль со- противлением 2 Ом. Вновь добейтесь на зажимах спирали напряже- ния 2 В. Измерьте силу тока в цеп № Результаты запишите в таблицу. 5. Сделайте вывод о зависимости силы тока от сопротивления участка цепи. 6. Используя результаты, полученные в работе № 24, сформу- лируйте общий вывод о зависимости силы тока от напряжения и со- противления для участка цепи. Вывод запишите в тетрадь. 28. Исследование распределения напряжения на последовательно соединенных участках цепи Приборы н материалы (рис. 30); 1) батарея аккумуляторов, 2) ам- перметр, 3) вольтметр, 4) реостат ползунковый, 5) ключ, 6) набор сопротивлений, 7) провода с наконечниками. 97
Рис. 30 Порядок выполнения работы- 1. Соберите цепь по рисунку 30 и начертите в тетради схему этой цепи. К вольтметру присоедините два проводника. 2. Установите в цепи ток / = 0,5 А и, поддерживая его постоян- ным, измерьте напряжение на спирали Rlt напряжение Uz на спи- рали /?2 и общее напряжение на двух спйралях. 3. Результаты измерений силы тока и напряжений, запишите в тетрадь. 4.. Сравните напряжения Ui, Uz и сделайте вывод о соот- ношении между ними. 29. Вычисление общего сопротивления последовательно соединенных проводников Порядок выполнения работы 1. Используя результаты измерений, полученные при выполне- нии задания 28, вычислите сопротивление первой спирали второй спирали и общее сопротивление ^?o6nr 2. Сравните сопротивления 7?i, /?2 и сделайте вывод о соот- ношении между ними. Вывод запишите в тетрадь. 30. Исследование распределения силы тока в электрической цепи с параллельным соединением проводников Приборы и материалы (рис. 31): 1) батарея аккумуляторов, 2) ам- перметр, 3) реостат ползунковый, 4) набор сопротивлений, 5) ключ, 6) провода с наконечниками. Порядок выполнения работы 1. Соберите электрическую цепь по рисунку 31 и начертите в тетради схему этой цепи. 98
Рис. 31 2. Ответьте на вопросы: ’ 1) Какие участки цепи соединены параллельно? 2) Какие точки цепи являются тдчками разветвления? 3) Какой ток будет показывать амперметр при замыкании цепи? 4) Как нужно включить амперметр, чтобы он сначала измерил ток, протекающий по одной спирали,-а потом-по другой? Поду- майте, как это сделать, используя минимальное число переклю- чений. 3. После проверки собранной электрической цепи учителем замк- ните цепь и с помощью реостата установите силу тока /общ = 1,5 А. Разомкните цепь. 4. Включите амперметр для измерения силы тока в первой ветви. Пос- ле проверки учителем цепи измерьте силу тока Л и запишите ее зна- чение в тетрадь. 5. Включите амперметр для измерения силы тока во второй вет- ви. Снова покажите цепь учителю и После этого замкните ключ, из- мерьте силу тока /2 и запишите ее значение в тетрадь. 6. Сравните силы токов /обц1, /1( /2 и сделайте вывод о соотноше- нии между ними. 31. Измерение напряжения на параллельно .соединенных' участках цепи Приборы имате риалы (рис. 32): 1) батарея аккумуляторов, 2) ам- перметр, 3) вольтметр, 4) реостат ползункрвый, 5) набор сопротивлений, 6) ключ, 7) провода с наконечниками. Порядок выполнения работы 1. Соберите электрическую цепь по рисунку 32 и начертите в тетради схему этой цепи. 99
Рис. 32 2. Ответьте на вопросы: к каким точкам цепи следует подключить вольтметр, чтобы измерить: ' а) напряжение 14 на зажимах первого сопротивления? б) напряжение 1/2 на зажимах второго сопротивления? в) напряжение общее С/общ на зажимах двух сопротивлений? 3. После проверки собранной цепи учителем установите в ней силу тока 70бщ == 1,8 А и измерьте напряжения Ult U2, Uo6l31. ~ 4. Сравните напряжения £/общ, Ult U2 й сделайте вывод о соотно- шении между ними. 32. Вычисление общего сопротивления параллельно соединенных проводников z Порядок выполнения работы 1. Пользуясь результатами измерений, полученными при выпол- нении заданий 30 и 31, на основе закона Ома вычислите общее со- противление 7?общ двух параллельно соединенных проводников. 2. Свяжите уравнением /?Общ » Ri и /?2- Для этого подставьте в полученную в задании 30 формулу 70бщ = 4 + 12 выражения силы тока из закона Ома, учитывая, что 17общ = (4 = U2. 3. Проверьте справедливость полученного уравнения, подставив в него соответствующие числовые значения сопротивлений (их зна- чения указаны в паспортах). $ 5. РАБОТА И МОЩНОСТЬ ТОКА 33. Измерение работы мантрического тока Приборы и материалы (см. рис. 26): 1) батарея аккумуляторов, 2) амперметр, 3) вольтметр, 4) спираль проволочная, 6) ключ, 6) провода с на- конечниками, 100
Порядок выполнения рабо<ты I. Соберите электрическую'цепь из источника тока, проволочной спирали сопротивлением 2 Ом, амперметра, ключа замыкания тока, соединив все последовательно. К зажимам спирали подключите вольт- метр. 2. Замкните цепь. Измерьте силу тока и напряжение на зажимах спирали. З. По полученным данным вычислите работу тока в спирали за 1 мин. 4. Ответьте на вопросы: 1) Какие превращения энергии происходят в замкнутой элект- рической цепи? 2) На всех ли участках цепи ток совершает работу? 34. Вычисление работы и мощности электрического тока в лампе накаливания . Приборы и материалы (рис. 33): лампа.накаливания на подставке. Порядок выполнения работы 1. На цоколе электрической лампы написаны значения рабо- чего напряжения и силы тока. Используя их, вычислите: 1) работу электрического тока в лампе за 10 с; 2) мощность тока в лампе'; 3) сопротивление нити лампы. 2. Вычисленное значение мощ- ности сравните с результатом, полученным в лабораторной рабо- те «Определение мощности тока в электрической лампе», и объясните причину различия в полученных значениях мощности. Рис. 33 3S. Изучение зависимости количества теплоты, выделяемой электрическим током в проводнике, от силы тока Приборы иматериалы (рис. 34): 1)батарея аккумуляторов, 2) эм- . пер метр, 3) вольтметр, .4) лампа накаливания на подставке, 5) реостат ползунковый, 6) ключ, . 7) провода с наконечниками. Порядок выполнения работы 1. Соберите электрическую цепь из источника тока, ламцы, ам- перметра, реостата и ключа,. соединив Все последовательно* К за- жимам лампы подключите вольтметр. 101
Рис. 34 2. Установите ползун реостата на максимальное сопротивление и замкните цепь. 3. Уменьшайте плавно сопротивление реостата и наблюдайте за показаниями приборов и яркостью свечения лампы. 4. Ответьте на вопросы: 1) Можно ли по яркости свечения электрической лампы судить о количестве теплоты, выделяемой в нити лампы при нагрева- нии ее электрическим током? 2) Как зависит количество теплоты, выделяемой в нити лампы, от силы тока? i 36. Знакомство с устройством электрической л^мпы накаливания Приборы и материалы (см. рис. 33): лампа накаливания на под? ставке. Порядок-выполнения работы 1. Выверните электрическую лампу из патрона подставки и рас- смотрите ее устройство. Найдите основные части лампы: нить, держа- тели нити, цоколь, баллон. 2. Рассмотрите способ соединения концов нити с цоколем лампы. 3. Рассмотрите устройство патрона лампы. 4. Вверните лампу в патрон и проследите путь тока в них. 37. Знакомстве с устройством плавкого предохранителя Приборы и материалы (рис. 35): набор плавких предохранителей различных видов. . 102
Порядок выполнения работы 1. Рассмотрите устройство плав- ких предохранителей, применяе- мых в квартирной проводке, радио- приемниках, телевизорах. 2. Запишите значения силы то- ка, на которые рассчитаны эти предохранители. 3. Ответьте на вопросы: Рис. 35 1) Для какой цели служат плавкие предохранители? 2) Как включают предохранители в электрическую цепь? § 6. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ 38. Наблюдение взаимодействия проводника с электрическим током и магнитной стрелки Приборы и материалы (рис. 36): 1) батарея, аккумуляторов, 2) ком- пас, 3) лампа накаливания на подставке, 4) ключ, 5) провода с наконечниками. Порядок выполнения работы л * 1. Соберите цепь из источника тока, лампы и ключа, как показано на рисунке 36. 