ISBN 978-5-7782-2930-3 Третья часть пособия «Физическая лаборатория школьника» представляет собой сборник экспериментальных задач, которые могут быть решены студентами и школьниками в рамках дополнительного образования. <...> В пособии приведены задания, охватывающие такие разделы как «Механика», «Электричество и магнетизм», «Молекулярная физика и термодинамика», «Колебания и волны», «Оптика». <...> Данная работа может быть полезна и учителям физики, особенно при планировании проектно-исследовательской деятельности учащихся. <...> УДК 53.08(075.8) ISBN 978-5-7782-2930-3 © Петров Н.Ю., Березин Н.Ю., Христофоров В.В., 2016 © Новосибирский государственный технический университет, 2016 2 ПРЕДИСЛОВИЕ Вниманию читателя представлена третья часть из серии работ под единым названием «Физическая лаборатория школьника» [1, 2]. <...> В предыдущих частях были разобраны общие вопросы, касающиеся организации проектно-исследовательской деятельности, уделено особое внимание планированию и проведению физического эксперимента. <...> Помимо этого был разобран ряд экспериментальных задач из таких областей как «Механика», «Электричество и магнетизм», «Молекулярная физика и термодинамика». <...> Проектно-исследовательская деятельность – деятельность по проектированию собственного исследования, предполагающая выделение целей и задач, принципов отбора методик, планирование хода исследования, определение ожидаемых результатов, необходимых ресурсов и оценки реализуемости исследования [3]. <...> Инерция тел Галилео Галилей также изучал движение шаров на наклонной плоскости: он замерял расстояние, которое шары, катящиеся по наклонной доске, преодолевали за равные промежутки времени. <...> Вращение Земли вокруг своей оси (маятник Фуко) Французский физик Жан Бернар Леон Фуко (1819 – 1868) в 1851 г. экспериментально доказал вращение Земли вокруг своей оси. <...> Маятник Фуко можно считать математическим маятником, плоскость колебаний которого медленно поворачивается относительно земной <...>
Физическая_лаборатория_школьника._Ч.3.pdf
УДК 53.08(075.8)
П 305
Рецензенты:
А.В. Баранов, канд. физ.-мат. наук, доцент
С.A. Стрельцов, канд. техн. наук, доцент
Работа подготовлена на кафедре общей физики
и утверждена Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебно-методического пособия
Петров Н.Ю.
П 305 Физическая лаборатория школьника. Часть 3: учебно-методическое
пособие / Н.Ю. Петров, Н.Ю. Березин, В.В. Христофоров.
– Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2016. – 76 с.
ISBN 978-5-7782-2930-3
Третья часть пособия «Физическая лаборатория школьника» представляет
собой сборник экспериментальных задач, которые могут
быть решены студентами и школьниками в рамках дополнительного
образования. В пособии приведены задания, охватывающие такие
разделы как «Механика», «Электричество и магнетизм», «Молекулярная
физика и термодинамика», «Колебания и волны», «Оптика». Также
даны общие рекомендации по представлению результатов экспериментов.
Учебно-методическое
пособие рассчитано на учащихся старших
классов общеобразовательных учреждений и студентов первых курсов
высших учебных заведений и может использоваться в качестве
ознакомительного курса по организации исследовательской деятельности.
Данная работа может быть полезна и учителям физики, особенно
при планировании проектно-исследовательской деятельности
учащихся.
УДК 53.08(075.8)
ISBN 978-5-7782-2930-3
© Петров Н.Ю., Березин Н.Ю.,
Христофоров В.В., 2016
© Новосибирский государственный
технический университет, 2016
2
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие .................................................................................................................. 3
Введение ........................................................................................................................ 4
1. Классические эксперименты, сыгравшие важную роль в развитии физики ........ 6
2. Формы представления результатов измерений ................................................... 13
3. Экспериментальные задачи .................................................................................... 16
3.1. Механика .......................................................................................................... 16
3.1.1. Вверх по наклонной плоскости ............................................................ 16
3.1.2. Измерение натяжения провода, закрепленного между опорами ....... 20
3.1.3. Определение коэффициента трения между вертикальной
стенкой и телом..................................................................................... 21
3.1.4. Мертвая петля ........................................................................................ 23
3.2. Электричество и магнетизм ............................................................................ 25
3.2.1. Электрогенератор на основе Сегнерова колеса .................................. 25
3.2.2. Ферромагнитная жидкость ................................................................... 29
3.2.3. Периодическое движение заряженных тел в поле конденсатора
..................................................................................................... 33
3.2.4. Вращение электролита в магнитном поле ........................................... 37
3.2.5. Движение заряженной частицы в переменном электрическом
поле ........................................................................................................ 41
3.2.6. Магнитное взаимодействие электрических токов .............................. 44
3.2.7. Маятник между заряженными пластинами конденсатора ................ 45
3.2.8. Парадоксы электрической цепи ........................................................... 47
3.3. Молекулярная физика и термодинамика ....................................................... 49
3.3.1. Колесо с резиновыми спицами ............................................................. 49
3.3.2. Солнечный чайник ................................................................................ 50
3.3.3. Жидкий азот ........................................................................................... 52
3.3.4. Двигатель Стирлинга ............................................................................ 54
3.4. Колебания и волны .......................................................................................... 57
3.4.1. Акустическая линза Френеля ............................................................... 57
3.4.2. Труба Рубенса ........................................................................................ 60
3.5. Оптика .............................................................................................................. 62
3.5.1. Рассеяние света ...................................................................................... 62
Библиографический список ........................................................................................ 65
Приложение A ............................................................................................................. 67
Приложение В ............................................................................................................. 74
75
Стр.75