Программа предпрофильного курса физики в 9 классе «Моделирование физических процессов»

Отдел образования администрации Волгодонского района

Муниципальное общеобразовательное учреждение:
Романовская средняя общеобразовательная школа

Программа предпрофильного курса
«Моделирование физических процессов»

Программу составил учитель физики и информатики

Ю.Н. Бердников

 

Содержание:

стр

Введение 3

Пояснительная записка 5

Методические рекомендации к проведению занятий 7

Содержание курса 11

Учебно-тематический план 13

Программное обеспечение предпрофильного курса 14

Источники информации 14

Приложения

Итоговая работа в тестовой форме 16

Рекомендации по составлению заданий к
компьютерным моделям 18

Примеры заданий проблемного и
исследовательского характера 23

Материалы к занятию «Цепи постоянного тока.
Соединения проводников» 28

 

Введение.

 

Эффективное использование электронных образовательных ресурсов, реализация в педагогическую практику которых связана с широким использованием информационных и коммуникационных технологий, достаточно актуально в условиях информатизации российского общества.

Информационные и коммуникационные образовательные технологии являются одним из ключевых факторов, влияющих на качество обучения в XXI веке. Не будет преувеличением сказать, что они быстро становятся основой формирования российского общества и развития мировой экономики. Сегодня в указанной ситуации наиболее перспективным являются переход от класссической организации большинства видов деятельности к виртуальной, где средой являются различные программные средства. Известно, что сегодня информационные и коммуникационные технологии позволяют более эффективно организовать весь учебный процесс. Учащиеся могут проходить обучение в соответствии с учебным планом либо по индивидуальной программе: изучать учебный материал, выполнять творческие задания, работать над учебными проектами, проходить электронное тестирование, участвовать в семинарах.

Интенсивная работа в условиях информационного комфорта на основе электронного образовательного ресурса активизирует познавательную деятельность учащегося и усиливает творческие компоненты педагогического труда учителя. Информационные и коммуникационные педагогические технологии позволяют организовать учебную деятельность более интересным, эффективным, доступным способом. При этом они выступают не как предмет изучения, а как инструмент познания.

Очень часто при решении физических задач в качестве математического аппарата используются численные методы. Достоинством многих численных методов является их универсальность – с их помощью можно решать не одну конкретную задачу, а находить решение для целого класса задач. Результатом решения задачи в этом случае является конкретное число или набор чисел, причем это решение производится для конкретного набора исходных данных. Если нужно получить решение для других исходных данных, то надо заново повторить все этапы получения численного решения уже для новых исходных данных. Недостатки численных методов заключаются в том, что, во-первых, решения получаются лишь для конкретных исходных данных, а во-вторых, эти решения, как правило, приближенные, то есть имеют некоторую погрешность. Решение задачи численными методами требует большого количества вычислений. Именно с появлением компьютеров стало легче получить численное решение любой задачи, чем решать ее аналитически. Но при современном развитии информационных технологий нет необходимости непосредственно решать задачу численными методами. Существует большое количество программных средств, обладающих удобным интерфейсом для реализации того или иного вычислительного процесса. При этом важной становится проблема, связанная с компьютерным моделированием.

В своей деятельности – научной, практической, художественной – человек часто использует модели, то есть создает образ того объекта, процесса или явления, с которым ему приходится иметь дело.

Модель обычно отражает наиболее существенные параметры объекта в контексте решаемой задачи, исключая из рассмотрения несущественные в данном случае моменты.

Разные научные дисциплины, исследуя один и тот же процесс или объект, строят различные модели. В рамках же одной дисциплины разные процессы или объекты могут описываться одинаково. Скажем, двигаться равномерно и прямолинейно способны различные объекты. Но их движение описывает одна и та же математическая модель.

Моделирование является одним из ключевых видов деятельности человека. Оно всегда в той или иной форме предшествует любой деятельности.

Моделирование занимает центральное место в исследовании объекта, позволяет обоснованно принимать решение: как совершенствовать привычные объекты, надо ли создавать новые и т.д.

Пояснительная записка.

Предлагаемый курс предназначен для учащихся 9 класса в рамках пред-профильной подготовки. Данный курс состоит из двух частей: инвариантной части «Исследование компьютерных физических моделей» в объеме 12 часов и вариативной части «Моделирование физических процессов» в объеме 6 часов. Данный предпрофильный курс рекомендуется проводить во втором полугодии, когда все основные теоретические сведения курса физики, используемые в программе, учащимися получены. Данный предпрофильный курс основан на интеграции таких наук как физика, информатика и вычислительная математика. Этот курс позволяет реализовать связь теоретических знаний в области физики с практическими умениями по исследованию физических процессов на основе работы с компьютерными моделями и получить опыт создания собственной компьютерной модели физического процесса с разработкой программы эксперимента.

Основной целью курса «Моделирование физических процессов» является создание ориентационной и мотивационной основы для осознанного выбора будущего физико-математического или информационно-технологического профилей. Курс разработан в соответствии с требованиями, предъявляемыми современным высокотехнологичным информационным обществом к человеку. Именно умение человека пользоваться современными достижениями цивилизации в рамках использования компьютерных технологий при решении различных задач является в настоящий момент наиболее актуальным.

Предпрофильный курс «Компьютерные модели физических процессов» содержит пять тем посвященных не только работе с моделями, но и темы, содержащие непосредственно общие сведения о методах вычислительной математики и особенностях обработки информации компьютерной системой. Именно первые три темы посвящены рассмотрению этих вопросов. Следующая тема позволяет учащимся получить навыки работы с компьютерными моделями, научиться ставить цели экспериментов и разрабатывать программы экспериментов. Заключительная тема позволяет на основе физических знаний и практических умений составить собственную модель физического процесса и разработать программу эксперимента. Кроме этого ученик обязательно должен защитить свой проект.

Изучение данного предпрофильного курса возможно только при условии наличия полностью укомплектованного программными и техническими средствами компьютерного класса. При этом базовый курс информатики должен изучаться в школе хотя бы с 7-го или 8-го класса.

Цели и задачи курса.

Общедидактические цели:

Создание условий для развития интеллектуальных способностей (крити-ческое мышление, прогнозирование результатов и возможных последствий на основе аналитического, логического, интуитивного мышления);

Формирование ключевых компетенций (информационная, коммуникатив-ная, познавательная, исследовательская, проектировочная).