2. Расположите один из соеди- нительных проводов точно над стрелкой компаса - в направлении север — юг и замкните цепь. Откло- нилась ли стрелка от первоначаль- ного положения? 3. Разомкните цепь. Вернулась ли стрелка в начальное положение? 4. Ответьте на вопросы: 1) Как можно объяснить откло- нение *магнитной стрелки около проводника с током? 2) Какая существует связь меж- Рис. 36 ду электрическим током и магнитным полем? 3) Можно ли каким-либо другим способом обнаружить магнит- ное поле тока? 39. Изучения магнитного поля матушки сроком Приборы и материалы (рис. 37): 1) батарея аккумуляторов, 2) ка- тушка-моток. 3) компас, 4) ключ, 5) экран с вырезом для катушки, 6) коробка-сито с железными опилками, 7) провода с наконечниками» 103
Рис. 37 Порядок выполнения работы1 1. Вставьте проволочную катушку в вырез картонного экрана, как показана на рисунке 37. 2. Соберите цепь из источника тока, Проволочной катушки и ключа. 3. Расположите компас на экране около катушки в точке А и замкните цепь. Укажите направление действия магнитной силы на северный конец магнитной стрелки на чертеже, выполненном в тет- ради (рис. 38). 4. Поместите компас в точки В, С, D. Для каждой точки заметьте направление силы, действующей на северный конец магнитной стрел- ки, а затем изобразите эти силы на чертеже. 5. Выясните, зависит ли направление магнитной силы от на- правления тока в катушке. Для этого поменяйте местами провода на зажимах источника тока и повторите проделанные опыты. 6. - Разомкните цепь и насыпьте на экран ровный слой железных опилок. 7. Включите ток и, осторожно постукивая карандашом по экрану, получите четкий магнитный спектр. 8. Выключите ток и сравните получившийся спектр со спектром, изображенным в учебнике. 9. Ответьте на вопросы: 1) КаК с помощью магнитной стрелки можно’ определить направление магнитных ли- ний магнитного поля катуш- ки с током? 104
2) Как изменяется направление магнитных линий магнитного поля катушки при изменении в ней направления тока? 4(Г. Сборка и испытание модели электромагнитного телеграфа Приборы и материалы (рис. 39): 1) батарея аккумуляторов, 2) элек- тромагнит разборный с деталями, 3) ключ, 4) провода с наконечниками. Порядок выполнения работы 1. На железной пластинке ус- тановите при помощи болтов с гай- ками Две катушки. Под гайку сер- дечника одной из катушек зажмите пластинку с якорем, как показано на рисунке 39. . 2. Соедините катушки паралле- льно и подключите их к источни- ку тока так, как показано на рисунке 39. 3. Замыкая и размыкая цепь, наблюдайте -за действием электро- магнита. 4. Как усовершенствовать при- бор, чтобы его можно было исполь- Рис. 39 зовать в качестве телеграфного аппарата? 41. Сборка и испытание модели электрического звонка , Приборы и матери,алы (рис. 40): 1) батарея тромагнит разборный с деталями, 3) ключ, 4) провода с Порядок выполнения' работы 1. На железной пластинке ус- тановите при помощи болтов с гай- ками две катушки. Под гайки сер- дечников зажмите две пластинки: одну — с якорем, а другую — с контактной пружиной, как пока- зано на рисунке 40 (пластинка яко- ря должна быть расположена воз- можно ближе к полюсам электро- магнита и при отсутствии тока на- дежно касаться контактной пру- жины). 2. Соберите цепь; воспользовав- шись рисунком 40. Катушки сое- дините параллельно. Рис. 40 105
