Физика пәнінен олимпиада есептерін шығару тәсілдері

1.

Батыс Қазақстан облысы
Казталов ауданы
Бостандық орта жалпы білім беретін мектебі
«Физика пәнінен олимпиада есептерін
шығару тәсілдері»
Хамитова Л.М. Бостандық
орта жалпы білім беретін
мектебінің физикаинформатика пәні мұғалімі

2.

Физикалық есептерді шешіп
үйренуге болады,
… тек қана физикалық
есептерді шығару арқылы.

3. М е к т е п н е ү ш і н қ а ж е т ?

Мектеп
не үшін қажет?
О қ у,
т а н ы п б і л у,
і з д е н у,
қ а л ы п т а с у ү ш і н.

4.

О л ә р ж ы л с а й ы н,
әр к ү н с а й ын,
әрсекунд сайын
жаңалық ашқан
к е з д е.
Оқушыға оқу, танып білу, іздену,
қалыптасу қай кезде қызықты?

5. Сабақта оқушының т ұ р а қ т ы и н т е л л е к т у а л д ы ө с у і н е толық мүмкіндік беретін к е ң і с т і к қалыптастыру

Оқушының білімге негізделген шығармашылық
шыңдалуына қол жеткізуге бір ғана жол бар
Сабақта оқушының
тұрақты
интеллектуалды
ө с у і н е толық мүмкіндік беретін
к е ң і с т і к қалыптастыру

6.

Оқушымен жұмысты
ұйымдастыруда келесі
міндеттерді шешуге болады:
1) Оқушыны интеллектуалдышығармашылық жұмысқа тарта отырып,
физикалық есептерді шығару дағдыларын
қалыптастыру;
2)Ақпарат алуға және дүниетанымын
кеңейтуге жағдай жасау;
3) Аудан, облыс көлемінде өткізілетін
олимпиадаларға, сайыстарға қатыстыру.

7.

Физиканы оқытудың негізгі мәселелерінің
бірі физикадан олимпиада есептерін шешу
әдістерін жүйелеу болып табылады. Әртүрлі
деңгейдегі, яғни аудандық және облыстық
деңгейдегі олимпиада есептерін шешудің
әдістері бір-бірінен айқын ажыратылады. Әрбір
есептің
белгілі
бағытталған
жүйелеуге
бағынбайтын
ерекшелігі
болғандықтан,
физикадан олимпиада есептерін шешуге жалпы
әдістеме беру мүмкін емес.

8. Негізгі физика заңдарын анық түсіну, оларды физикалық құбылыстарды түсіндіруде шығармашылықпен қолдана білу, тапқырлық және ұшқыр ой тал

Негізгі физика заңдарын анық түсіну,
оларды
физикалық
құбылыстарды
түсіндіруде шығармашылықпен қолдана
білу, тапқырлық және ұшқыр ой талап
етіледі.
Физикадан
есеп
шығару
олимпиадалары
белгілі
әдістерді
қолданып қана емес, дайын шешу
жолдары жоқ жерде өзіндік шешу әдістерін
ұсына білуге үйретеді. Яғни оқушыларда
осындай
қабілеттерді
дамытатын
олимпиадалардың ерекшелігі осында.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

Теориялық есептерге қарағанда эксперименттік есептердің ерекшелігі
оқушының эксперимент жасай алу қабілетін қажет етеді.
Бұл есептердің ерекшеліктері:
оқушылардың белсенділігін арттыруға, логикалық ойлауын дамытуға
көмектеседі, құбылысты талдай алуға үйретеді, оқушыға бар теориялық білімі
алған білімдерінің практикалық сұрақтарға жауап беруде қолданумен
практикалық дағдысын жинақтап, ойын қорыта білуге дағдыландырады.
Эксперименттік есептерді шешуде, оқушы белгілі – бір мысалдар арқылы
мектеп бағдарламасынан алынатынына көз жеткізеді.
Оқушылар құбылыстардың, физикалық шамалардың арасындағы тәуелділік
пен байланыстарды көреді.
Зерттеушілік дағдылары мен біліктерін қалыптастыруға, шығармашылық
қабілеттерін дамытуға ықпал етеді.
Оқушылар тәжірибеде өлшеулер нәтижесі әрдайым жуықтап алынатынына,
өлшеу дәлдігіне мүмкіндігінше болдырмау қажет, әртүрлі себептер әсер
ететініне көз жеткізеді.
Оқушыларға физикалық құбылыстарды түсіне білуге, эксперимент жасауға
қажет шарттарды (берілгенін) анықтауға, оларды табу үшін мүмкіндіктер мен
әдістерді ойластыруға көмектеседі.

