Рабочая программа по физике 10-11 класс (углубленный уровень)
рабочая программа по физике ( класс) на тему

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА.

Рабочая программа по физике для 10-11-х классов (углубленный уровень) разработана в соответствии с федеральным компонентом государственного стандарта общего образования (приказ Минобразования России от 05.03.2004 г. № 1089), авторской программой по физике для школ (классов) с углубленным изучением предмета, 10-11 классы, Ю.И. Дик, О.Ф. Кабардин, В.А. Коровин, В.А. Орлов, А.А. Пинский, М.: «Дрофа», 2009 г.

Место курса физики в школьном образовании определяется значением этих наук в жизни современного общества, в решающем их влиянии на темпы развития научно-технического прогресса.

Обучение по физике в школе служит общим целям образования и воспитания личности: вооружить учащихся знаниями, необходимыми для их развития; готовить их к практической работе и продолжению образования; формировать научное мировоззрение.

В задачи обучения физике входит:

• развитие творческих способностей учащихся, а также их познавательного интереса к физике и технике; формирование осознанных мотивов учения и подготовка к сознательному выбору профессии;
• формирование умений самостоятельно приобретать и применять знания, наблюдать и объяснять физические явления, формирование экспериментальных умений: пользоваться приборами и инструментами, обрабатывать результаты измерений и делать выводы на основе экспериментальных данных, а также умений пользоваться учебником, справочной и хрестоматийной литературой;
• формирование научных знаний учащихся об экспериментальных фактах, понятиях, законах, теориях, методах физической науки, раскрытие универсальности законов сохранения в физике;
• выяснение соотношения роли теории и опыта в развитии физики; роли практики в познании;
• ознакомление учащихся с физическими основами главных направлений научно-технического прогресса – энергетики, электронно-вычислительной техники, автоматизации и механизации, создание материалов с необходимыми техническими свойствами, а также с применениями физических законов в технике и технологии производства;
• формирование современной естественнонаучной картины мира на основе приобретения знаний о методах исследования физической природы всех материальных объектов от элементарных частиц до небесных тел и их систем, строения и эволюции Вселенной; формирование научного мировоззрения.

В содержании углубленного курса физики более глубоко рассматриваются фундаментальные физические теории. Это позволяет приблизиться к формированию квантово-полевой физической картины мира, овладению идеями близкодействия и корпускулярно-волнового дуализма.

Систематический анализ условий и границ применимости физических законов, понятий и теорий, начиная от закона сложения скоростей в кинематике и кончая законами квантовой физики, изучение фундаментальных физических принципов относительности, соответствия и сохранения ставят своей целью глубокое понимание основных законов природы и научных методов познания.

В углубленном курсе физике осуществляется знакомство с основными направлениями научно-технического прогресса. Политехнический материал изучается не отдельными фрагментами, а самостоятельными разделами. Это позволяет от знаний о применениях физических явлений на практике и о принципах действия конкретных технических установок перейти к пониманию роли физики в решении технико-экономических и экологических проблем различных областей народного хозяйства. В программе усилено внимание к рассмотрению экологических проблем, связанных с охраной природы.

Программа для классов с углубленным изучением физики предусматривает около 50% учебного времени отводить на практические формы занятий: выполнение лабораторных работ, физический практикум, решение задач.

Программа предусматривает более широкое использование математических знаний учащихся, знакомство с индуктивным методом установления основных законов природы на основе эксперимента и дедуктивного пути получения следствий из фундаментальных теоретических положений.

Знакомство с методиками астрофизических исследований органически связывается с вопросами, традиционно изучаемыми в курсе физике.

Изучение астрофизических условий и явлений на планетах, звездах и во Вселенной в целом открывает возможности рассмотрения фундаментальных процессов эволюции мира, более полного раскрытия сущности глобальных экологических проблем, а также социальных аспектов исследования и освоения нашей планеты и космического пространства.

СОДЕРЖАНИЕ

10 класс (204 часа, 6 часов в неделю)

МЕТОДЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ И ФИЗИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА (6 ЧАСОВ)

Эксперимент и теория в процессе познания природы. Моделирование явлений и объектов природы. Научные гипотезы. Роль математики в физике. Физические законы и границы их применимости. Принцип соответствия. Физическая картина мира.