3. Замкните.цепь и наблюдайте за колебаниями якоря. Как из- менить частоту колебаний якоря? / 42. Намагничивание стального стержня током Приборы и материалы, (рис. 41): I) батарея аккумуляторов, 2) ком- пас, 3) катушка с железным сердечником, 4) кусок слесарного ножовочного полотна (или стальная спица), 5) ключ, 6) коробка-сито с железными опилками, 7) провода с цаконечниками. Рис. 41 Порядок выполнения работы 1. Проверьте магнитные свойства ножовочного полотна, поднеся его к железным опилкам. 2. Соберите цепь из источника тока, катушки и ключа? 3'. Положите ножовочное полотно на стол и прижмите его с одного конца пальцем. ' . 4. Замкните цепь и проведите несколько раз полюсом электро- магнита по ножовочному полотну, перенося каждый раз электро- магнит обратно по воздуху. 5. Разомкните цепь и поднесите ножовочное полотно к железным опилкам. Что вы теперь наблюдаете? б. Определите с помощью компаса магнитные полюсы ножо- вочного полотна. 43. Знакомство с устройством компаса. Определение магнитного . меридиана Приборы и материалы (рис. 42); 1) компас, 2) брусок стальной, 3) штатив. 106
Порядок выполнения р а б о т ы 1. Ознакомьтесь с устройством компаса. 2. Положите компас на тетрадь и, после того как стрелка успо- коится, подведите шкалу компаса под стрелку так, чтобы северный полюс ее указывал на букву «С». Как можно объяснить одну и ту же ориентацию магнитной стрелки? 3. Проведите в тетради прямую линию так, чтобы она проходила вдоль стрелки компаса. Как назы- вают эту линию? К какому геогра- Рнс. 42 фическому полюсу Земли направлен северный полюо магнитной стрелки? 4. Установите железный брусок в разных местах вблизи компаса и наблюдайте за стрелкой. Почему стрелка компаса при приближении железного бруска отклоняется от своего первоначального направления? • 5. Проверьте намагниченность лабораторного штатива в магнит- нрм поле Земли. Для этого поднесите компас к нижнему,' а затем к верхнему концу стойки штатива. Определите при помощи компаса расположение магнитных полюсов у стойки штатива. Почему стойка штатива оказалась намагниченной? 44. Изучение движения проводника с током в магнитном поле Приборы и' материалы (рис. 43): 1) батарея аккумуляторов, 2) (катушка-моток, 3) магнит дугообразный, 4) ключ, 5) штатив, 6) провода с нако- нечниками. Порядок выполнения работы 1. Подвесьте проволочную ка- тушку к лапке штатива, как по- казано на рисунке 43. 2. Соберите цепь по рисунку 43 из источника тока, проволочной катушки и ключа. 3. Поднесите дугообразный маг- нит к катушке и замкните цепь. В какую сторону отклонилась ка- тушка с током? Рис. 43 1W
4. Повторите опыт, изменив направление тока в цепи. Для этого поменяйте местами концы проводов, подключенных к источнику тока. Зависит ли направление силы, действующей на проводник с током, от направления тока? 5. Поменяйте местами полюсы магнита, не изменяя направления тока в цепи. Зависит ли направление силы, действующей на провод- ник с током, от направления магнитных линий магнитного поля? 6. От чего зависит *направление силы, действующей на проводник с током в магнитном поле? 7. Ответ на последний вопрос запишите в тетрадь. 45. Изучение явления электромагнитной индукции Приборы й материалы (рис. 44): 1) батарея аккумуляторов, 2) мил- лиамперметр, 3) катушка-моток, 4) катушка с железным сердечником, 5) магнит дугообразный, 6) ключ, 7) провода с наконечниками. Рис. 44 Порядок выполнения работы 1. Присоедините проволочную катушку к зажимам миллиампер- метра. 2. Введите внутрь, катушки северный полюс магнита. В какую сторону отклонилась стрелка , миллиамперметра? Ъ чем это говорит? 3. Удалите быстро Магнит из катушки. В какую сторону откло- нилась стрелка миллиамперметра? О чем это говорит? Сколько време- ни существует ток в цепи? Повторите опыт с южным полюсом магнита, 4. На неподвижный магнит надевайте и снимайте катушку. Воз- никает ли теперь ток в цепи? Как долго он существует? 5. Перемещайте катушку в магнитном поле магнита так, чтобы ее витки не-пересекали магнитных линий магнита. ВЪзникает ли те- перь ток в катушке? Какой вывод можно сделать на основе выпол- ненных опытов и наблюдений? 103
