Муниципальное автономное  образовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 8

с углубленным изучением отдельных предметов»

(МАОУ «Средняя школа № 8»)

Дополнительная образовательная программа

«Физика без границ»

(для учащихся 11 классов, 60 часов)

Автор программы:

Заремская Наталья Витальевна,

учитель физики,

первая квалификационная категория

г.Когалым

2014г.

Дополнительная образовательная программа

«Физика без границ»

Пояснительная записка

        Дополнительная образовательная программа «Физика без границ» рассчитана на учащихся 11 классов, для которых знание современной физики является необходимым условием для получения профессии по технической специальности.

Программа    рассчитана на 60 часов: практическая часть -40 часов (67%), теоретическая часть-20 часов(33%).

        Содержание программы направлено на то, чтобы учащиеся осознали степень своего интереса к предмету, удовлетворили свои познавательные интересы и запросы. Неотъемлемой составляющей физического образования является решение задач.  Решение задач – это один из надежных способов углубления понимания физических теорий. Как известно, человек по настоящему овладевает тем, что он умеет применять. Учащиеся получают возможность проверить глубину понимания смысла физических понятий, принципов, законов, оценить и развить умения и навыки практического применения знаний, овладеть методами «добывания» нового знания.

Актуальность и новизна данной программы состоит в том, что в ней, во-первых,  рассматриваются теоретические вопросы, не изучаемые в образовательной программе по физике среднего общего образования, но являющиеся важными содержательными компонентами системы непрерывного физического  образования; во-вторых, практическая часть программы создает условия для овладения стилем работы ученого: поиск и постановка проблем, выбор или создание метода, процесс решения проблем, анализ и оценка полученных результатов.

        Цель программы:

- создание условий для удовлетворения познавательных интересов выпускников, необходимых для продолжения образования, совершенствование навыков решения физических задач.

Задачи программы:

• Овладеть теоретическим материалом, не изучаемым в образовательной программе по физике среднего общего образования, но необходимым для более глубокого понимания физических теорий;
• Совершенствовать навыки решения задач: самостоятельно подбирать методы решения, алгоритмы, при необходимости вносить изменения в стандартные подходы, строить математическую модель явления, оценивать физический смысл и правдоподобность (реальность) результатов.

Формы занятий:

• лекция;
• консультация учителя;
• индивидуальная работа с учащимися;
• работа в группах;
• самостоятельная работа учащихся;
• практикумы по решению задач;
• работа с тестами;

Формы подведения итогов реализации дополнительной образовательной программы:

• зачеты по темам;
• выполнение тестовых работ;
• решение задач физического практикума

Методы обучения:

• информационно-иллюстративный;
• исследовательский;
• частично-поисковый;
• проблемное изложение.

Средства обучения:

• физические приборы;
• графические иллюстрации (схемы, чертежи, графики);
• дидактические материалы;
• учебные пособия по физике, сборники задач.

Техническое оснащение занятий:

• доска учебная;
• доска интерактивная;
• мультимедиа проектор;
• компьютер.

Основное содержание программы

Тема 1.Механика ( 19 часов)

Криволинейное движение. Радиус кривизны. Нормальная и тангенциальная составляющая  полного ускорения. Кинематика вращательного движения. Абсолютно твердое тело. Угловое перемещение. Угловое ускорение. Средняя и мгновенная угловая скорость. Связь линейных величин c угловыми величинами.

Силы инерции. Центробежная сила инерции. Сила Кориолиса. Механические свойства твердых тел. Условия равновесия механической системы. Движение твердого тела.  Движение центра инерции твердого тела. Вращение твердого тела. Момент силы.  уравнение динамики вращательного движения твердого тела. Момент инерции. Теорема Штейнера. Кинетическая энергия вращающегося тела. Момент импульса твердого тела. Закон сохранения момента импульса.

Тема 2.Молекулярная физика. Термодинамика. Тепловые явления (9 часов)

Теплоемкость газов. Вычисление теплоемкостей газов. Адиабатический процесс. Уравнение Пуассона. Газовые смеси. Полупроницаемые перегородки. Закон Дальтона. Политропные процессы в газах. Фазовые переходы. Определение экстремальных параметров в процессах, не являющихся изопроцессами . Второе начало термодинамики. Энтропия. Закон возрастания энтропии. Третье начало термодинамики(теорема Нерста).Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Изотермы реальных газов.

 Поверхностный слой жидкости, поверхностная энергия и натяжение. Смачивание. Краевой угол. Капиллярные явления. Давление Лапласа.

Тема 3. Основы электродинамики (13 часов)

Закон Кулона. Напряженность и потенциал электростатического поля. Линии напряженности. Принцип суперпозиции электрических полей. Поток вектора напряженности. Теорема Гаусса. Условия на границе раздела двух диэлектриков. Сегнетоэлектрики. Потенциал и работа электрического поля (через теорему Гаусса). Метод узловых потенциалов.

Закон Ома в дифференцированной форме. Соединения источников тока. Закон Ома для неоднородного участка — правила Кирхгофа. Закон Джоуля-Ленца в дифференцированной форме.

Принцип суперпозиции магнитных полей. Закон Био-Савара-Лапласа. Явление Холла. Поток вектора магнитной индукции. Теорема Гаусса для магнитных полей. Применение закона электромагнитной индукции в задачах о движении металлических перемычек в магнитном поле. Теорема о циркуляции (закон полного тока). Напряженность магнитного поля. Уравнения Максвелла.