Целевое назначение проектного обучения непосредственно согласуется с целями предпрофильного обучения:

Углубить знания или расширить информацию по отдельным вопросам или темам базового образования;

Развить интерес и способности к собственному приобретению знаний;

Реализовать себя в практической, прикладной, исследовательской и познавательной деятельности;

Образовательные задачи курса:

сформировать у учащихся представление о компьютерном моделировании как неотъемлемой части исследовательской деятельности;

развить способность принимать самостоятельные решения при анализе полученных данных в ходе компьютерного исследования;

способствовать развитию творческого начала у учащихся при проведении компьютерного моделирования;

Методические рекомендации к проведению занятий

Для проведения занятий по курсу «Моделирование физических про-цессов» необходимо наличие полностью укомплектованного компьютерного класса с мультимедийным проектором. При подготовке и проведении уроков полезно использовать различные программные продукты, поддерживающие курсы математики, физики и информатики. К ним можно отнести библиотеки электронных наглядных пособий по физике компаний «Кирилл и Мефодий», «1С», «Физикон», «Формоза».

Использование перечисленных программных продуктов значительно облегчит понимание и усвоение учащимися разделов данного курса и будет способствовать повышению положительной мотивации к познанию нового.

Все использующиеся в курсе готовые интерактивные компьютерные модели, иллюстрирующие тот или иной физический процесс, имеются в составе библиотеки электронных наглядных пособий компании «Физикон». Исследуемые модели одновременно содержат информацию представленную в различных знаковых системах, что способствует сопоставлению информации в различных знаковых системах и приводит к расширению личностного опыта учащихся. Подбор моделей для использования осуществлялся по принципу наращивания знаний. Если цель первой модели дать представление о работе с моделью, рассмотреть возможности работы с моделью, то для этого взята модель процесса часто встречаемого учащимися в повседневной жизни. В дальнейшем уровень сложности моделей повышается. В дальнейшем рассматриваются процессы, имеющие скрытую физическую сущность, используются эвристические подходы к анализу физического процесса, выявляются возможные результаты на основе которых делается вывод.

Работа учащихся с компьютерными моделями полезна потому, что, благодаря возможности изменения в широких пределах начальных условий экспериментов, компьютерные модели позволяют им выполнять многочисленные виртуальные опыты. Некоторые модели позволяют одновременно с ходом экспериментов наблюдать построение соответствующих графических зависимостей, что повышает их наглядность. Подобные модели представляют особую ценность, так как перед учащимися демонстрируется информация представленная в различных знаковых системах.

При работе учащихся с различными компьютерными моделями возможны следующие виды заданий:

Ознакомительное задание

Это задание предназначено для того, чтобы помочь учащемуся понять назначение модели и освоить её регулировки. Задание содержит инструкции по управлению моделью и контрольные вопросы.

Компьютерные эксперименты

После того как компьютерная модель освоена, имеет смысл предложить учащимся 1–2 эксперимента. Такие эксперименты позволяют учащимся глубже вникнуть в смысл происходящего на экране.

Экспериментальные задачи

Далее можно предложить учащимся экспериментальные задачи, то есть задачи, для решения которых необходимо продумать и поставить соответствующий компьютерный эксперимент. Как правило, учащиеся с особым энтузиазмом берутся за решение таких задач. Несмотря на кажущуюся простоту, такие задачи очень полезны, так как позволяют учащимся увидеть живую связь компьютерного эксперимента и физики изучаемых явлений.

Расчётные задачи с последующей компьютерной проверкой

На данном этапе учащимся уже можно предложить 2–3 задачи, которые вначале необходимо решить без использования компьютера, а затем проверить полученный ответ, поставив компьютерный эксперимент. При составлении таких задач необходимо учитывать как функциональные возможности модели, так и диапазоны изменения числовых параметров. Следует отметить, что, если эти задачи решаются в компьютерном классе, то время, отведённое на решение любой из этих задач, не должно превышать 5–8 минут. В противном случае, использование компьютера становится малоэффективным. Задачи, требующие более длительного времени для решения, имеет смысл предложить учащимся для предварительной проработки в виде домашнего задания и/или обсудить эти задачи на обычном уроке в кабинете физики, и только после этого использовать их в компьютерном классе.

Неоднозначные задачи

В рамках этого задания учащимся предлагается решить задачи, в которых необходимо определить величины двух зависимых параметров, например, в случае бросания тела под углом к горизонту, начальную скорость и угол броска, для того чтобы тело пролетело заданное расстояние. При решении такой задачи учащийся должен вначале самостоятельно выбрать величину одного из параметров с учётом диапазона, заданного авторами модели, а затем решить за-дачу, чтобы найти величину второго параметра, и только после этого поставить компьютерный эксперимент для проверки полученного ответа. Понятно, что такие задачи имеют множество решений.

Задачи с недостающими данными

При решении таких задач учащийся вначале должен разобраться, какого именно параметра не хватает для решения задачи, самостоятельно выбрать его величину, а далее действовать, как и в предыдущем задании.

Творческие задания

В рамках данного задания учащемуся предлагается составить одну или несколько задач, самостоятельно решить их (в классе или дома), а затем, используя компьютерную модель, проверить правильность полученных результатов. На первых порах это могут быть задачи, составленные по типу решённых на уроке, а затем и задачи нового типа, если модель это позволяет.

Исследовательские задания

Наиболее способным учащимся можно предложить исследовательское задание, то есть задание, в ходе выполнения которого им необходимо спланировать и провести ряд компьютерных экспериментов, которые бы позволили подтвердить или опровергнуть определённые закономерности. Самым сильным ученикам можно предложить самостоятельно сформулировать такие закономерности. Заметим, что в особо сложных случаях, учащимся можно помочь в составлении плана необходимых экспериментов или предложить план, заранее составленный учителем.

Проблемные задания

С помощью ряда моделей можно продемонстрировать так называемые проблемные ситуации, то есть ситуации, которые приводят учащихся к кажущемуся или реальному противоречию, а затем предложить им разобраться в причинах таких ситуаций с использованием компьютерной модели.

Поисковые задания

При выполнении таких заданий учащимся вначале необходимо найти идею, а затем проверить ее экспериментально.

Качественные задачи

Некоторые модели вполне можно использовать и при решении качественных задач. Такие задачи или вопросы необходимо подобрать из задачников или сформулировать самостоятельно, заранее поработав с моделью.

При проведении занятий по исследованию моделей рекомендуется объединять учащихся в группы по 2 человека. Это позволит учащимся обсудить процесс и результаты исследования первоначально друг с другом, а затем представить результат всем остальным. Кроме этого данное деление позволит решить проблему, связанную с тем, что количество компьютеров в компьютерном классе, как правило не превышает 10.

При создании учащимися собственных моделей решения задач целесообразно использовать программные среды: Microsoft Excel, Microsoft Visual Basic for Applications или программный продукт института новых технологий образования «Живая физика». Выбор среды зависит от знаний учащихся информационных технологий.

При создании учащимися собственной компьютерной модели следует провести обсуждение возможных моделей с целым классом методом «мозгового штурма». После этого перейти к групповой форме работы. Количество учащихся в группе не должно превышать трех человек.

Обязательным этапом курса является презентация созданной учащимися компьютерной модели и разработанной программы эксперимента.

Итоговая работа в тестовой форме может проводиться как в бумажном варианте, так и в электронном. В последнем случае для создания интерактивного теста обычно применяются офисные приложения Microsoft Word, Microsoft Excel или Microsoft PowerPoint с использованием средств Microsoft Visual Basic for Applications либо программной среды «HiperTest».

Более подробные методические рекомендации по некоторым вопросам применения курса приведены в приложении.

 

Содержание курса.

Тема №1. Введение.

Численные и аналитические методы решения задач. Типы данных. Погрешности вычислений: ошибки, связанные с округлением, накопительные ошибки.

Тема №2. Принцип работы компьютерной системы.

Устройство компьютера. Принцип работы компьютерной системы. Обработка данных в компьютерной системе.

Тема №3. Этапы решения задач на компьютере. Этапы моделирования

Этапы решения задач на компьютере: постановка задачи, разработка математической модели, составление алгоритма, написание программы, компьютерный эксперимент, анализ полученных результатов. Особенности построения алгоритма решения задачи. Моделирование и формализация.

Тема №4. Исследование физических процессов с использованием готовых компьютерных моделей.

Исследование физических процессов с использованием готовых интерактивных моделях:

1. «Равноускоренное движение тела»;

2. «Исследование свободного падения тел»;

3. «Цепи постоянного тока»;

4. «Магнитное поле прямого тока, кругового витка с током и соленоида».

5. «Движение зарядов в магнитном поле» («Масс-спектрометр»);

Тема №5. Работа над проектом «Компьютерная модель физического процесса».

Создание компьютерной модели физического процесса:

1. Постановка задачи: описание задачи, формулировка цели моделирования, формализация задачи.

2. Разработка модели: создание информационной модели, создание компьютерной модели.

3. Компьютерный эксперимент: тестирование модели, разработка программы эксперимента, проведение компьютерного эксперимента. Проведение компьютерного исследования;

4. Анализ результатов моделирования.

Презентация проекта

Тестовая итоговая работа.

Учебно-тематический план

 

Программное обеспечение предпрофильного курса:

1. CD-ROM «Открытая физика 1.1» ООО «Физикон», 1996-2001;

2. CD-ROM «Живая физика», «Формоза»;

3. Табличный процессор Microsoft Excel;

4. Объектно-ориентированный язык программирования Microsoft Visual Basic for Applications

 

Источники информации:

I. Компьютерные CD-ROM диски:

1. CD-ROM «Открытая физика 1.1» ООО «Физикон», 1996-2001

2. CD-ROM «Физика. 7-11 классы. Практикум. Учебное электронное издание», ООО «Физикон», 2004 г

3. CD-ROM «Живая физика», «Формоза»

II. Интернет-сайты:

1. http://www.physicon.ru сайт компании «Физикон».

2. www.college.ru сайт «Открытый колледж»

3. http://www.college.ru/physics/applets/11a.htm - компьютерная модель «Математический маятник»

4. http://www.phis.org.ru/informatika/10-1/10-35k.htm информация и задачи по моделированию

5. http://www.naexamen.ru/otvet/11/inform/921.shtml -понятия: модель, фор-мализация модели, этапы решения задач на ЭВМ

6. http://informatika.sch880.ru/p28aa1.html виды моделей

7. http://schools.keldysh.ru/sch1740/rooms/IVT/informatika/SOFT/model.htm информация о моделировании и формализации задачи

8. http://www.seun.ru/faculty/FIIT/KTOIT/informatika/lek1/lek1-mod.htm информация о моделировании и формализации задачи

9. www.college.ru/teacher/teacher.html - обмен опытом по проблеме применения компьютера на уроках физики.

III. Литература:

1. Н.Угринович «Информатика и информационные технологии. 10-11 классы», М.: Бином.Лаборатория Знаний., 2002 г.

2. Н.В. Макарова «Информатика и ИКТ. Учебник. 10 класс», С-Пб.: Питер, 2007

3. Н.В. Макарова «Информатика и ИКТ. Учебник.11 класс», С-Пб.: Питер, 2007.

4. 2. Н.В. Макарова «Информатика и ИКТ. Задачник по моделированию. 9-11 класс», С-Пб.: Питер, 2007.

5. Е. И Бутиков. Лаборатория компьютерного моделирования. Журнал "Компьютерные инструменты в образовании", С-Пб: "Информатизация образования", №5, с.26, 1999.

6. А. Ф. Кавтрев. "Компьютерные модели в школьном курсе физики". Журнал "Компьютерные инструменты в образовании", Санкт-Петербург: "Информатизация образования", №2, с. 41-47, 1998.

 

Итоговая работа в тестовой форме

Среди приведенных математических задач выберите задачи, которые могут быть решены только на компьютере.

Генератор случайных чисел

Сокращение дробей

Вычисление суммы членов арифметической прогрессии

Поиск корней полинома выше 4-й степени

Поиск определенного интеграла

Дифференцирование функции

Среди приведенных математических задач выберите задачи, которые решаются только аналитическим способом:

Доказательство теорем

Составление таблиц логарифмов

Поиск неопределенного интеграла

Поиск значения определенного интеграла

Умножение полинома на полином

Поиск производной в виде формулы

Поиск корней уравнения

Поиск максимума и минимума функции

Среди приведенных вариантов выберите результаты, которые могут быть получены посредством компьютерных вычислений:

Формула

Число

Уравнение

Теорема

Физический закон

Таблица значений функции

График функции

Выберите данные, для которых можно использовать простые типы:

Телефонный номер

Текстовый файл

Список из трех телефонов

Код клавиши на клавиатуре

Список учащихся класса

Число «пи»

График функции

Выберите типы данных, операции с которыми выполняются без погрешностей:

Вычитание целых чисел

Умножение вещественных чисел

Сложение целых чисел

Умножение целых чисел

Деление вещественных чисел

Сложение логических переменных

Деление целых чисел

Какой из этапов решения задач имеет целью выделить исходные данные и результаты?