МЕХАНИКА (56 ЧАСОВ)

Физические величины и их измерение (4 часа)

Методы измерения расстояний до небесных тел. Пространственные масштабы в природе. Методы измерения времени. Временные масштабы природных явлений.

Основы кинематики (8 часов)

Механическое движение. Система отсчета. Материальная точка. Траектория. Путь и перемещение. Относительность движения. Видимые движения планет в различных системах отсчета. Мгновенная скорость. Методы измерения скорости тел. Классический закон сложения скоростей. Ускорение.

Равноускоренное прямолинейное движение. Ускорение свободного падения.

Графики зависимости кинематических величин от времени в равномерном и равноускоренном движениях.

Движение по окружности с постоянной по модулю скоростью. Центростремительное ускорение. Период и частота.

Основы динамики (14 часов)

Первый закон Ньютона. Инерциальная система отсчета.

Масса. Сила. Второй закон Ньютона. Сложение сил.

Третий закон Ньютона. Прямая и обратная задача механики.

Гравитационные силы. Закон всемирного тяготения. Сила тяжести, центр тяжести. Движение планет. Определение масс небесных тел.

Движение под действием силы тяжести с начальной скоростью. Движение искусственных спутников. Расчет первой космической скорости.

Сила упругости. Закон Гука.

Вес тела. Невесомость. Перегрузка.

Сила трения.

Принцип относительности Галилея.

Явления, наблюдаемые в неинерциальных системах отсчета.

Элементы статики (4 часа)

Равновесие тел. Момент силы.

Условия равновесия твердого тела.

Устойчивость тел. Виды равновесия.

Вращательное движение твердых тел (6 часов)

Угловая скорость. Угловое ускорение. Основное уравнение динамики вращательного движения. Момент инерции. Использование вращательного движения в технике.

Законы сохранения в механике (12 часов)

Импульс. Закон сохранения импульса. Реактивное движение. Устройство ракеты.

Момент импульса. Закон сохранения момента импульса.

Механическая работа. Потенциальная и кинетическая энергия. Закон сохранения энергии в механических процессах. КПД механизмов и машин.

Зависимость давления жидкости от скорости ее течения. Движение тел в жидкостях и газах. Уравнение Бернулли. Подъемная сила крыла самолета. Значение работ Н.Е. Жуковского в развитии авиации.

Значение работ К.Э. Циолковского и С.П. Королева для космонавтики. Освоение космического пространства. Орбиты космических аппаратов. Современные достижения космонавтики.

Вторая и третья космические скорости. Движение небесных тел Солнечной системы. Законы Кеплера.

Механические колебания и волны (8 часов)

Колебательное движение. Свободные колебания. Амплитуда, период, частота, фаза. Математический маятник. Формула периода колебаний математического маятника. Колебание груза на пружине.

Превращение энергии при колебательном движении.

Вынужденные колебания. Резонанс.

Распространение колебаний в упругих средах. Поперечные и продольные волны. Длина волны. Связь длины волны со скоростью ее распространения и периодом (частотой). Интерференция волн. Принцип Гюйгенса. Отражение и преломления волн.

Звуковые волны. Скорость звука. Громкость и высота звука. Эхо. Акустический резонанс. Ультразвук и его применение.

Землетрясения. Сейсмические волны.

Фронтальные лабораторные работы

1. Измерение линейных размеров тел и расстояний.

2. Изучение расположения планет на плане Солнечной системы и условий их видимости.

3. Измерение ускорения тела при равноускоренном движении и его скорости в конце наклонной плоскости.

4. Измерение начальной скорости свободно падающего тела.

5. Наблюдение периодических процессов с помощью стробоскопа.

6. Изучение закона сложения сил.

7. Определение центра тяжести плоских пластин.

8. Измерение жесткости пружины.

9. Измерение коэффициента трения скольжения.

10. Расчет и измерение времени ускоренного движения с постоянной силы.

