Физика

Качественные задачи по физике для 7-11 классов
Минимальные требования к оснащенности учебного процесса по физике

 
ПРИМЕРНАЯ СХЕМА РЕШЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ЗАДАЧ
Из книги В.А. Балаш «Задачи по физике и методы их решения»,1983 г. Москва,Просвещение.
 

1.Прежде чем приступать к решению задач какого-либо раздела курса, следует тщательно проработать теорию вопроса и внимательно разобрать иллюстри­рующие ее примеры. Без твердого знания теории нельзя рас­считывать на успешное решение и анализ даже сравнительно простых задач, не говоря уже о более сложных.
 2. Решение большинства физических задач расчетного харак­тера можно разделить на четыре этапа:
а) анализ условия задачи и его наглядная интерпретация схемой или чертежом;
б)состав­ление уравнений, связывающих физические величины, которые характеризуют рассматриваемое явление с количественной сто­роны;
в) совместное решение полученных уравнений относительно той или иной величины, считающейся в данной задаче неиз­вестной;
г) анализ полученного результата и числовой расчет.
Первый этап решения является в какой-то мере вспомога­тельным, и нередко он опускается, если данный физический процесс и условие задачи оказываются достаточно ясными и понятными.
Второй — применение известных законов и формул физики для математической записи условий задачи (составление системы уравнений, полностью отражающей данный физический процесс) — представляет основную трудность решения почти всех задач по физике. Сделав такую запись, мы получаем одно  или несколько уравнений, в которых неизвестным служит искомая величина, и физическая задача почти полностью приводит к математической. Дальнейшее решение состоит в том, что из системы уравнений путем алгебраических выкладок найти • величину, выразив ее через исходные данные задачи.
Получив расчетную формулу, необходимо проанализировать ее: выяснить, как меняется искомая величина при изменении других величин, функцией которых она является. Такой анализ стимулирует физическое мышление, расширяет представление о рассматриваемом явлении, выявляет характерные  особенности  установленной зависимости. После этого можно подставлять в расчетную формулу числа и делать окончательный расчет.
3. а) При анализе задач и составлении уравнений, описывающих физические процессы и явления, нужно хорошо знать какие из величин, входящих в формулы физики, являются скалярными, какие — векторными.
Скалярная величина определяется только числовым значением, векторная характеризуется числовым значением и направлением.
Для полного определения векторных величин необходимо учитывать не только их числовое значение, но и направление.  
б).Для упрощения анализа физических процессов, и матема­тических выкладок нередко приходится прибегать к разложению векторов скорости, ускорения, силы и т. д. на составляющие по каким-либо двум направлениям, чаще всего взаимно перпенди­кулярным.  
4.а) Все задачи, независимо от способа задания  величин, следует решать в общем виде в буквенных обозначениях. При такой форме решения остаются ясными следы законов, используемых в процессе решения, а сами выкладки позволяют при необходимости проверить любую часть решения и исключить  возможные ошибки. Получив ответ в виде алгебраической формулы или уравнения, его можно проанализировать, характер и пределы изменения искомой величины величин, через которые она выражена. Кроме того, указанный способ решения позволяет отработать  методику и приемы решения задач по каждому разделу курса.
б).Ознакомившись с условием задачи, никогда не следует заострять внимание на искомой величине и тем боле сразу ее найти. Необходимо помнить, что ближайшая цель решения состоит в том, чтобы свести задачу от физической к математической, записав ее условие при помощи формул
в).Чтобы хорошо понять условие задачи, необходимо сделать схематический чертеж, поясняющий ее сущность, и на чертеже, хотя бы условно, указать все величины, характеризующие  явление. Если при этом окажется, что для полного описания процесса надо использовать величины, не фигурирующие в условии задачи, их нужно ввести в решение самим, так как в большинстве случаев без них невозможно найти связь между искомыми и заданными величинами. Следует твердо noмнить почти во всех случаях чертеж резко упрощает и поиск и само решение.
г).Сделав чертеж, следует еще раз прочитать условие  и отметить, какие из величин, указанных на чертеже, даны  и какие требуется найти. Все известные величины — их значения и наименования — выписываются обычно в колонку(Эту запись можно делать и после составления уравнения)
д.)Далее, с помощью физических законов и формул необходимо установить математическую связь между всеми величинами, введенными в решение при символическом описании рассматриваемого явления. В результате получится одно или несколько уравнений, включающих в себя как заданные, так и неизвестные величины,— физическая задача сведется к математической.
е).Прежде чем решать составленную систему уравнений полезно убедиться в том, что число неизвестных равно числу уравнений. Решение системы уравнений желательно начинать  с исключения тех неизвестных величин, которые не требуется по условию задачи, и следить за тем, чтобы при каждом  математическом действии число неизвестных уменьшалось.
5.Получив ответ в общем виде и проанализировав его приступать к числовым расчетам. Прежде всего для этого  необходимо выбрать систему единиц, в которой решено проводить вычисления, предпочтение отдается Международной единице (СИ).
Если заданные величины выражены в одной системе единиц, вычисления проводят в этой системе и, получив окончательный результат, переводят его при необходимости в другую систему. Если величины, входящие в расчетную формулу, даны в разных системах единиц, их следует выразить в единицах системы, при­нятой для решения.
В тех случаях, когда в числитель и знаменатель расчетной формулы входят однородные величины одной степени, их можно подставлять в любых единицах, лишь бы они были одинаковыми. Единицы измерения этих величин сокращаются и на размер­ность искомой величины не влияют.
Подставив числовые значения всех величин (вместе с их наи­менованием) в расчетную формулу, проводят действия с наимено­ваниями, с тем ,чтобы убедиться, что результат получается в единицах измерения искомой величины в принятой системе. Не­соблюдение этого условия (оно необходимо, но недостаточно) свидетельствует об ошибке, допущенной в ходе решения. Устано­вив наименование искомой величины, можно приступать к дей­ствиям с числами. (Если есть полная уверенность в правиль­ности решения, единицы измерения в расчетную формулу можно не подставлять.)
Проводя арифметические расчеты, следует помнить, что чис­ловые значения физических величин являются приближенными, поэтому, делая подсчеты, нужно пользоваться правилами прибли­женных вычислений, позволяющими во многих случаях сэконо­мить время, не нанося никакого ущерба точности.
Получив числовой ответ, желательно, если это возможно, оце­нить, насколько он реален. Иногда такая оценка позволяет уста­новить ошибочность полученного результата.

Интернет-ресурсы по физике для учителя