Диссертация на соискание ученой степени кандидата педагогических наук 04201164470

Примеры заданий, применяемых в формирующем эксперименте ‘
для определения уровня сформированности содержательного компонен-
та экспериментальных умений с ИКТ
1 уровень

1. 
   Дайте определение интерференции
   
2. 
   Дайте определение дифракции
   
3. 
   Происходит ли перенос энергии в стоячих волнах, вещества? Объясни­те свой ответ.
   
4. 
   Дайте определение волны. Какие волны называются продольными, по­перечными.
   
5. 
   Происходит ли перенос вещества, энергии в направлении распростра­нения волны? »
   
6. 
   Происходит ли перенос энергии в стоячих волнах, вещества? Объясни­те свой ответ.
   
7. 
   Какой тип волн может существовать в газах и жидкостях?
   
8. 
   Дайте определение периода, частоты и длины волны.
   
9. 
   В бегущей волне частица А имеет направление скорости, указанное на рисунке. В каком направлении "движется" волна?
   

10. 
    В бегущей волне частица А имеет направление скорости, указанное на рисунке. В каком направлении "движется" волна?
    

11 .Бегущая волна на рисунке «движется» влево. В каком направлении движется частица А?


178

12. 
    Бегущая волна на рисунке «движется» вправо. В каком направлении движется частица А?
    

12. 
    Почему не могут быть поперечными упругие волны в газе?
    
13. 
    При образовании волн частицы воды не перемещаются вдоль направ­ления их распространения, а лишь участвуют в колебательном движе­нии около некоторого среднего положения. Почему же морское волне­ние часто выбрасывает на берег различные плавающие в море предме­ты?
    
14. 
    Может ли существовать в природе плоская гармоническая волна, или это физическая идеализация, лишь приближенно описывающая реаль­ность?
    
15. 
    Могут ли космонавты при выходе в открытый космос общаться между собой при помощи звуковой речи?
    
16. 
    В воду погружен вибратор, мембрана которого издает музыкальные звуки. Будет ли находящийся под водой пловец воспринимать мелодию такой же, какой он слышал бы ее в воздухе?
    
17. 
    Перед игрой инструменты "настраивают". В чем физическая сущность настройки скрипки, мандолины и других струнных инструментов?
    
18. 
    На что расходуется энергия при затухающих колебаниях?
    

2. 
   уровень
   

1. 
   Сложите два колебательных движения с одинаковыми периодами и фа­зами, если амплитуда одного колебания At = 2,5 см, а второго Аг = 5
   

179




см. Какую амплитуду будет иметь результирующее колебательное движение?

2. 
   Написать условие возникновения стоячих волн при наложении отра­женной и прямой волн друг на друга
   
3. 
   Как можно определить скорость волны, используя стоячие волны?
   
4. 
   Каким образом можно получить стоячую волну?
   
5. 
   Дать определение стоячих волн и назовите их особенности. Что назы­вается узлом стоячей волны, пучностью?
   
6. 
   Написать уравнение бегущей волны.
   
7. 
   Написать формулу, связывающую длину волны со скоростью её рас- -• пространения и периодом.
   
8. 
   Написать формулу, связывающую длину волны со скоростью её рас­пространения и периодом.
   
9. 
   Опишите механизм процесса распространения волн.
   

2. 
   уровень
   

1. 
   При колебательном движении пружинного маятника в соответствий с законом Гука на него действует сила величиной F = —кх. Принимая во внимание эту формулу, ответьте на следующие вопросы: а) В чем от­личие движения маятника от равномерного движения? б) В чем отли­чие его от движения равномерно переменного? в) В каком положении маятник имеет наибольшие и в каком наименьшие значения ускорения а и скорости v?
   
2. 
   Напишите уравнение гармонического колебания, амплитуда которого
   

А = 10 см, период колебания Т = 0,5 сек, = 0. .

3. 
   Постройте от руки график гармонического колебания и, пользуясь им, покажите, как изменяется при движении ускорение.
   