11. Изучение условий равновесия тел под действием нескольких сил.

12. Изучение движения тела по окружности под действием сил упругости и тяжести.

13. Сравнение работы силы и изменения кинетической энергии тела.

14. Изучение закона сохранения механической энергии.

15. Расчет и измерение скорости шарика и цилиндра, скатывающихся с наклонной плоскости.

16. Измерение КПД простых механизмов и машин.

17. Изготовление маятников и измерение периода их колебаний.

18. Определение ускорения свободного падения при помощи маятника.

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА (36 ЧАСОВ)

Основные положения молекулярно-кинетической теории и их опытные обоснования. Диффузия и броуновское движение. Взаимодействие атомов и молекул вещества. Масса и размеры молекул. Постоянная Авогадро.

Динамические и статические закономерности. Вероятность события. Средние значения физических величин. Опыты Перрена.

Распределение как способ задания состояния системы. Распределение Максвелла. Опыт Штерна.

        Идеальный газ. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа. Температура и ее измерение. Абсолютный нуль. Уравнение состояния идеального газа как следствие основного уравнения молекулярно-кинетической теории газов и его частные случаи для постоянного значения температуры, объема и давления. Реальные газы.

        Насыщенные и ненасыщенные пары. Зависимость давления и плотности насыщенного пара от температуры.

        Влажность воздуха. Точка росы. Психрометр. Гигрометр.

        Свойства жидкости. Зависимость температуры кипения жидкости от давления. Процессы конденсации и испарения в природе и технике. Сжижение газов.

        Поверхностная энергия. Поверхностное натяжение. Смачивание. Капиллярные явления.

        Строение кристаллов. Анизотропия кристаллов. Полиморфизм. Монокристаллы и поликристаллы. Плотная упаковка частиц в кристаллах. Пространственная решетка. Элементарная ячейка. Симметрия кристаллов.

        Дефекты в кристаллах. Образование кристаллов в природе и получение их в технике. Понятие о жидких кристаллах. Кристаллы и жизнь. Аморфные тела.

        Деформация. Напряжение. Механические свойства твердых тел: упругость, прочность, пластичность, хрупкость. Диаграмма растяжения. Создание материалов с необходимыми техническими свойствами.

Фронтальные лабораторные работы

19. Измерение атмосферного давления.

20. Измерение влажности воздуха.

21. Измерение поверхностного натяжения жидкости.

22. Наблюдение роста кристалла из раствора.

23. Измерение модуля упругости резины.

ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ (14 ЧАСОВ)

        Термодинамический метод изучения физических процессов. Термодинамические параметры состояния тела. Внутренняя энергия тела.

        Первый закон термодинамики.

        Применение первого закона термодинамики к различным тепловым процессам. Адиабатный процесс. Теплоемкости при постоянном давлении и постоянном объеме.

        Обратимые и необратимые процессы. Необратимость тепловых процессов. Второй закон термодинамики и его статистический смысл.

        Тепловые машины. Принцип действия тепловых двигателей. КПД теплового двигателя и пути его повышения. Двигатель внутреннего сгорания. Паровая и газовая турбины. Реактивные двигатели. Холодильные машины.

        Роль тепловых машин в развитии теплоэнергетики и транспорта. Тепловые машины и охрана природы.

Фронтальные лабораторные работы

24. Измерение теплоемкости свинца путем измерения работы, совершаемой при его нагревании.

25. Сравнение молярных теплоемкостей металлов.

26. Измерение удельной теплоты плавления свинца.

ЭЛЕКТРОДИНАМИКА (60 ЧАСОВ)

Электрическое поле (14 часов)

        Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона.

 Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Линии напряженности. Электрическое поле точечного заряда. Однородное электрическое поле. Поток напряженности электрического поля. Теорема Гаусса и ее применение для расчета электрических полей. Опыты Иоффе и Милликена. Электрон.

        Работа электрического поля при перемещении зарядов. Потенциал. Разность потенциалов. Напряжение. Связь между напряжением и напряженностью.

Проводники в электрическом поле.