Разработка математической модели

Постановка задачи

Составление алгоритма

Анализ результатов

Написание программы

Какой из этапов решения задач посвящен определению метода решения задачи?

Анализ результатов

Разработка математической модели

Написание программы

Составление алгоритма

Постановка задачи

Результатом какого из этапов может явиться усовершенствование алгоритма решения задачи?

Анализ результатов

Разработка математической модели

Составление алгоритма

Написание программы

Постановка задачи

Алгоритм - это модель деятельности исполнителя алгоритма. Определите, какие алгоритмы можно отнести к моделям одного и того же вида:

• · алгоритм перехода через улицу;

алгоритм сложения многозначных чисел;

алгоритм копирования файла с винчестера на дискету на Вашем компьютере;

алгоритм преобразования нажатой клавиши в двоичный код и отображения соответствующего символа на экране дисплея.

Напечатанная в газете программа телепередач К какому типу моделей она относится?

статическая модель

динамическая модель

Отметьте правильно определенные виды моделей?

математическая точка - статическая воображаемая модель;

идеальный газ в физике - динамическая воображаемая модель;

график функции - наглядная информационная формализованная статическая модель;

план выпуска продукции - прогностическая табличная частично формализованная статическая модель.

Рекомендации по составлению заданий к компьютерным моделям 

 

Прежде всего, на основе вашего календарного плана определите, какие компьютерные модели вы сможете использовать при объяснении нового материала и/или предложить учащимся для работы в компьютерном классе. Далее имеет смысл к каждой выбранной модели составить таблицу, в которую следует занести названия параметров, которые может изменять пользователь, задавая при этом начальные условия экспериментов, обозначения этих параметров, пределы и шаг их изменения. В эту таблицу также следует занести аналогичную информацию о параметрах модели, которые рассчитываются компьютером при выполнении экспериментов, и выводятся на экран монитора. Для создания такой таблицы нужно открыть соответствующую модель, определить диапазоны изменения регулируемых параметров, а затем провести несколько экспериментов с крайними значениями этих параметров, чтобы определить предельные значения и шаг расчёта рассчитываемых параметров.

Рассмотрим в качестве примера компьютерную модель "Движение с постоянным ускорением". Вид окна модели показан на рис.2.

Рисунок 2. Вид окна модели "Движение с постоянным ускорением"

Поработав несколько минут с указанной моделью, вы сможете составить таблицу её параметров, примерный вид такой таблицы показан ниже.

Таблица 1. Параметры модели "Движение с постоянным ускорением".

При работе с любой моделью аналогичная таблица совершенно необходима для планирования экспериментов и составления заданий, так как, в отличие от персонального компьютера, может быть всегда под рукой.

На основе информации, содержащейся в таблице 1, в принципе, уже можно планировать демонстрационные эксперименты и/или составлять задания для учащихся. Однако, для облегчения последующей работы, особенно по составлению заданий и лабораторных работ, очень полезно составить ещё одну или несколько таблиц, которые мы будем называть в дальнейшем, во избежание путаницы, матрицами. В матрицы следует занести конкретные значения начальных условий экспериментов, которые будут использоваться при составлении заданий, и результаты этих экспериментов. Примерный вид такой матрицы показан ниже.

Матрица 1. "Движение с постоянным ускорением".

Равномерное движение

Равноускоренное движение

Для заполнения как таблиц, так и матриц можно привлечь слабых учеников, которым более сложные задания, например, по решению задач с компьютерной проверкой, явно не по силам. Как показывает опыт, слабые ученики с большим энтузиазмом выполняют эксперименты, хотя бы и однотипные, хорошо осваивают модели и впоследствии даже могут придумать и сформулировать собственные задачи. Такая работа оказывается чрезвычайно полезной как для самих учеников, так и для учителя, так как существенно экономит его время.

Разумеется, на основании любой строки матрицы можно сформулировать несколько задач. Напомним, что в качестве расчётных задач с последующей компьютерной проверкой предпочтительнее обратные задачи, в то время как прямые задачи лучше подходят для экспериментальных заданий.

Приведём примеры заданий, составленных с использованием матрицы 1.

Таблица 2. Параметры модели "Свободное падение тел".

Из таблицы видно, что данную модель можно применять при изучении следующих видов движения:

свободное падение тела без начальной скорости,

движение тела, брошенного вертикально вверх,

движение тела, брошенного горизонтально,

движение тела, брошенного под произвольным углом к горизонту (как с поверхности земли, так и с некоторой высоты).

Надеемся, что читателю уже понятно как составить матрицу с числовыми параметрами и сформулировать задачи на её основе. Мы же приведём в данном случае несколько задач из широко известного школьного задачника А. П. Рымкевича 1996 г. (в скобках указаны номера задач по задачнику 1988 г. издания), которые можно использовать при работе с данной моделью.

209 (192). Стрела, выпущенная из лука вертикально вверх, упала на землю через 6 с. Какова начальная скорость стрелы и максимальная высота подъёма?

211 (194). Во сколько раз надо увеличить начальную скорость брошенного вверх тела, чтобы высота подъёма увеличилась в 4 раза?

221 (203). Мальчик бросил горизонтально мяч из окна, находящегося на высоте 20 м. Сколько времени летел мяч до земли и с какой скоростью он был брошен, если он упал на расстоянии 6 м от основания дома?

222 (204). Как изменится время и дальность полёта тела, брошенного горизонтально с некоторой высоты, если скорость бросания увеличить вдвое?

223 (205). Как и во сколько раз надо изменить скорость тела, брошенного горизонтально, чтобы при высоте, вдвое меньшей, получить прежнюю дальность полёта?

229. Вратарь, выбивая мяч от ворот (с земли), сообщает ему скорость 20 м/с, направленную под углом 50° к горизонту. Найти время полёта мяча, максимальную высоту поднятия и горизонтальную дальность полёта.

234 (214) С балкона, расположенного на высоте 20 м, бросили мяч под углом 30° вверх от горизонта со скоростью 10 м/с. Найти: а) координату мяча через 2 с; б) через какой промежуток времени мяч упадёт на землю; в) горизонтальную дальность полёта.

Из приведённых примеров видно, что с использованием модели "Свободное падение тел" можно проиллюстрировать самые разнообразные задачи.

Возможно, у вас, уважаемый терпеливый читатель давно уже возникли законные вопросы: "Зачем такие сложности, к чему эти таблицы и матрицы, почему бы ни сесть просто за компьютер, открыть нужную модель, и немного с ней поэкспериментировав, подготовить несколько задач или демонстрационных опытов?". Конечно, если вы только начинаете работать с "Открытой физикой", и предполагаете при объяснении материала для наглядности показать несколько опытов или провести пробный фрагмент урока в компьютерном классе, то так и следует сделать. Автор ещё помнит, что и сам начинал подобным образом. Однако, если вы нацелены на серьёзную и длительную работу с курсом, а ведь только так можно добиться существенного учебного эффекта, то без описанных выше "сложностей" вам не обойтись. На самом деле (вскоре вы в этом убедитесь) описанные приёмы только облегчат вашу работу и сэкономят уйму времени. Представьте себе, что неожиданно интересная идея по использованию модели на уроке возникла у вас на очередном педсовете, на котором обсуждаются проблемы информатизации учебного процесса, или в другой ситуации, когда компьютер или диск с курсом недоступны. Если же вы вникли в содержание модели, то одного беглого взгляда на таблицу с параметрами вам будет достаточно, чтобы понять, можно ли использовать модель в интересующих вас целях. Матрица же поможет вам составить любое, осуществимое в рамках модели, задание или лабораторную работу. Кроме того, раз уж авторы компьютерного курса создали такие замечательные модели, то почему бы ни использовать предоставленные возможности полностью, а в этом случае без описанных выше приёмов вряд ли можно обойтись.

Конечно, по большому счёту, к компьютерному курсу "Открытая физика 1.0" необходим специальный сборник задач и лабораторных работ, содержание которых согласовано с возможностями моделей курса, а также планы и разработки уроков. Но это дело будущего, будем надеяться не слишком отдалённого, а пока имеет смысл объединить усилия в разработке приёмов работы с курсом и составлении разнообразных заданий и лабораторных работ к компьютерным моделям курса.

 

Примеры заданий проблемного и исследовательского характера

 

В заключение, прежде чем переходить к примерам заданий и лабораторных работ с использованием компьютерных моделей, отметим несколько моментов, которые могут быть полезны учителю для организации деятельности учащихся в компьютерном классе.

Если в компьютерном классе организована сеть, то учитель может задания к уроку разместить в папке, доступной учащимся по сети. В этом случае в конце урока учащиеся копируют в эту папку результаты своей работы.

Если учащиеся в классе имеют доступ к электронной почте, то учитель может заранее разослать им индивидуальные задания или бланки лабораторных работ. В конце урока учащиеся отсылают результаты своей работы на домашний компьютер учителя и/или копируют их в сетевую папку.

Если число учащихся существенно превышает число компьютеров в классе, то можно разделить учащихся на две группы: первая группа выполняет экспериментальные задания за компьютерами, а вторая решает расчетные задачи на бумаге, затем группы меняются местами.

Если учащиеся неуверенно решают расчетные задачи, то, для повышения эффективности компьютерного урока, можно раздать задания учащимся заранее и предложить им выполнить необходимые расчеты дома. В этом случае в компьютерном классе учащиеся смогут сосредоточиться главным образом на экспериментах.

Примеры заданий проблемного и исследовательского характера

Некоторые модели компьютерного курса «Физика, 7-11 классы» позволяют предложить учащимся наиболее интересные, с нашей точки зрения, задания – это задания проблемного и исследовательского характера. В разделе механика к таким моделям можно отнести компьютерные модели «Свободное падение тел» и «Упругие и неупругие соударения».

Рассмотрим использование проблемных заданий на уроке на примере модели «Свободное падение тел». При изучении движения тела, брошенного горизонтально, можно предложить учащимся следующий вопрос: два тела падают с одной и той же высоты, причём первое тело падает без начальной скорости, а второе – с начальной скоростью, направленной горизонтально; какое тело упадёт на землю раньше? Наверняка в классе найдутся ребята, которые считают, что первое тело упадёт раньше. Вот здесь то и пригодится компьютерный эксперимент.

 

Конечно, мы не ставим под сомнение полезность демонстрации данного эксперимента с использованием лабораторного оборудования. Более того, мы считаем натурный эксперимент чрезвычайно полезным. Однако согласитесь, что данный эксперимент в кабинете физики при малой высоте, с которой падают тела, получается не слишком убедительным. А что делать, если показать натурный эксперимент по разным причинам не представляется возможным? Ведь даже многие выпускники школы неправильно отвечают на поставленный выше вопрос. Компьютерная модель в данном случае позволяет выполнить ряд экспериментов при различных начальных условиях (высоте и начальной скорости) и показать, что указанные выше тела падают на землю за одно и то же время. Кто-то из коллег может возразить, что и компьютерный эксперимент нельзя считать убедительным, так как только опыт можно считать критерием истины. Вот именно эти вопросы, которые касаются применимости компьютерных моделей при изучении физики, и следует обсудить с учащимися, а то, что наличие горизонтальной скорости не влияет на время падения тела, после проведённых компьютерных экспериментов, они поймут и запомнят обязательно.

Изучение движения тела, брошенного под углом к горизонту можно начать со следующих вопросов:

Как изменится дальность полёта горизонтально брошенного тела при увеличении его начальной скорости в 2 раза?

Как правило, большинство учащихся правильно отвечают на такой вопрос. Здесь уместно показать соответствующий компьютерный эксперимент.

 

А как изменится дальность полёта тела, брошенного с поверхности земли под углом к горизонту, при увеличении его начальной скорости в 2 раза?

Обычно значительное число учащихся предлагают тот же ответ, что и в предыдущем случае, то есть говорят, что дальность увеличится в 2 раза. В этом случае компьютерный эксперимент показывает, что такой ответ является неправильным, так как дальность полёта увеличивается в 4 раза. Налицо проблемная ситуация, в причинах которой можно предложить учащимся разобраться самостоятельно, если урок проходит в компьютерном классе. Если некоторые учащиеся затрудняются в определении причины увеличения дальности полёта в 4 раза, то, чтобы избежать затягивания урока, можно обратить их внимание на увеличение (в 2 раза) времени движения тела.

 

При каком угле бросания дальность полёта тела, брошенного с поверхности земли, максимальна? Этот вопрос можно рассматривать как исследовательское задание.

Возможно, в классах со слабой математической подготовкой или в гуманитарных классах таким экспериментальным рассмотрением данной темы можно и ограничиться, так как вывод соответствующих математических формул для учащихся таких классов всё равно слишком сложен и ничего кроме скуки обычно не вызывает.