Тема 4. Колебания и волны (5 часов)

Законы, описывающие электромагнитные колебания. Закон Ома для переменного тока. Векторные диаграммы токов и напряжений цепи переменного тока.

Сложение гармонических колебаний. Уравнение плоской гармонической волны. Стоячие волны. Эффект Доплера для звуковых волн. Эффект Доплера для электромагнитных волн в вакууме.

Тема 5. Оптика (6часов)

Хроматическая аберрация. Системы линз. Сферические зеркала. Расчёт интерференционной картины (опыт Юнга, зеркало Ллойда, зеркала, бипризма Френеля, кольца Ньютона, тонкие пленки, просветление оптики). Многолучевая интерференция.

Принцип Гюйгенса — Френеля. Зоны Френеля. Дифракция Френеля от простейших преград. Дифракция Фраунгофера от щели. Дифракция рентгеновских лучей. Разрешающая сила объектива.

Тепловое излучение . Закон Кирхгофа. Закон Стефана—Больцмана и закон Вина. Формула Планка.

Тема 6. Специальная теория относительности (2часа)

Преобразования Лоренца и их следствия. Интервал. Основной закон релятивистской динамики.

Тема 7. Атомная и квантовая физика (4 часа)

Тормозное рентгеновское излучение. Опыт Боте. Эффект Комптона. Волны де-Бройля. Уравнение Шредингера. Прохождение частицы через потенциальные барьеры. Линейный гармонический осциллятор. Принцип Паули.

Итоговое тестирование (2 часа)

Требования к уровню освоения содержания программы:

По окончании программы выпускник должен:

знать/понимать

• смысл понятий: абсолютно твердое тело, центр инерции, политропный процесс в газах, волна де- Бройля, тепловое излучение, тормозное рентгеновское излучение, линейный гармонический осциллятор, хроматическая аберрация, стоячие волны;
• смысл физических величин: центростремительное, тангенциальное и полное ускорение, средняя и мгновенная угловая скорость, сила Кориолиса, теплоемкость газа,   давление Лапласа;
• смысл физических законов, принципов и постулатов (формулировка, границы применимости): уравнение Пуассона, закон Дальтона, теорема Штейнера, теорема Гаусса, закон сохранения момента импульса, закон Ома для неоднородного участка — правила Кирхгофа, уравнение Ван-дер-Ваальса , принцип Гюйгенса — Френеля, закон Стефана—Больцмана, закон Вина, теорема Нерста, закон Джоуля-Ленца в дифференцированной форме, закон Био-Савара-Лапласа, уравнения Максвелла;

уметь

• объяснять результаты экспериментов: дифракция Фраунгофера от щели, опыт Ботэ, эффект Комптона, явление Холла, эффект Доплера, эффект Комптона;
• строить: изображения в сферических зеркалах, системах линз; векторные диаграммы переменного тока;
• применять метод узловых потенциалов для расчета электрических цепей;
• самостоятельно формировать физическую модель явления, подбирать подходящую комбинацию методов решения, алгоритмы, анализировать полученные результаты и оценивать их физический смысл;
• владеть методами самоконтроля и самооценки.

Ожидаемыми результатами освоения программы являются:

• сформированность творческих подходов к решению задач, содержащих нестандартные ситуации;
• развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей на основе опыта самостоятельного приобретения новых знаний, анализа и оценки новой информации;
• сознательное профессиональное самоопределение выпускников;
• расширение и углубление знаний о методах научного познания природы; современной физической картине мира: свойствах вещества и поля, пространственно-временных закономерностях, динамических и статистических законах природы, элементарных частицах и фундаментальных взаимодействиях.  

Учебно – тематический план программы

Литература:

1.Баканина Л. П. и др. Сборник задач по физике: Учеб. пособие для углубл. изуч. физики в 10-11 кл. М.: Просвещение, 1995.

2.Гольдфарб Н.И. Физика. Задачник 10-11 классы. Пособие для общеобразовательных учебных заведений – М.: Дрофа, 2012 — 400 с

3.ИродовИ.Е. Задачи по общейфизике: Учеб. пособие. - 2-е изд., перераб. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 2010- 416 с.,

4.ЧертовА.Г.Задачник по физике, 2009

5.Заикин Д.А., Овчинкин В.А., Прут Э.В. Сборник задач по общему курсу физики. (Часть 1. Механика. Термодинамика и молекулярная физика) Издательство: МИФИ, 2010.

6.Волькенштейн В. С. Сборник задач по общему курсу физики.
Учебное пособие.— 11-е изд., перераб.— М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1985.— 384 с. "...

7.Всероссийские олимпиады по физике. 1992—2001 / Под ред. С. М. Козела, В. П. Слободянина. М.: Вербум-М, 2002.

8.Савельев И.В. Курс общей физики, том 1. Механика, колебания и волны, молекулярная физика, 1970 г..Савельев И.В. Курс общей физики, том 2. Электричество и магнетизм. Волны. Оптика, 1982 г.

9.Савельев И.В. Курс общей физики, том 3. Оптика, атомная физика, физика атомного ядра и элементарных частиц, 1970 г.

10.Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики, 1985 г.

11.Иродов И.Е. Общая физика: основные законы механики, том 1, 1985 г.

12.Кибец И.Н., Кибец В.И. Физика: Справочник. -Харьков: Фолио; Ростов н/Д:Феникс,1997.-479с.