        Электроемкость. Электроемкость плоского конденсатора. Диэлектрическая проницаемость. Энергия электрического поля. Плотность энергии. Диэлектрики в электрическом поле. Механизм поляризации диэлектриков. Электреты и сегнетоэлектрики. Пьезоэлектрический эффект и его использование в технике.

Законы постоянного тока (8 часов)

        Стационарное электрическое поле. Электрические цепи с последовательным и параллельным соединением проводников. Электродвижущая сила. Закон Ома для неоднородного участка цепи и для полной цепи. Правила Кирхгофа. Расчет разветвленных электрических цепей. Шунты и добавочные сопротивления.

        Работа и мощность тока.

Электрический ток в различных средах (14 часов)

        Электрический ток в металлах. Основные положения электронной теории проводимости металлов. Скорость упорядоченного движения электронов в проводнике. Зависимость сопротивления от температуры. Сверхпроводимость.

        Электрический ток в полупроводниках. Электрическая проводимость полупроводников и ее зависимость от температуры и освещения. Собственная и примесная проводимость полупроводников. Термо- и фоторезисторы. Электронно-дырочный переход. Полупроводниковый диод. Транзистор. Применение полупроводниковых приборов.

        Электрический ток в вакууме. Электронная эмиссия. Двухэлектродная лампа. Вольт – амперная характеристика диода. Электронные пучки и их свойства. Электронно-лучевая трубка.

        Электрический ток в растворах и расплавах электролитов. Закон электролиза. Определение заряда электрона. Применение электролиза в технике.

        Электрический ток в газах. Несамостоятельный и самостоятельный разряды. В газах. Виды самостоятельного разряда (тлеющий, искровой, коронный, дуговой).

        Техническое использование газового разряда. Понятие о плазме. МГД – генератор.

Магнитное поле (10 часов)

        Взаимодействие токов. Магнитное поле тока. Магнитная индукция. Линии магнитной индукции. Магнитный поток. Основное уравнение магнитостатики. Сила Ампера. Принцип действия электроизмерительных приборов. Громкоговоритель.

        Сила Лоренца.  Движение электрических зарядов в электрическом и магнитном полях. Ускорители заряженных частиц. Масс – спектрограф. Магнитные свойства вещества. Магнитная запись информации.

Электромагнитная индукция (14 часов)

        Электромагнитная индукция. ЭДС индукции. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца. Вихревое электрическое поле. Электродинамический микрофон. Электрогенератор постоянного тока.

        Самоиндукция. Индуктивность. Влияние среды на индуктивность. Энергия магнитного поля. Плотность энергии магнитного поля.

        Относительность электрического и магнитного полей. Понятие об электромагнитном поле.

Фронтальные лабораторные работы

27. Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока.

28. Измерение электрического сопротивления методами вольтметра и амперметра, омметра.

29. Измерение электрического сопротивления методом измерительного моста.

30. Измерение удельного сопротивления проводника.

31. Обнаружение зависимости сопротивления полупроводникового фоторезистора и фотодиода от освещения.

32. Изучение свойств полупроводникового диода.

33. Измерение параметров транзистора.

34. Измерение заряда электрона.

35. Наблюдение действия магнитного поля на ток.

36. Изучение явления электромагнитной индукции.

37.Измерение рабочих параметров электромагнитного реле.

ОБОБЩАЮЩИЕ УРОКИ (4 ЧАСА)

ФИЗИЧЕСКИЙ ПРАКТИКУМ (20 ЧАСОВ)

РЕЗЕРВНОЕ ВРЕМЯ (8 ЧАСОВ)

11 класс (204 часа, 6 часов в неделю)

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ (28 ЧАСОВ)

        Колебательное движение и колебательная система. Свободные колебания в идеальных колебательных системах. Гармонические колебания. Период, частота, амплитуда, фаза гармонических колебаний. Принцип суперпозиции. Графическое представление гармонических колебаний. Сложение гармонических колебаний. Векторные диаграммы. Негармонические колебания. Гармонические и негармонические колебания в природе и технике.

        Свободные электромагнитные колебания в контуре. Превращения энергии в колебательном контуре. Собственная частота колебаний в контуре. Затухающие электрические колебания.