В классах с хорошей математической подготовкой, после описанных экспериментов, вывод формул воспринимается учащимися более заинтересованно и с более глубоким пониманием сути явления. Кроме того, наиболее сильным учащимся можно предложить самостоятельно исследовать случай бросания тела под углом к горизонту с некоторой высоты. Можно также предложить им вывести формулы для расчёта времени полёта, максимальной высоты и дальности полёта тела для указанного случая и проверить эти формулы экспериментально при решении соответствующих задач. В данном случае компьютерная модель придаёт работе по выводу формул и их проверке характер исследования и делает эту работу более привлекательной.

 

Материалы к занятию «Цепи постоянного тока. Соединения проводников»

 

Параллельное соединение проводников. Материал для учащегося

Класс ............. Фамилия...................................... Имя............................

Практические задания и вопросы

Откройте в программе «Открытая физика» в разделе «Электричество и магнетизм» компьютерную модель «Цепи постоянного тока» или на диске «Физика в картинках» — модель «Электрические цепи».

Соберите на экране компьютера электрическую цепь, состоящую из двух параллельно соединённых резисторов R1 = 2 Ом и R2 = 6 Ом, батарейки U = 6 В и трех амперметров. Амперметры следует подключить таким образом, чтобы Вы могли измерить ток I1 (через R1), ток I2 (через R2), а также Iобщ (общий ток в цепи).

Измерьте токи в цепи, результаты запишите:
I1 = .............,
I2 = ..............,
Iобщ = ..............
Как Вы думаете, какая связь между током Iобщ и токами I1, I2?
Iобщ = ................................………..

Подключите вольтметры (амперметры не отключать) таким образом, чтобы Вы могли измерить U1 (напряжение на R1), U2 (напряжение на R2), а также Uобщ (общее напряжение в цепи).

Измерьте напряжения в цепи, результаты запишите:
U1 = ..............,
U2 =...............,
Uобщ = ...............
Подумайте, как связаны эти три напряжения?
Uобщ  = ....................................

Нарисуйте схему электрической цепи, которая получилась у Вас на экране компьютера.

Определите, используя закон Ома, общее сопротивление цепи, т. е. двух параллельно соединенных резисторов:
Rобщ = ………………..
Сравните Rобщ с величинами R1 и R2:
Rобщ  ….  R1 и Rобщ  ….  R2 (вставьте знаки сравнения)

Ответьте на вопросы.
Через какой резистор проходит наибольший ток? Через резистор ……… . Через какой резистор проходит наименьший ток? Через резистор ……… .
Объясните почему ……………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………..

Экспериментальное задание.
Изменится ли общее сопротивление цепи и общий ток (если изменится то как) если к резисторам R1 и R2 параллельно подключить резистор R3 = 8 Ом?
Подумайте над вопросом и вставьте пропущенные слова.
Общее сопротивление цепи ……………………………, а общий ток в цепи ………………………….. .
Теперь проведите компьютерный эксперимент и проверьте ваш ответ.

Экспериментальное задание.
Изменится ли общее сопротивление цепи и общий ток (если изменится то как), если к резисторам R1 и R2 последовательно подключить резистор R3 = 2 Ом?
Подумайте над вопросом и вставьте пропущенные слова.
Общее сопротивление цепи ……………………………, а общий ток в цепи ………………………….. .
Теперь проведите компьютерный эксперимент и проверьте ваш ответ.

Вставьте пропущенные слова.
При параллельном соединении двух резисторов, напряжение на резисторах ……………………..., наибольший ток идёт через резистор с ……………………….. сопротивлением, а наименьший ток идёт через резистор с …………………………….. сопротивлением. Общий ток в цепи равен ……………… токов, идущих через включенные резисторы. Общее сопротивление двух параллельно включённых резисторов ………………………. сопротивления наименьшего резистора.

Количество выполненных заданий:____ Количество ошибок:____ Ваша оценка:____

Параллельное соединение проводников. Материал для учителя

Материал для учителя (предполагаемые ответы учащихся даны жирным текстом).

Класс ............. Фамилия...................................... Имя............................

Дано: сетевая версия компьютерного курса «Открытая физика» или диск «Физика в картинках».

Практические задания и вопросы

Откройте в программе «Открытая физика» в разделе «Электричество и магнетизм» компьютерную модель «Цепи постоянного тока» или на диске «Физика в картинках» — модель «Электрические цепи».

Соберите на экране компьютера электрическую цепь, состоящую из двух параллельно соединённых резисторов R1 = 2 Ом и R2 = 6 Ом, батарейки U = 6 В и трех амперметров. Амперметры следует подключить таким образом, чтобы Вы могли измерить ток I1 (через R1), ток I2 (через R2), а также Iобщ (общий ток в цепи).

Измерьте токи в цепи, результаты запишите:
I1 = 3 А,
I2 = 1 А,
Iобщ = 4 А
Как Вы думаете, какая связь между током Iобщ и токами I1, I2?
Iобщ = I1 + I2.

Подключите вольтметры (амперметры не отключать) таким образом, чтобы Вы могли измерить U1 (напряжение на R1), U2 (напряжение на R2), а также Uобщ (общее напряжение в цепи).

Измерьте напряжения в цепи, результаты запишите:
U1 = 6 В,
U2 = 6 В,
Uобщ = 6 В
Подумайте, как связаны эти три напряжения?
Uобщ  = U1 = U2

Нарисуйте схему электрической цепи, которая получилась у Вас на экране компьютера.

Определите, используя закон Ома, общее сопротивление цепи, т. е. двух параллельно соединенных резисторов:
Rобщ = 1,5 Ом
Сравните Rобщ с величинами R1 и R2:
Rобщ < R1 и Rобщ < R2 (вставьте знаки сравнения)

Ответьте на вопросы.
Через какой резистор проходит наибольший ток? Через резистор R1. Через какой резистор проходит наименьший ток? Через резистор R2.
Объясните почему. При параллельном соединении напряжение на резисторах одинаково, поэтому ток больше в том резисторе, у которого сопротивление меньше.

Экспериментальное задание.
Изменится ли общее сопротивление цепи и общий ток (если изменится то как) если к резисторам R1 и R2 параллельно подключить резистор R3 = 8 Ом?
Подумайте над вопросом и вставьте пропущенные слова.
Общее сопротивление цепи, уменьшится, а общий ток в цепи увеличится.
Теперь проведите компьютерный эксперимент и проверьте ваш ответ.

Экспериментальное задание.
Изменится ли общее сопротивление цепи и общий ток (если изменится то как), если к резисторам R1 и R2 последовательно подключить резистор R3 = 2 Ом?
Подумайте над вопросом и вставьте пропущенные слова.
Общее сопротивление цепи увеличится, а общий ток в цепи уменьшится.
Теперь проведите компьютерный эксперимент и проверьте ваш ответ.

