Физика. 10 класс. Задачник. Базовый и углубленный уровни. Генденштейн Л.Э., Булатова А.А. и др.

Пособие ориентировано на обучение решению задач и соответствует структуре учебного предмета «Физика» в 10-11 классах. Содержит также вопросы и задания трёх уровней сложности для самостоятельной работы и подробные указания к решению трудных задач. Оно может быть использовано для базового и углублённого изучения физики в классах физико-математического, инженерно-технологического, универсального и других профилей. Используемый математический аппарат согласуется с учебным предметом «Математика». Соответствует федеральному государственному образовательному стандарту среднего общего образования и примерной основной образовательной программе среднего общего образования.

Физика. 10 класс. Задачник. Базовый и углубленный уровни. Генденштейн Л.Э., Булатова А.А. и др.

 

Описание учебника

Тому, кто хочет НАУЧИТЬСЯ решать задачи по физике
Эту книгу можно использовать при изучении физики по любому учебнику. Она поможет Вам научиться решать задачи, а не заучивать готовые решения. Вы обнаружите, что решать задачи намного интересней и к тому же намного надёжней, чем вспоминать заученные решения на контрольной или на ЕГЭ по физике.
По каждому разделу программы физики 10-го класса Вы найдёте много обучающих вопросов и заданий. Уровень их сложности постепенно повышается — от самых простых до довольно сложных.
Успешно справиться с заданиями высокого уровня сложности Вам помогут предложенные здесь «ступеньки», по которым Вы будете шаг за шагом подниматься на высокий уровень (туда и правда трудно «запрыгнуть» одним прыжком).
Наши «ступеньки» — это вопросы постепенно увеличивающейся сложности по одной и той же ситуации, описанной в условии задачи. Их последовательность тщательно подобрана так, чтобы научить Вас правильному (исследовательскому/) подходу к решению задач.
Вы убедитесь на собственном опыте, что не стоит пытаться сразу найти ответ на поставленный в задаче вопрос — это обычно нереально. Чтобы достичь успеха, надо исследовать ситуацию, описанную в условии задачи, то есть записать все соотношения, справедливые для данной ситуации (не обращая внимания на то, какие величины заданы, какие надо найти, а о каких вообще ничего не сказано в условии).
В результате вы получите систему уравнений. Это — ключ к решению задачи: Вам останется только решить систему относительно искомой величины (или величин).
Описанный подход к решению задач мы кратко сформулировали на следующей странице в виде «Золотого правила решения задач».
В каждом разделе после обучающих вопросов и заданий приведены вопросы и задания для самостоятельной работы базового, повышенного и высокого уровней сложности. Не пропускайте простых заданий, даже если Вы уверены в себе: они помогут Вам справиться с более трудными задачами, к которым не всегда даны «ступеньки».
Ко многим заданиям (особенно обучающим) приведены советы непосредственно после условий. Они помогут Вам наметить путь решения.
К наиболее трудным задачам в конце книги приведены подробные указания. Они помогут Вам составить систему уравнений, открывающую путь к решению.
Тому, кто хочет НАУЧИТЬ решать задачи по физике
Эта книга поможет Вам научить школьников решать задачи по физике — как в классе, так и на индивидуальных занятиях.
Вы лучше других знаете, как трудно научить школьников решать задачи по физике. Эта трудность имеет простую причину: дело в том, что не существует самого по себе «умения решать задачи по физике». Это умение — «побочный продукт» исследовательского подхода. Тот, кто овладел этим подходом, сможет решить задачу даже высокого уровня сложности. А развить исследовательский подход у Ваших учеников как раз и поможет эта книга.
Вы найдёте в ней много обучающих вопросов и заданий по всем разделам школьного курса физики 10-го класса. В этих вопросах и заданиях ставится ряд постепенно усложняющихся вопросов по одной и той же ситуации — именно в той последовательности, которая и характеризует исследовательский подход.
В книге, в частности, исследованы указанным образом практически все ситуации, встречавшиеся на заданиях ЕГЭ по физике.
Работая с учениками, не предлагайте им сразу все вопросы по данной ситуации — сначала задавайте вопросы по одному в порядке усложнения, а потом постепенно предлагайте им самим задавать вопросы по рассматриваемой ситуации. Так Вы поможете своим ученикам скорее овладеть исследовательским подходом, в результате чего они будут получать радость не только от решения задач, но и от их постановки.
Вопросы и задания для самостоятельной работы трёх уровней сложности можно использовать как для работы в классе (в том числе для проведения кратковременных самостоятельных работ), так и для заданий на дом.
Если трудная задача не поддаётся, предложите ознакомиться с подробными указаниями, приведёнными в конце книги для большинства трудных задач. Эти указания — не решения, которые можно «списать»: они помогут Вашим ученикам «сдвинуться с мёртвой точки» и справиться с задачей.
Желаем от всей души удачи всем, кто будет работать по этой книге!
Авторы
«ЗОЛОТОЕ ПРАВИЛО» РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
1. Закройте поставленный в задаче вопрос и сосредоточьтесь на ситуации, описанной в условии задачи: какие закономерности справедливы для этой ситуации