        Автоколебания.  Генератор незатухающих электромагнитных колебаний (на транзисторе).

        Вынужденные электромагнитные колебания. Переменный ток. Генератор переменного тока.  Действующие значения напряжения и силы тока. Активное, емкостное и индуктивное сопротивления. Закон Ома для электрической цепи переменного тока. Мощность в цепи переменного тока. Электрический резонанс. Резонанс напряжений и токов. Способы получения негармонических колебаний. Понятие о спектре негармонических колебаний и о гармоническом анализе периодических процессов.

        Аналогия электромагнитных и механических колебаний.

Фронтальные лабораторные работы

1. Измерение сопротивления конденсатора в цепи переменного тока.

2. Измерение индуктивности катушки в цепи переменного тока.

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ (8 ЧАСОВ)

Производство электроэнергии. Принцип работы генераторов переменного и постоянного тока. Генератор трехфазного тока. Включение нагрузки в трехфазную сеть звездой и треугольником. Линейные и фазовые напряжения. Преобразования электроэнергии. Трансформатор. Электродвигатель. Получение вращающегося магнитного поля в трехфазные сети. Асинхронный двигатель трехфазного тока. Передача и использование электрической энергии.

        Проблемы современной энергетики и охрана природы.

Фронтальные лабораторные работы

3. Исследование электрических схем с индуктивными, емкостными и активными элементами и определение параметров этих элементов.

4. Определение числа витков в обмотках трансформатора.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ И ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАДИОТЕХНИКИ

(12 ЧАСОВ)

        Электромагнитное поле. Ток смещения. Электромагнитные волны и скорость их распространения. Уравнение волны. Отражение, преломление, интерференция, дифракция, поляризация электромагнитных волн. Энергия электромагнитной волны. Плотность потока излучения (поверхностная).

        Изобретение радио А.С. Поповым. Принцип радиотелефонной связи. Модуляция и детектирование. Простейший радиоприемник.

        Радиолокация. Телевидение. Развитие средств связи в России. Радиосвязь в космосе. Радиоастрономия.

Фронтальные лабораторные работы

5. Сборка простейшего радиоприемника.

СВЕТОВЫЕ ВОЛНЫ  И ОПТИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ (34 ЧАСА)

        Свет как электромагнитная волна. Скорость света. Интерференция света. Когерентность. Стоячие волны. Дифракция света. Принцип Гюйгенса – Френеля. Метод зон Френеля. Дифракционная решетка. Дифракционный спектр. Определение длины световой волны. Понятие о голографии. Поляризация света и ее применение в технике. Дисперсия и поглощение света. Дисперсионный спектр. Спектроскоп.

        Электромагнитные излучения разных длин волн – радиоволны, инфракрасное излучение, видимое излучение, ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма – излучение. Свойства и применения этих излучений. Эффект Доплера.

        Геометрическая оптика как предельный случай волновой оптики. Законы геометрической оптики: прямолинейного распространения, отражения, преломления. Принцип Ферма. Плоское и сферическое зеркало. Полное отражение.

        Линза. Формула тонкой линзы. Сферическая и хроматическая аберрация. Увеличение линзы.

        Глаз как оптическая система. Дефекты зрения. Очки.

        Световой поток.  Сила света. Освещенность. Законы освещенности. Субъективные и объективные характеристики излучения. Распределение энергии в спектре небесных тел.

        Оптические приборы. Фотоаппарат, проекционные аппараты, лупа, микроскоп, зрительные трубы, телескоп. Разрешающая способность оптических приборов..

Фронтальные лабораторные работы

6. Наблюдение интерференции и дифракции света.

7. Оценка длины световой волны по наблюдениям дифракции от щели.

8. Определение спектральных границ чувствительности глаза.

9. Измерение показателя преломления стекла с помощью плоскопараллельной пластинки или призмы.

10. Измерение главного фокусного расстояния и оптической силы собирающей линзы.

11. Получение оптических изображений с помощью отверстия в непрозрачном экране.