4. 
   Колебания материальной точки совершаются по закону х = 15cosл-[/ +1] см. Найти амплитуду, период, начальную фазу, максимальную ско­рость и максимальное ускорение колеблющейся точки.
   
5. 
   Перечислите оборудование, которое вам необходимо для проведения лабораторной работы по определению скорости звука методом стоячей волны.
   
6. 
   Что бы Вы хотели изменить в данной установке с целью оптимизации Вашей работы с ней?
   

2. 
   уровень
   

1. 
   Плоская волна с периодом Т = 1,2 с и амплитудой колебаний А = 2 см распространяется со скоростью v = 15 м/с. Чему равно смещение £(x,t) точки, находящейся на расстоянии х = 45 м от источника волн, в тот момент, когда от начала колебаний источника прошло время t = 4 с?
   

180

2. 
   Две точки находятся на расстоянии Ах = 50 см друг от друга на прямой, вдоль которой распространяется плоская волна со скоростью v = 50 м/с. Период колебаний Т равен 0,05 с. Найдите разность фаз Дер коле­баний в этих точках.
   
3. 
   Звуковые колебания, имеющие частоту v = 0,5 КГц и амплитуду А, рав­ную 0,25 мм, распространяются в упругой среде. Длина волны X = 70 см. Найдите: скорость распространения волн; максимальную скорость частиц среды.
   
4. 
   Две волны = Asin(o)t-kx) и с₂ = Asin(cot+kx) с одинаковыми частотами v = 4 Гц распространяются со скоростью v = 960 см/с. Они интерфери­руют между собой и образуют стоячую волну. Определите амплитуду точек стоячей волны через каждые Z = 20 см, начиная отсчет от узла. Определите величину смещения и скорость этих точек в момент вре-
   

7 мени t_n =— с.
⁰ 24

5. 
   В упругой однородной среде распространяются две плоские волны - одна вдоль оси X, другая вдоль оси Y: = Acos(cot-kx), ⁼ Acos(cot- ky). Найдите характер движения частиц среды в плоскости XY, если обе волны поперечные и направление колебаний одинаково. •
   
6. 
   От источника колебаний распространяется плоская волна. Амплитуда колебаний Л равна 10 см. Как велико смещение точки £ удаленной от
   

3 источника на расстояние х =—Л, в момент, когда от начала колебаний
прошло время t = 0,917 (Ответ: £ = 5,88 см)

7. 
   Определите разность фаз А<р колебаний двух точек, лежащих на луче на расстоянии 1 м друг от друга, если длина волны 2 = 0,5 м. (Ответ: dtp = 4tz, точки колеблются в фазе)
   
8. 
   Плоская незатухающая звуковая волна возбуждается источником коле­баний частоты v = 200 Гг{. Амплитуда Л колебаний источника равна 4 мм. Напишите уравнение колебаний источника £(0,t), если в начальный момент смещение точек источника максимально. Найдите смещение £(x,t) точек среды, находящихся на расстоянии х, равном 10 см от ис­точника, в момент t = 0,1 с. Скорость звуковой волны принять равной 300 м/с. (Ответ: £(0,t) = Acos27cvt; £ = -2 мкм)
   

9.


Волна распространяется в упругой среде со скоростью v = 100 м/с. '
Наименьшее расстояние Ах между точками среды, фазы колебаний ко-
торых противоположны, равно 1 м. Определите частоту v колебаний.


(Ответ: и =





2Дх


= 5077/)


Ю.Имеются два источника, совершающие колебания в одинаковой фазе и возбуждающие в окружающей среде плоские волны одинаковой часто-


181

ты и амплитуды (А; = А₂ = 1 мм). Найдите амплитуду Л колебаний точ­ки среды, отстоящей от одного источника колебаний на расстоянии х1 — 3,5 л/ и от другого - на х2 = 5,4 м. Направления колебаний в рассмат­риваемой точке совпадают. Длина волны 2 = 0,6 м. (Ответ: ^: