Семінарське заняття № 1 (2 години)

Тема Основи МКТ. Газові закони

Мета роботи: Поглибити знання з основ газових законів та перевірити вміння та навички при розв’язуванні задач

Забезпечення заняття:

1 Гладкова Р.А. Збірник задач з фізики;

2 Римкевич А.П. Збірник задач з фізики;

3 Картки, плакати, схеми;

4 Демонстраційні прилади.

Вид семінару: семінар – практикум

1. Порядок проведення заняття

1 Вступ (викладач)

1.1 Вчені, що зробили великий внесок у цей розділ з фізики.

2 Фронтальне опитування

1. Чи є формула законом Бойля-Маріотта у іншому вигляді?

2. Яке співвідношення між 1 мм рт. ст. і 1 Па?

3. На малюнку 1 в осях V і P зображений процес зміни стану газу. Відобразіть ці зміни стану газу в осях Т і V.

4. Об’єм повітря у циліндрі зменшили у 5 разів, різко опустивши поршень. Чи можна вважати, що тиск газу у циліндрі збільшився у 5 разів, а температура залишилася сталою?

5. Знайти температуру азоту (N₂) масою 100 г, при якої протікає ізотермічний процес, якщо добуток тиску на об’єм дорівнює 11,87 кПа∙м³. Молекулярна маса молекули азоту M_r дорівнює 28 а.о.м.

6. Чи є процес ізотермічний, якщо газ, який був у початковому стані при нормальних умовах ( р₁ = р_атм = 10⁵ Па, t₁=20 ⁰C ) і його об’єм V₁ = 1л, перевели у стан з макропараметрами р₂ = 2∙10⁵ Па, V₂ =5∙10^-4 м³?

7. Як залежить кінетична енергія молекул газу від його температури?

8. Запишіть рівняння Менделєєва – Клайперона?

9. Як визначити швидкість руху молекули газу, якщо відома її маса та кінетична енергія?

Малюнок 1 - Процеси зміни стану газу

3 Розв’язок задач

3.1 Задача 1 Визначити тиск газу на стінки посудини, якщо концентрація його молекул складає 10²⁶ (м^-3), а температура 300 К. (k_б=1,38*10²³ Дж/К)

3.2 Задача 2 Визначити кінетичну енергію молекули газу, якщо газ знаходиться при температурі 27 ⁰С. (k_б=1,38*10²³ Дж/К)

3.3 Задача 3 Визначте молярну масу наступних сполук:

Ca, Cr, Si O₂, H₂ SO₄, Na OH? Al₂ O₃.

3.4 Задачі 4-9 з [1.3]:2.35, 2.37, 2.48, 2.60, 2.8, 2.67

3.5 Задачі 10-13 з [143]:486(ПРГ), 497(ПРГ), 491(479).

4 Підсумок семінарського заняття, оцінювання студентів

1. Домашнє завдання

1. Література

1.1 Гончаренко С.У. Фізика 10 клас. 3-го вид. - Київ: Освіта, 1998. – п. 9 – 11, с. 29 – 40.

1.2 Жданов Л.С., Жданов Г.Л. Физика для средних специальных заведений: Учебник. – 4 - е изд., испр. – М.: Наука. Гл. ред. физ. - мат. лит, 1987. – Гл. 4, 5; п. 4.1, 4.2, 4.6; 5.1 – 5.8 ; с. 38 -40, 44 -52.

1.3 Гладкова Р.А. Зборник задач по физике. Уч. пособие. – 7 - е изд., испр. – М.: Наука. Гл. ред. физ. - мат. лит, 1988. – Гл. 1; п. 2, 3; с. 10 – 35; зад. 2.35 -3.58.

1.4 Римкевич А.П. Збірник задач з фізики для 9-11 класів с/ш. – 12 вид. – Харків, ББН; 2002. - Розділ 5, п. 22 -25; с. 67 – 78.

1.5 Яворский Б.М., Селезнев Ю.А. Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и самообразования. – М.: 1984. Разд. ІІ, гл. 2, 3, п. 2.1, 2.2, 2.4, 3.3, с. 80 – 85, 88 - 92.

Семінарське заняття №2 (2 години)

Тема Механічні властивості тіл

1 Мета роботи: Поглибити вміння та навички по механічним властивостям тіл та при розв’язуванні задач

Забезпечення заняття:

1 Гладкова Р.А. Збірник задач з фізики;

2 Римкевич А.П. Збірник задач з фізики;

3 Картки, плакати, схеми.

Вид семінару: семінар – практикум з виступом студентів

1. Порядок проведення заняття

1 Вступ (викладач)

1.1 Види кристалічних структур;

1.2 Надійність деталей.

2 Фронтальне опитування

1. Які види деформації відбуваються у тросі підйомного крану, стінах будинку, у мості, корпусі підводного човна, батискафа, стволі дерева у вітряну погоду, у свердлику, у валі токарного станку?

2. Чим відрізняються деформації пластиліну, воску, свинцю від деформації гуми, сталі?

3. На тіло у двох паралельних площинах діють протилежно напрямлена пара сил. Який вид деформації випробує тіло?

4. Бетон добре протидіє стиканню, але погано витримує розтяг. Сталь має велику міцність на розтяг. Які властивості має залізобетон?

5. Якщо для дослідів взяти гумову смужку з більшим поперечним перерізом, то чи зміниться значення модуля пружності? А якщо смужка буде довша? Що характеризує модуль пружності?

6. Чому для визначення модуля пружності треба брати значення сили у межах прямолінійної ділянки графіка?

7. У скільки разів абсолютний розтяг мідної дротини більше ніж залізної (∆L₁ /∆L₂ -?), якщо (L₀₁ = L₀₂ і S₀₁ = S₀₂) і діють на них однакові розтягуючи сили ( F₁ = F₂ )? ( Використовуйте таблицю модулів пружності різних речовин, наприклад, у збірнику задач і запитань Р. А. Гладковой, 1988 року видання на сторінці 376).

8. Що називають деформацією? Які види деформації ви знаєте? Чим відрізняється пружна деформація від не пружної?

9. Які види деформацій представлені на малюнку?

3 Розв’язок задач

3.1 Задача 1 Довжина тросу збільшилася з 10 м до 10,5 м. Знайдіть абсолютну і відносну деформації.

3.2 Задача 2 Механічна напруженість тросу при його розтягненні 10⁸ Па, а його площа поперечного січення 5*10^-6 м². Знайдіть значення сили пружності, що виникає під час його розтягування.

3.3 Задачі 3-9 з [1.3]:7.63, 7.68, 7.69, 7.71, 7.72, 7.87, 7.89.

3.2 Задачі 10-13 з [143]:604(688), 609(673).

4 Доповіді студентів

4.1 Доповідь 1 Класифікація матеріалів за властивостями для будови деталей.

5 Підсумок семінарського заняття, оцінювання студентів

1. Домашнє завдання

1. Література

1.1 Гончаренко С.У. Фізика 10 клас. 3-го вид. - Київ: Освіта, 1998. – п. 21 – 25, с. 76 – 92.

1.2 Жданов Л.С., Жданов Г.Л. Физика для средних специальных заведе-ний: Учебник. – 4 - е изд., испр. – М.: Наука. Гл. ред. физ. - мат. лит, 1987. – Гл. 11; п. 11.4 – 11.8; с. 107 – 113.

1.3 Гладкова Р.А. Зборник задач по физике. Уч. пособие. – 7 - е изд., испр. – М.: Наука. Гл. ред. физ. - мат. лит, 1988. – Гл. 1; п. 7; с. 75 – 78; зад. 7.63 -7.97.

1.4 Римкевич А.П. Збірник задач з фізики для 9-11 класів с/ш. – 12 вид. – Харків, ББН; 2002. - Розділ 5, п. 28; с. 83 – 85.

1.5 Яворский Б.М., Селезнев Ю.А. Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и самообразования. – М.: 1984. Разд. ІІ, гл. 7, п. 7.1, 7.2, с. 114 – 117.

Семінарське заняття №3 (2 години)

Тема Закони термодинаміки

1 Мета роботи: Придбати вміння користуватися заходами термодинаміки при розв’язуванні задач

Забезпечення заняття:

1 Гладкова Р.А. Збірник задач з фізики;

2 Римкевич А.П. Збірник задач з фізики;

3 Картки, плакати, схеми.

Вид семінару: семінар – практикум

1. Порядок проведення заняття

1 Вступ (викладач)

1.1 Використання термодинаміки у наукових дослідах.

2 Фронтальне опитування

1. Що називають питомою теплоємкістю речовини?

2. Залізу чи воді однакових мас потрібно надати більше теплової енергії, щоб їх підігріти на 1 ⁰С? ( Використовуйте таблицю питомих теплоємкостей різних речовин, наприклад, у збірнику задач і запитань Р. А. Гладковой, 1988 року видання на сторінці 376)

3. Чому калориметр має дві посудини? Чи буде звичайний термос для зберігання гарячого чаю або охолодженої води ідеальним калориметром для проведення цього досліду? Чому?

4. Навіщо корпус (посудину) сучасного електрочайника для нагрівання води зроблено з пластмаси, а не з заліза? Як це впливає на коефіцієнт корисної дії (ККД) електроприладу?

5. Що швидше нагріється від 0 ⁰С до 100 ⁰С - 1 кг води, чи 4 кг заліза від одного і того самого нагрівника? (Використовуйте таблицю питомих теплоємкостей різних речовин)

6. Чому вдень вода холодніше суши, а вночі – навпаки?

7. Як записується рівняння теплового балансу для випадку теплопередачі?

8. На чому засновано метод вимірювання температури?

9. У якому напрямку при теплообміні двох тіл передається теплова енергія? Чи можна створити вічний двигун?

10. Чи залежить внутрішня енергія тіла від температури?

11. 1, 2 та 3 закони термодинаміки.

12. Як зміниться температура газу у циліндрі при його різкому стисканні поршнем? Чому?

13. Запишіть формулу визначення роботи газу при його розширенні. Чи може газ виконувати механічну роботу, якщо його об’єм не змінюється?

14. Чому термос погано пропускає теплову енергію?

15. Різні частині випадки вигляду формули 1 закону термодинаміки.

16. Передача енергії від Сонця до Землі.

3 Розв’язок задач

3.1 Задача 1 Визначити кількість теплоти, що потрібно надати для нагрівання води масою 1 кг від 0 ⁰С до 100 ⁰С? (с = 4200 Дж/(кг*К)).

3.2 Задача 2 На скільки змінилась внутрішня енергія газу, якщо при теплообміні він отримав 1200 Дж, а потім при розширенні витратив на виконання роботи 500 Дж енергії?

3.1 Задачі 3-8 з [1.3]: 3.59 , 4.15, 4.33, 4.49, 4.57, 5.12;

3.2 Задачі 9-13 з [143]:626(ПРГ), 639(ПРГ), 645(ПРГ), 652(ПРГ).

4 Підсумок семінарського заняття, оцінювання студентів

2. Домашнє завдання

1. Література

1.1 Гончаренко С.У. Фізика 10 клас. 3-го вид. - Київ: Освіта, 1998. – п. 28 – 37, с. 101 – 136.

1.2 Жданов Л.С., Жданов Г.Л. Физика для средних специальных заведе-ний: Учебник. – 4 - е изд., испр. – М.: Наука. Гл. ред. физ. - мат. лит, 1987. – Гл. 5, 6; п. 5.9 – 6.12; с. 52 – 67.

1.3 Гладкова Р.А. Зборник задач по физике. Уч. пособие. – 7 - е изд., испр. – М.: Наука. Гл. ред. физ. - мат. лит, 1988. – Гл. 1; п. 3 - 5; с. 35 – 52; зад. 3.59 – 5.29.

1.4 Римкевич А.П. Збірник задач з фізики для 9-11 класів с/ш. – 12 вид. – Харків, ББН; 2002. - Розділ 6, п. 29 - 31; с. 85 – 94.