15.

Шариктің массасын анықтау
(аудандық кезең 8 сынып 2014-2015 оқу жылы)
Құралдар мен жабдықтар: массасы белгісіз шарик, кір жаятын қыстырғыш
(прищепка), сіріңке, сызғыш, массасы белгілі шарик.
Шешуі:
Сіріңкелерді жүктердің орнына қолданамыз. Алдымен бір сіріңкенің
массасын тауып алайық. Бұл үшін сызғышты иіндік ретінде қолданып,
қыстырғышты бірнеше сіріңкемен теңестіреміз. Қыстырғыштың массасы
mқ мынаған тең болады:mқ = mcn1, мұндағы mс – сіріңкенің массасы, n1 –
қыстырғышпен теңестіруге қажет сіріңкелер саны.
n1- ді біле отырып, қыстырғышпен бекітілген массасы белгілі жүкті
(әйтпесе ол сырғанай береді), сіріңкенің кейбір n2 санымен теңестіреміз.
Әрбір сіріңкенің массасы тең деп есептеп, бір сіріңкенің mc массасын
табамыз. Барлық жағдайда сіріңкелермен теңестірілген денелерге әрекет
ететін ауырлық күшінің иіндерін бірдей етіп алу керек. Сонда
mcn2 = mcn1 + m,
бұдан mс = m/(n2 − n1) шығады.
Сіріңкенің және қыстырғыштың массасын біле отырып, алдыңғы жағдай
сияқты, массасы белгісіз жүкті бірнеше сіріңкемен теңестіреміз. Егер
сіріңкенің саны n3 болса, онда:mcn3 = mcn1 +mx, бұдан шығатыны
mx = (n3 − n1)m/(n2 − n1).

16.

Сұйық пен дененің тығыздықтарының қатынасын анықтау
(аудандық кезең 11 сынып 2014-2015 оқу жылы)
Құрал-жабдықтар: сызғыш, бірдей материалдан жасалған массалары белгісіз екі дене,
тығыздығы белгісіз сұйығы бар ыдыс, штатив, жіп.
Шешуі:
Сызғышты штативте жүктерсіз тепе-теңдікке келтіреміз. Бұл кезде оның геометриялық центрі
тіреу нүктесінде болады. Енді салмақтары Р1, Р2 жүктерді сызғышқа ілеміз және олардың біреуін
қозғай отырып, сызғыштың тепе-теңдігін аламыз (сурет).
Моменттер ережесі бойынша тепе теңдік шартын жазамыз:
P1l1 = P2l2.
Бұдан
P2 = P1l1/l2 (1) шығады.
Жүктердің біреуін сұйыққа батырамыз және сызғышты тағы да теңестіреміз (сурет),
онда P1l1/ = P2/l2/, мұндағы сұйыққа батырылған дененің салмағы, мынаған тең:
P2/ = P2 − ρжgV2.
V2 = P2/(ρдg) екенін ескере отырып, және (1) өрнекті қолданып, соңында
ρс/ρд = (l1l2/ − l1/l2)/(l1l2/) мынаны аламыз.

17.

Көлбеу жазықтық бойымен дене бастапқы жылдамдықсыз
сырғанаған кезде бөлініп шығатын жылу мөлшерін анықтаңыз.
(облыстық кезең 10 сынып 2014-2015 оқу жылы)
Құралдар мен жабдықтар: көлбеу жазықтық, массасы белгілі дене, сызғыш, секундомер.
Нұсқау: Тәжірибелік сайыстың тапсырмаларын орындаған кезде:
тәжірибені жасау әдісіңізді баяндап, есептеу өрнектерін келтіріңіз;
тәжірибенің және аралық есептеулердің нәтижелерін жазатын кесте дайындап, оны толтырыңыз;
қажетті тәжірибелерді жасап, өлшеулерді жүргізіңіз;
алған нәтижелердің негізінде іздеп отырған шаманы есептеңіз;
есептеулердің қателіктерін анықтаңыз және соңғы нәтижені жазыңыз, орындалған жұмыстар
жөнінде қорытынды жасаңыз.
Шешуі: Көлбеу жазықтық Көлбеу жазықтық бойымен дене бастапқы жылдамдықсыз сырғанаған
кезде бөлініп шығатын жылу мөлшері Q = –ΔE, мұндағы ΔE – дененің механикалық
энергиясының өзгерісі ΔE = E2 – E1; E2 = Ek2 (Ep2 = 0), a E1 = Ep1 (Ek1 = 0). Олай болса,
mv2
Q= mgh−
,
2
(1)
мұндағы h – көлбеу жазықтықтың биіктігі, көлбеу жазықтықтың табанындағы дененің
2l
v 2= .
жылдамдығы v2 = at. Көлбеу жазықтықтың ұзындығы l = at2/2, бұдан l = v2t/2, яғни
t
Жылдамдықтың мәнін (1) формулаға қойып, жылу мөлшерін аламыз:

18.