2. Запишите эти закономерности в виде си стемы уравнении. При этом не бойтесь использовать величины, не упомянутые в условии задачи.
3. Откройте вопрос задачи и решите полученную систему уравнений относительно искомых величин.
КИНЕМАТИКА
Система отсчёта, траектория, путь и перемещение
Тело можно рассматривать как материальную точку, если:
а) размеры тела малы по сравнению с расстоянием, пройденным телом.
б) тело движется поступательно, то есть все его точки движутся одинаково.
ОБУЧАЮЩИЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ
1 Поступательно ли движутся педали велосипеда, едущего по прямой дороге? Совет. Тело движется поступательно, если все его точки движутся одинаково.
2. Что представляет собой траектория едущего автомобиля в системе отсчёта, связанной с этим автомобилем?
Совет. В системе отсчёта, связанной с автомобилем, сам автомобиль покоится.
3 Автомобиль проехал дважды по всему кольцевому шоссе длиной 100 км. Чему равен пройденный автомобилем путь?
Совет. Если тело проходит какой-то участок траектории п раз, то пройденный путь равен длине этого участка, умноженной на п.
4. Только один из графиков, изображённых на рисунке 1, может быть графиком зависимости пути от времени. Какой?
Совет. Путь не может быть отрицательным и не может уменьшаться со временем.
5. Какова траектория тела, если:
а) модуль перемещения тела равен пройденному пути;
б) перемещение тела равно нулю, но путь не равен нулю?
6 Длина минутной стрелки часов равна 10 см.
а) Чему равен путь, пройденный концом стрелки за один час?
б) Чему равен модуль перемещения конца стрелки за один час?
в) Чему равен путь, пройденный концом стрелки за полчаса?
г) Чему равен модуль перемещения конца стрелки за полчаса?
7. Самолёт взлетел на Северном полюсе, пролетел до экватора вдоль меридиана, после чего повернул на 90° и пролетел ещё 10 000 км. Во сколько раз проделанный самолётом путь больше модуля его перемещения? Считайте Землю шаром, длину экватора примите равной 40 000 км.
Совет. Сделайте чертёж, иллюстрирующий описанную в условии ситуацию. Летя вдоль меридиана, самолёт проделал путь, равный четверти экватора, летя затем вдоль экватора, он также проделал путь, равный четверти экватора. Поэтому проделанный самолётом путь равен 20 000 км. В результате самолёт переместился с полюса в некоторую точку на экваторе. Модуль перемещения самолёта равен длине прямолинейного отрезка между этими точками.
8. Автомобиль проехал от пункта А до пункта В по прямой дороге и на обратном пути остановился в пункте С, находящемся между А и В. Известно, что АВ = 10 км, АС = 4 км.
а) Сделайте чертеж по описанию данной ситуации.
б) Выразите пройденный автомобилем путь I через АВ и АС.
в) Выразите модуль перемещения автомобиля s через АС.
г) Во сколько раз пройденный автомобилем путь больше модуля его перемещения?
Совет, г) Выразите отношение через АВ и АС.
9. Падающий с начальной высоты мяч после удара о землю поднялся на некоторую высоту. Какую долю начальной высоты она составляет, если пройденный мячом к этому моменту путь оказался в 4 раза больше модуля его перемещения?
ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ Базовый уровень
10. Спортивный самолёт с пропеллером летит равномерно по горизонтали. Какова форма траектории точки на конце лопасти пропеллера в системе отсчёта, связанной:
а) с кабиной пилота;
б) с Землёй;
в) с пропеллером?
11. Отчалив от пристани, катер проплыл 600 м на юг, затем повернул на восток и проплыл ещё 800 м. Сделайте чертёж, найдите пройденный путь и модуль перемещения катера.
Повышенный уровень
12. На рисунке 2 изображена траектория движения тела. Во сколько раз пройденный телом путь больше модуля его перемещения?
Совет. Воспользуйтесь теоремой Пифагора.
Высокий уровень
13. Турист прошёл по дороге 2 км на юг, а потом ещё 4 км — на юго-восток Чему равны модуль перемещения туриста и угол между вектором перемещения и направлением на юг?
Совет. Сделайте в тетради схематический чертёж и воспользуйтесь теоремами косинусов и синусов.
ОБУЧАЮЩИЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ
График зависимости координаты тела от времени
14. На рисунке 3 изображены графики зависимости x(t) для пешехода и велосипедиста, движущихся вдоль оси х.
а) Какой цифрой отмечен график зависимости x(t) для велосипедиста?
б) Для каково графика проекция скорости на ось х отрицательна?
Совет, а) Найдите скорости движения, соответствующие каждому графику, и оцените, с какой скоростью может двигаться пешеход (не бегун).
Средняя скорость
15. Автобус проезжает расстояние 40 км между двумя посёлками за 1 ч. На сколько уменьшилась его средняя скорость, когда в расписании автобуса появились три новые остановки по 5 мин каждая?
Совет. Найди время движения автобуса после добавления остановок, х, м
16. Женя некоторое время ехал на велосипеде со скоростью 15 км/ч, а потом велосипед сломался, и Женя ешё столько же 4 времени шёл, ведя велосипед со скоростью 5 км/ч. Чему равна средняя скорость Жени на всём пути?
17. Женя некоторое расстояние проехал на велосипеде со скоростью 15 км/ч, а потом ещё такое же расстояние прошел, ведя велосипед со скоростью 5 км/ч. Чему равна средняя скорость Жени на всём пути?
Сложение скоростей
18. По реке плывёт плот со скоростью  причём v1 = 0,3 м/с,
а по плоту идёт человек со скоростью относительно плота, причём v21 = 1 м/с.

Физика. 10 класс. Задачник.