6. Соберите цепь из источника тока, катушки с железным сер-< дечнйком и ключа (см. рис. 44). Замкните цепь и перемещайте электро- магнит внутри катушки, соединенной с миллиамперметром. Возни- кает ли ток в катушке, соединенной с миллиамперметром? 7. Вставьте внутрь катушки электромагнит и, оставляя его не- подвижным, замыкайте й размыкайте цепь ключом. Возникает ли ток в катушке, соединенной с миллиамперметром? 8. Ответьте на вопросы: 1) Как изменяется магнитное поле, пронизывающее катушку, когда внутрь ее вносят магнит (электромагнит)? 2) Как изменяется магнитное поле, пронизывающее- катушку, когда замыкают и размыкают цепь электромагнита? 3) Изменяется ли магнитное поле, пронизывающее катушку, если ее витки не пересекают магнитных линий магнита? 9. Сделайте общий вывод о причине возникновения индукцион- ного тока в проводнике. Вывод запищите в тетрадь.
ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие ........................................................ 3 Глава 1*:. Организация и методика проведения фронтальных экспериментальных заданий § 1. Оборудование для фронтальных экспериментальных заданий ..... 6 § 2. Организация проведения фронтальных экспериментальных заданий. . 24' Глава II. Методические рекомендации к проведению фронтальных экспериментальных заданий в VI классе § 1, Методические рекомендации к заданиям: по теме «Введение» ..... 29 § 2. Методические рекомендации к заданиям по теме «Первоначальные све- дения о строении вещества» ........................................ 30 § 3. Методические рекомендации к заданиям по теме «Движение и силы» ... 31 § 4. Методические рекомендации к заданиям по теме «Давление жидкостей и газов (гидро- и аэростатика)» .................................... 34 .§ 5. Методические рекомендации к заданиям по теме «Работа и мощность. Энергия» .................. ................. ..... . . 36 Глава III. Методические рекомендации к проведению фронтальных экспериментальных заданий в VII классе § 1. Методические рекомендации к заданиям по теме «Теплопередача и ра- бота» ........................... . . . ............................ 39 § 2. Методические рекомендации к заданиям по теме «Изменения агрегатных состояний вещества» ...........................* . . . ............' 40 § 3. Методические рекомендации к заданиям по теме «Строение атома» . . .' 41 § 4. Методические рекомендации к заданиям по теме «Сила тока, напряже- ние, сопротивление» .....................,.......................... 42 § 5. Методические рекомендации к заданиям по теме «Работа и мощность тока» . . * . .................................................... 45 § 6. Методические ^рекомендации к заданиям по теме «Электромагнитные явления» .......................................................... 46 Глава IV. Описание фронтальных экспериментальных заданий для VI класса I § 1» Введение ..................................................... 48 1. Наблюдение различных тел и определение веществ, из которых они состоят ........................................................ — 2. Измерение размеров бруска . . ; ............................. — 3: Измерение объема жидкости при помощи мензурки ....... 49 § 2. Первоначальные сведения о строении вещества .................... — 4. Наблюдение изменения объема воздуха при его сжатии........... — 5. Наблюдение изменения объема тел при нагревании и охлаждении . . БО 6. Наблюдение делимости вещества ............................... — 7. Наблюдение явления' диффузии ........................... , 51 8. Наблюдение взаимодействия молекул различных веществ . . '52 § 3. Движение и силы ................................................ — 9. Наблюдение относительности покоя и движения тела ... — 10. Наблюдение взаимодействия тел ..................../ 53 11. Измерение плотности жидкости . . 54 12. Вычисление массы тела по его плотности и объему . — 13. Вычисление объема тела по его плотностй.и массе . — 14. Наблюдение действия силы тяжести............................ 55 15. Наблюдение возникновения силы упругости при деформации тела — <110