Вставьте пропущенные слова.
При параллельном соединении двух резисторов, напряжение на резисторах одинаково, наибольший ток идёт через резистор с наименьшим сопротивлением, а наименьший ток идёт через резистор с наибольшим сопротивлением. Общий ток в цепи равен сумме токов, идущих через включенные резисторы. Общее сопротивление двух параллельно включённых резисторов меньше сопротивления наименьшего резистора.

Количество выполненных заданий:____ Количество ошибок:____ Ваша оценка:____

Последовательное соединение проводников Материал для учащегося

Класс…………… Фамилия...................................…... Имя............................

Практические задания и вопросы

Откройте в программе «Открытая физика» в разделе «Электричество и магнетизм» компьютерную модель «Цепи постоянного тока» или на диске «Физика в картинках» — модель «Электрические цепи».

Соберите на экране компьютера электрическую цепь, состоящую из двух последовательно соединённых резисторов R1 = 8 Ом и R2 = 2 Ом, батарейки U = 8 В и амперметра.

Измерьте общий ток в цепи, результат запишите:
Iобщ = ...........................
Как Вы думаете, какая связь между током Iобщ (общий ток в цепи) и токами I1 (через R1) и I2 (через R2)?
Iобщ = ................................………..
Проведите компьютерный эксперимент и проверьте Ваш ответ.

Подключите три вольтметра (амперметр не отключать) таким образом, чтобы Вы могли измерить U1 (напряжение на R1), U2 (напряжение на R2), а также Uобщ (общее напряжение на резисторах).

Измерьте напряжения, результаты запишите:
U1 = .............., U2 =..............., Uобщ = ...............
Подумайте, как связаны эти три напряжения?
Uобщ  = ....................................

Нарисуйте схему электрической цепи , которая получилась у Вас на экране компьютера:

 

Определите, используя закон Ома, общее сопротивление цепи, т. е. двух последовательно соединенных резисторов:
Rобщ =………………..
Напишите формулу, по которой можно рассчитать общее сопротивление двух последовательно соединенных резисторов:
Rобщ = ……………………………….
Сравните Rобщ с величинами R1 и R2:
Rобщ …. R1 и Rобщ …. R2 (вставьте знаки сравнения)

Ответьте на вопросы.
На каком резисторе наименьшее падение напряжения? На резисторе ……. На каком резисторе наибольшее падение напряжения? На резисторе ……….
Объясните почему ……………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………..

Экспериментальное задание.
Изменится ли общее сопротивление цепи, общий ток и напряжение на резисторах R1 и R2 (если изменится то как), если к ним подключить последовательно резистор R3 = 5 Ом?
Подумайте над вопросом и вставьте пропущенные слова.
Общее сопротивление цепи ……………………………, общий ток в цепи ………………………….., напряжение на R1 ……………………………., напряжение на R2 ………………………………….. .
Теперь проведите компьютерный эксперимент и проверьте ваш ответ.

Экспериментальное задание.
Изменится ли общее сопротивление цепи и общий ток (если изменится то как), если к резисторам R1 и R2 параллельно подключить резистор R3 = 5 Ом?
Подумайте над вопросом и вставьте пропущенные слова.
Общее сопротивление цепи ……………………………, общий ток в цепи ………………………….. .
Теперь проведите компьютерный эксперимент и проверьте ваш ответ.

Вставьте пропущенные слова.
При последовательном соединении резисторов ток через них …...……………, наименьшее падение напряжения на резисторе с …………………………….. сопротивлением, а наибольшее падение напряжения на резисторе с ………… сопротивлением. Общее сопротивление последовательно включённых резисторов равно ………………………………. сопротивлений этих резисторов.

Количество выполненных заданий:____ Количество ошибок:____ Ваша оценка:____

Последовательное соединение проводников. Материал для учителя

Материал для учителя (предполагаемые ответы учащихся даны жирным текстом).

Класс ............. Фамилия...................................... Имя............................

Практические задания и вопросы.

Откройте в программе «Открытая физика» в разделе «Электричество и магнетизм» компьютерную модель «Цепи постоянного тока» или на диске «Физика в картинках» — модель «Электрические цепи».

Соберите на экране компьютера электрическую цепь, состоящую из двух последовательно соединённых резисторов R1 = 8 Ом и R2 = 2 Ом, батарейки U = 8 В и амперметра.

Измерьте общий ток в цепи, результат запишите:
Iобщ = 0,8 А.
Как Вы думаете, какая связь между током Iобщ (общий ток в цепи) и токами I1 (через R1) и I2 (через R2)?
 Iобщ = I1 = I2.
Проведите компьютерный эксперимент и проверьте Ваш ответ.

Подключите три вольтметра (амперметр не отключать) таким образом, чтобы Вы могли измерить U1 (напряжение на R1), U2 (напряжение на R2), а также Uобщ (общее напряжение на резисторах).

Измерьте напряжения, результаты запишите:
U1 = 6,4 В, U2 = 1,6 В, Uобщ = 8 В.
Подумайте, как связаны эти три напряжения?
Uобщ  = U1 + U2.

Нарисуйте схему электрической цепи , которая получилась у Вас на экране компьютера:

 

Определите, используя закон Ома, общее сопротивление цепи, т. е. двух последовательно соединенных резисторов:
Rобщ = Uобщ / Iобщ = 10 Ом.
Напишите формулу, по которой можно рассчитать общее сопротивление двух последовательно соединенных резисторов:
Rобщ = R1 + R2.
Сравните Rобщ с величинами R1 и R2:
Rобщ > R1 и Rобщ > R2 (вставьте знаки сравнения)

Ответьте на вопросы.
На каком резисторе наименьшее падение напряжения? На резисторе R2. На каком резисторе наибольшее падение напряжения? На резисторе R1.
Объясните почему. При последовательном соединении токи через резисторы одинаковы, а так как напряжение на участке цепи Ома U = I · R, то чем меньше сопротивление резистора, тем меньше на нем падает напряжение.

Экспериментальное задание.
Изменится ли общее сопротивление цепи, общий ток и напряжение на резисторах R1 и R2 (если изменится то как), если к ним подключить последовательно резистор R3 = 5 Ом?
Подумайте над вопросом и вставьте пропущенные слова.
Общее сопротивление цепи увеличится, общий ток в цепи уменьшится, напряжение на R1 уменьшится, напряжение на R2 уменьшится.
Теперь проведите компьютерный эксперимент и проверьте ваш ответ.