1.5 Яворский Б.М., Селезнев Ю.А. Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и самообразования. – М.: 1984. Разд. ІІ, гл. 4, п. 4.1 – 4.11, с. 92 – 105.

Семінарське заняття №4 (2 години)

Тема Електростатика

Мета роботи: Навчитися розв’язувати нестандартні задачи

Забезпечення заняття:

1 Гладкова Р.А. Збірник задач з фізики;

2 Римкевич А.П. Збірник задач з фізики;

3 Картки, плакати, схеми.

Вид семінару: семінар – практикум

1. Порядок проведення заняття

1 Вступ (викладач)

1.1 Роль електричних явищ у діяльності людини;

1.2 Відомі вчені, що зробили великий внесок у розвиток фізики з розділу електродинаміки та електростатики.

1. Фронтальне опитування

1. Що в перекладі на нашу мову означає “электрон”?

1. Як було відкрите явище електризації?

2. Чи виникне явище електризації при терті двох тіл, що зроблені з однакової речовини, з різних речовин?

3. Наведіть приклади спостереження електризації у биту?

4. Які є зміни у будові тіла до і після його електризації?

5. Який заряд має электрон?

6. Які електрони можуть рухатись навколо різних атомів речовини?

7. Опишіть будову атома.

8. Який заряд за знаком має тіло, якщо воно має надлишок електронів, нестачу електронів?

9. Що вивчає електростатика, електродинаміка?

10. Які мають заряди два тіла, які роз’єднали після їх тертя? Чому?

11. Як взаємодіють два різнойменно , однойменно заряджені тіла?

12. Скільки електронів знаходиться у 1 Кл?

13. Чому атом електронейтрален? Що це означає?

14. Сформулюйте закон Кулона.

15. Як зміниться сила взаємодії між двома зарядами, якщо відстань між ними зменшити у 2 рази, збільшили у 3 рази?

16. Два маленьких шарика з однойменними зарядами підвищені на ізолюючих нитках однакової довжини l у одній точці. Що відбудеться з шариками в умовах невагомості?

17. З метою більшого прилягання ременя до шківа використовують каніфоль. Чому у вибухонебезпечних приміщеннях її заперечують використовувати? З якою метою на підприємствах привідні ремені натирають електропровідною пастою, а шківи заземлюють?

18. Навіщо при заповненні автомобільної цистерни бензином і цистерну, і ємність, з якої постачають бензин, з’єднують провідником і заземлюють?

19. Навіщо при промисловому виготовленні пороху його обволаківають графітом?

20. Два заряджених шарика з зарядами +2 Кл і -4 Кл доторкнули один до одного , а потім розвели в сторони. Які виникнуть на них заряди?

21. Чи зберігається сумарний заряд у замкненій системі?

22. Як розташовані вільні електрони у провіднику, що має форму кулі і негативний заряд?

23. Призначення електроскопа?

24. Як визначити, що у деякій точці є електричне поле?

25. Поясніть принцип електростатичного захисту у телевізійному кабелі, що йде від антени?

26. Принцип роботи громовідводу. Яка причина існування блискавки?

27. Як отримати однорідне електричне поле?

28. Чим провідник відрізняється від діелектрика?

29. У якому випадку напруженість електричного поля у будь-якій точці і сила, що діє на пробний заряд у цій точці, мають протилежні напрямки?

30. Електростатичні фільтри, що використовують на теплових електростанціях і інших підприємствах для відловлювання твердих частинок диму є собою металеві труби з протягнутою по осі труби проволокою. Як діє такий фільтр?

31. Чим можна пояснити, що при сильній електризації провідника, що має гострі кінці, біля них виникає “електричний вітер”, який можна спостерігати по відхиленню полум’я свічки?

3 Розв’язок задач

3.1 Задача 1 Знайдіть силу Кулона, що відштовхує заряд 2*10^-4 Кл від заряду 3*10^-5 Кл, якщо відстань між ними 3 м. (k = 9*10⁹ Н*м²/Н²)