16. Обнаружение веса тела ........................................ 66 17. Знакомство с устройством динамометра. Измерение сил динамомет- ром . . .........'.................................... — 18. Изучение зависимости результата действия силы на тело от ее зна- чения, точки приложения и направления.............................. 57 19. Вычисление силы по равнодействующей и второй силе ... . 58 20. Сравнение сил трения покоя, скольжения, качения и веса тела ... 59 21. Изучение зависимости силы трения скольжения от рода трущихся поверхностей .................................................... 60 22. Изучение зависимости силы трения скольжения от силы давления и независимости от площади трущихся поверхностей................... 61 23. Наблюдение явления смачивания и несмачивания . ............... 62 24. Вычисление давления твердого тела на опору...................... — 25 Наблюдение за изменением давления газа при изменении его объема 63 $ 4. Давление жидкостей и газов (гидро- и аэростатика).................. — 26. Наблюдение передачи давления твердыми, телами, жидкостями и газами .......................................................... — 27. Изучение зависимости давления жидкости на дно и стенки сосуда от высоты столба и плотности жидкости . .......................... 64 28. Вычисление давления и силы давления жидкости иа дно и стенки сосуда ...................,....'................................. 65 29. Наблюдение равновесия однородной жидкости в сообщающихся сосудах ..................................................... * — 30. Наблюдение действия атмосферного давления..................... 66 31. Вычисление силы атмосферного давления .’.................. . — 32. Наблюдение зависимости архимедовой силы от объема погруженной . части тела в жидкость, плотности жидкости и независимости от глубины погружения, плотности и веса тела . . . .•............. 67 33. Сравнение архимедовой силы с весом жидкости, вытесненной телом — 34. Наблюдение плавания тел в зависимости от плотности вещества, - . из которого состоит тело, и плотности жидкости ......... 6Q § 5. Работа и мощность. Энергия........................................ 69 35. -Измерение работы при перемещении тела........................ —. . 36. Измерение мощности при подъеме тела....................... 70 37. Проверка равенства работ на рычаге ............................. — 38. Измерение веса тела при помощи рычага ......................... 71 39. Вычисление выигрыша в силе инструментов, в которых применен рычаг • . ................................................... 72 40. Наблюдение равновесия сил и равенства работ на неподвижном блоке' .................................................. 73 41. Наблюдение равновесия сил и равенства работ на подвижном блоке 74 42. Наблюдение равновесия сил и равенства работ на наклонной пло- • скости ......................................................... 75. 43. Вычисление -потенциальной энергии поднятого тела................ — 44. Наблюдение зависимости кинетической энергии тела от его ско- рости и массы *. . . *........................................ 76 45. Наблюдение превращения потенциальной энергии в кинетическую и обратно при колебании груза, подвешенного‘на нити ...... 77 46. Наблюдение превращения потенциальной энергии л кинетическую и обратно при. колебании груза, подвешенного на резиновом шнуре — Глава V. Описание фронтальных экспериментальных заданий для VII класса § 1. Теплопередача и работа ............................................ 79 1. Наблюдение изменения внутренней энергии тел при совершении работы ........................ . ................................. — 2. Наблюдение теплопроводности воды и воздуха..................... 3. Наблюдение теплопередачи в воде конвекцией..................... 80 4. Знакомство с устройством термометра. Измерение температуры воды и воздуха ..................................•.......................81 5. Знакомство с устройством и назначением калориметра............. 82 111