12. Определение разрешающей способности глаза.

ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ (8 ЧАСОВ)

        Постулаты теории относительности Эйнштейна. Основные следствия теории относительности и их экспериментальная проверка. Скорость света в вакууме как предельная скорость передачи сигнала.

        Импульс, энергия и масса в релятивистской динамике. Релятивистские законы сохранения.

КВАНТОВАЯ ФИЗИКА (45 ЧАСОВ)

Световые кванты. Действия света (14 часов)

         Возникновение учения о квантах. Законы излучения абсолютно черного тела. Фотоэлектрический эффект и его законы. Уравнение фотоэффекта. Фотон, его энергия и импульс. Эффект Комптона. Опыт Боте. Применение фотоэффекта в технике.

        Давление света. Опыты Лебедева. Химическое действие света и его применение. Волновые и квантовые свойства света.

Физика атома (14 часов)

        Опыты и явления, подтверждающие сложность атома. Модель атома Резерфорда.

        Квантовые постулаты Бора. Модель атома водорода по Бору. Происхождение линейчатых спектров. Спектры излучения и поглощения.

Опыт Франка и Герца. Спектр энергетических состояний атомов. Спектральный анализ. Трудности теории Бора.

        Гипотеза де Бройля. Волновые свойства электрона. Корпускулярно-волновой дуализм в природе. Понятие о квантовой механике. Соотношение неопределенностей.

        Вынужденное излучение. Лазеры, их применение в технике. Понятие о нелинейной оптике.

Физика атомного ядра (11 часов)

        Состав атомного ядра. Изотопы. Ядерные силы. Энергия связи атомных ядер. Спектр энергетических состояний атомного ядра. Ядерные спектры. Гамма-излучение. Эффект Мессбауэра. Радиоактивность. Радиоактивные превращения ядер. Альфа –, бетта - распад. Гамма – излучение при альфа– и бета – распаде.  Нейтрино. Искусственная радиоактивность. Позитрон. Экспериментальные методы регистрации заряженных частиц. Закон радиоактивного распада. Ядерные реакции. Энергетический выход ядерных реакций.

        Деление ядер урана. Ядерный реактор. Ядерный синтез. Термоядерные реакции. Создание и удержание высокотемпературной плазмы. Токамак.

        Понятие о дозе излучения и о биологической защите.

Элементарные частицы (6 часов)

Элементарные частицы. Античастицы. Рождение пар частиц и античастиц. Аннигиляция частиц и античастиц.

Превращение элементарных частиц.

Классификация элементарных частиц. Спектры элементарных частиц. Кварки. Типы фундаментальных физических взаимодействий в природе. Законы сохранения в микромире.

Фронтальные лабораторные работы

13. Наблюдение линейчатого спектра водорода.

14. Изучение треков заряженных частиц по готовым фотографиям.

СТРОЕНИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ ВСЕЛЕННОЙ (14 ЧАСОВ)

Солнце и звезды (8 часов)

        Строение Солнца. Солнечная активность. Физические характеристики звезд. Энергия Солнца и звезд. Эволюция звезд.

Вселенная (6 часов)

        Состав и структура Галактики. Вращение Галактики. Звездные скопления.

Другие галактики и их основные характеристики. Красное смещение и расширяющиеся Вселенная. Гипотеза о Большом взрыве. Происхождение элементарных частиц, химических элементов, звезд и галактик.

ОБОБЩАЮЩИЕ УРОКИ (6 ЧАСОВ)

        Физика и научно-техническая революция.

        Современная научная картина мира.

        Новейшие открытия в астрофизике.

ФИЗИЧЕСКИЙ ПРАКТИКУМ (20 ЧАСОВ)

ОБОБЩАЮЩЕЕ ПОВТОРЕНИЕ (20 ЧАСОВ)

РЕЗЕРВНОЕ ВРЕМЯ (9 ЧАСОВ)

Тематическое планирование

Физика 10 класс (углубленный уровень)

(204 часа, 6 часов в неделю)

Тематическое планирование

Физика 11 класс (углубленный уровень)

(204 часа, 6 часов в неделю)