Жіптің беріктігін анықтау
(аудандық кезең 10 сынып 2014-2015 оқу жылы)
Құралдар мен жабдықтар: механикадағы жүктер жинағы, транспортир, штатив, жіп, массасы
белгілі таразы тасы.
Шешуі: Жүкті жіпке байлаймыз және жіптің екінші ұшын штативке жалғап, тепе-теңдік
қалпынан кішкене бұрышқа ауытқытамыз және жібереміз. Бұрышпен жүктің массасын өзгерте
отырып, тепе-теңдік қалпынан өткенде жіп үзілетіндей бұрыш мәнін табамыз. Бұл бұрыш φ0-ге,
ал жүк массасы m-ге тең болсын. Тепе-теңдік жағдайында жүкке әрекет ететін күштерді
қарастырайық. Олар mg ауырлық күші және Fp жіптің реакция күші (сурет).
Ньютонның екінші заңын жазайық Fp + mg = mац, ( вектор түрінде)
мұндағы ац – центрге тартқыш үдеу.
Ордината осіне проекциясы:
Fp − mg = mац, бұдан Fp = mg + mац. (1)
(1) өрнекте ізделінді шама болғандықтан, жіптің беріктігі Fp күшімен анықталады.
aц = v2/l болғандықтан, мұндағы l – жіптің ұзындығы, Fp = m(g + v2/l). (2)
v2/l қатынасын табу үшін, механикалық энергияның сақталу заңын қолданамыз. (A және B
нүктелері үшін). Бұл нүктелерде энергияның мәні:
ЕpА = mgh; ЕкA = 0; ЕрB = 0; ЕкВ = mv2/2.
Энергияның сақталу заңын қолданып, mgh = mv2/2 өрнегін аламыз.
Геометриялық түрлендірулерден
h = l − lcosφ0 шығады,
онда
gl(1 − cosφ0) = v2/2, v2/l = 2g(1 − cosφо).
Алынған өрнектің мәнін (2) формулаға қойсақ, Fp = mg(3 − 2cosφo) жіптің беріктігін табамыз.

19.

Олимпиада есептерін шығару үшін физика пәнінен алған білімі мен
біліктілігі бастапқы курстан бастап, мектеп курсын, тіпті, арнайы физикалық
курсты қамтитындай болуы тиіс.
Нақты физикалық құбылыстарды талдау үшін арнайы білігін қолдану
арқылы ғана физикалық заңдылықтардың, түсініктердің деңгейі күрделілігін
анықтауға болады.
Олимпиада есептерін шешу үрдісі кішігірім зерттеу жұмысы іспеттес.
Әсіресе, стандарт емес олимпиадалық есептерді шығару барысында
түсініктірек болады.
Нақты ғылыми жұмыстағыдай нәтижені алу үшін есептерді шешу
әрекетінің жүйелілігі қандай болу керектігі алдын ала анық бола бермейді.
Оған ешқандай әмбебап шешу жолдары емес, есеп шығару үшін қажетті
біліктілік, іс-тәжірибенің жинақталу барысында ерен еңбектің нәтижесінде
ғана келеді.
Физика әлемі - күрделі. Бірақ осындай шығару жолдары қиын да, күрделі
есептер үлкен қызығушылықты оятып, табиғаты жағынан мүлде бөлек
құбылыстар арасында сәйкестік тауып, физика әлемінің бірлігін сезініп, оны
сипаттауда ортақ тіл табуға мүмкіндік береді.

20.

Қолданылған әдебиеттер:
1. ҚР жалпы орта білім берудің мемлекеттік жалпыға міндетті
стандарттары. А.,2002.
2. И.Ш Слободецкий, В.А. Орлов. «Всесоюзные олимпиады по
физике» М. 1988ж
3. М.В. Семенова, А.А. Якуты. «Задачи Московских городских
олимпиад по физике» – М. 2006ж
4. И.Л. Касаткина «Задачи по физике подготовка к ЕГЭ и
олимпиадам» Ростов-на-дону. 2008ж

21. Назарларыңызға рахмет