§ 2. Изменения агрегатных состояний вещества ... .... 83 6. Наблюдение кристаллических тел ................................. — 7. Наблюдение поглощения энергии при плавлении льда................. — 8. Наблюдение выделения энергии при кристаллизации гипосульфита 84 9. Наблюдение поглощения энергии при испарении жидкостей - ... 85 10. Наблюдение зависимости скорости испарения жидкости от рода жидкости, площади ее .свободной поверхности, температуры и ско- рости удаления паров .................... . . . . 86 § 3. Строение атома ..................................................... 87 11. Изучение электризации различных тел..................... . — 12. Изучение взаимодействия заряженных тел. Два рода зарядов . . .' — 131 Изучение зависимости силы взаимодействия заряженных тел- от абсолютного значения зарядов и расстояния между ними ....... 88 14. Наблюдение парения заряженной пушинки в электрическом поле 89 § 4. Сила тока, напряжение, сопротивление .... . — 15. Изучение гальванического элемента . . — 16. Знакомство с батареей аккумуляторов . . ' . . 90 17.. Зарядка и разрядка модели аккумулятора ' . . . — 18. Сборка простейшей электрической цепи........................ . 91 19. Наблюдение химического действия электрического тока- . . . . ; — * 20. Наблюдение теплового действия электрического юка ............... 92 21- Наблюдение магнитного действия электрического тока ...... 93 22. Знакомство с амперметром .................................... — 23. Знакомство с вольтметром ...........^ ... ...................... 94 24. Изучение зависимости силы тока от напряжения.................... 95 25. Изучение зависимости сопротивления от размеров проводника ... — 26. Знакомство с устройством реостата ........................ . 96 ' 27. Изучение зависимости силы тока от сопротивления участка цепи . . — 28. Исследование распределения напряжения на последовательно соеди- ненных участках цепи ...................................... 97 29. Вычислений общего сопротивления последовательно соединенных проводников ....................................................... 98 30. Исследование распределения силы тока в электрической цепи с па- раллельным соединением проводников ............. — 31. Измерение напряжения на параллельно соединенных участках цепи 99 32. Вычисление общего сопротивления параллельно соединенных про- водников .......................................................... 100 § 5. Работа и мощность^ тока ....................................... . — 33. Измерение работы электрического тока............................ — 34. Вычисление- работы и мощности электрического тока в лампе нака- ливания . . . . •........................................ ........ 101 35. Изучение зависимости количества теплоты, выделяемой электриче- ским током в проводнике, от. силы тока....................... . — 36. Знакомство с устройством электрической лампы .накаливания . . . 102 37. Знакомство с устройством плавкого предохранителя................. — § 6. Электромагнитные явления . ............................ : . . . . ЮЗ 38. Наблюдение взаимодействия проводника с электрическим током и магнитной стрелки. . ............................................. —- 39. Изучение магнитного поля катущки с током . . . — 40. Сборка и испытание модели электромагнитного телеграфа ..... 105 41. Сборка и испытание модели электрического звонка................... — 42. Намагничивание стального стержня током......................... 106 43. Знакомство с устройством компаса. Определение магнитного мери- диана .................................................. .... . — 44. Изучение движения проводника с током в магнитном поле . . 107 45. Изучение явления электромагнитной индукции . . ................ 108