Экспериментальное задание.
Изменится ли общее сопротивление цепи и общий ток (если изменится то как), если к резисторам R1 и R2 параллельно подключить резистор R3 = 5 Ом?
Подумайте над вопросом и вставьте пропущенные слова.
Общее сопротивление цепи уменьшится, общий ток в цепи увеличится.
Теперь проведите компьютерный эксперимент и проверьте ваш ответ.

Вставьте пропущенные слова.
При последовательном соединении резисторов ток через них одинаков, наименьшее падение напряжения на резисторе с наименьшим сопротивлением, а наибольшее падение напряжения на резисторе с наибольшим сопротивлением. Общее сопротивление последовательно включённых резисторов равно сумме сопротивлений этих резисторов.

Количество выполненных заданий:____ Количество ошибок:____ Ваша оценка:____

Смешанное соединение проводников. Материал для учащегося

Класс ............. Фамилия...................................... Имя............................

Задача. На участок цепи, состоящий из трех параллельно соединенных резисторов сопротивлением R1 = 8 Ом, R2 = 4 Ом, и R3 = 2 Ом и включенного последовательно с ними резистора R4 = 6 Ом, подается напряжение 8 В.
Вначале постарайтесь выполнить задания и ответить на вопросы, а затем проведите компьютерные эксперименты и проверьте ваши ответы.

Задания и вопросы к задаче.

Нарисуйте электрическую схему к задаче.

Определите общий ток в цепи.
Iобщ  =

Определите, через какой резистор протекает максимальный ток и величину этого тока.
Максимальный ток протекает через резистор .......... Imax =

Определите, через какой резистор протекает минимальный ток и величину этого тока.
Минимальный ток протекает через резистор ........... Imin =

Определите, на каком резисторе максимальное падение напряжения и его величину?
Максимальное падение напряжения на резисторе ….. Umax = …………..

Определите, на каком резисторе минимальное падение напряжения и его величину?
Минимальное падение напряжения на резисторе ….. Umin = …………..

Как изменится ток через резистор R4, если из электрической цепи удалить резистор R3?
Ток через резистор R2 уменьшится, не изменится, увеличится. (нужное подчеркните, остальное вычеркните)

Как изменится ток через резистор R1, если из электрической цепи удалить резистор R4?
Ток через резистор R1 уменьшится, не изменится, увеличится. (нужное подчеркните, остальное вычеркните)

Как изменится напряжение на резисторе R1, если из электрической цепи удалить резистор R4?
Напряжение на резисторе R1 ………………………….

Как изменится напряжение на резисторе R4, если из электрической цепи удалить резистор R2?
Напряжение на резисторе R4 ………………………….

Величину какого резистора надо уменьшить в 2 раза, чтобы общий ток в цепи увеличился ровно в 2 раза?
В 2 раза надо уменьшить величину резистора ……

Величину какого резистора следует уменьшить, например в 2 раза, чтобы общий ток в цепи изменился наименьшим образом?
Следует уменьшить величину резистора ……..

Нарисуйте электрическую схему с приборами, которые подключите таким образом, чтобы вы могли измерить токи и напряжения, которые необходимы вам для проверки ответов.

Покажите схему учителю. Теперь соберите схему на экране компьютера.

Для проверки ответов вы можете воспользоваться компьютерной моделью «Электрические цепи» c диска «Физика в картинках» или «Цепи постоянного тока» c диска «Открытая Физика».

Если результаты ваших расчетов и экспериментов не совпадают, постарайтесь найти ошибки. Если ошибки найти не удается, обратитесь за помощью к учителю.

Количество выполненных заданий:____ Количество ошибок:____ Ваша оценка:____

Смешанное соединение проводников. Материал для учителя

Класс ............. Фамилия...................................... Имя............................

Задача. На участок цепи, состоящий из трех параллельно соединенных резисторов сопротивлением R1 = 8 Ом, R2 = 4 Ом, и R3 = 2 Ом и включенного последовательно с ними резистора R4 = 6 Ом, подается напряжение 8 В.
Вначале постарайтесь выполнить задания и ответить на вопросы, а затем проведите компьютерные эксперименты и проверьте ваши ответы.

Задания и вопросы к задаче.

Нарисуйте электрическую схему к задаче.

Определите общий ток в цепи.
Iобщ  = 1,12 А

Определите, через какой резистор протекает максимальный ток и величину этого тока.
Максимальный ток протекает через резистор Imax = 1,12 А.

Определите, через какой резистор протекает минимальный ток и величину этого тока.
Минимальный ток протекает через резистор Imin = 0,16 А.

Определите, на каком резисторе максимальное падение напряжения и его величину?
Максимальное падение напряжения на резисторе Umax = 6,72 В.

Определите, на каком резисторе минимальное падение напряжения и его величину?
Минимальное падение напряжения на резисторе Umin = 1,28 В.

Как изменится ток через резистор R4, если из электрической цепи удалить резистор R3?
Ток через резистор R2уменьшится, не изменится, увеличится. (нужное подчеркните, остальное вычеркните)

Как изменится ток через резистор R1, если из электрической цепи удалить резистор R4?
Ток через резистор R1 уменьшится, не изменится, увеличится. (нужное подчеркните, остальное вычеркните)

Как изменится напряжение на резисторе R1, если из электрической цепи удалить резистор R4?
Напряжение на резисторе R1 увеличится.

Как изменится напряжение на резисторе R4, если из электрической цепи удалить резистор R2?
Напряжение на резисторе R4 уменьшится.

Величину какого резистора надо уменьшить в 2 раза, чтобы общий ток в цепи увеличился ровно в 2 раза?
В 2 раза надо уменьшить величину резистора R4.

Величину какого резистора следует уменьшить, например в 2 раза, чтобы общий ток в цепи изменился наименьшим образом?
Следует уменьшить величину резистора R1.

Нарисуйте электрическую схему с приборами, которые подключите таким образом, чтобы вы могли измерить токи и напряжения, которые необходимы вам для проверки ответов.

Покажите схему учителю. Теперь соберите схему на экране компьютера.

Для проверки ответов вы можете воспользоваться компьютерной моделью «Электрические цепи» c диска «Физика в картинках» или «Цепи постоянного тока» c диска «Открытая Физика».

Если результаты ваших расчетов и экспериментов не совпадают, постарайтесь найти ошибки. Если ошибки найти не удается, обратитесь за помощью к учителю.

Количество выполненных заданий:____ Количество ошибок:____ Ваша оценка:___