Рабочая программа электива по физике, 10 класс, 2017
рабочая программа по физике (10 класс) на тему

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

«Лобаскинская средняя школа»

Атяшевского района Республики Мордовия

Программа

элективного курса по физике

«Решение  задач»

 в 10-м классе.

Составитель:

Ануфриева М.А.

учитель физики.

2017г.

Аннотация

Программа факультативного курса по физике поможет учащимся 10 класса, выйти на качественно новый уровень обучения: на решение задач творческого, исследовательского характера, на выполнение конструкторских заданий. Программа рассчитана на учащихся, увлекающихся физикой, желающих реализовать себя в конкурсах, конференциях, олимпиадах, а также даёт возможность выпускнику успешно продолжать дальнейшее обучение в ВУЗе физической направленности.

Пояснительная записка

Актуальность создания программы.

Цель элективной технологии обучения предполагает:

• Определение предметно-содержательного наполнения обучения с предоставлением учащимися выбора на основе принципа вариативности;
• Обучение каждого учащегося на уровне его возможностей и способностей.

Программа факультативного курса 10 класса в объёме 17 часов составлена применительно к программе под редакцией Г.Я.Мякишева, Б.Б.Буховцева в соответствии с концепцией углублённого и профильного обучения учащихся. В программе  решение физических задач неотъемлемая часть факультативных занятий, с их помощью создаются и решаются проблемные ситуации, сообщаются знания о конкретных объектах и явлениях, развиваются практические и интеллектуальные умения, а также такие качества, как целеустремленность, аккуратность, внимательность, способность к саморазвитию, самореализации творческих способностей. Подготовка к семинарам, конференциям, написание работ исследовательского характера, повышают интерес к физике, положительно влияют на осознанный выбор дальнейшего жизненного пути.

Новизна программы: в непрерывности и последовательности углубленного изучения учебного материала, в преемственности изучения разделов курса физики с опорой на изученное в предыдущие годы. При проведении занятий используются интерактивные технологии. В изложение материала органически включаются выступления обучающихся, семинары, практикумы.

Методологические обоснования программы.

Разработка данной программы есть творческая переработка, структурирование имеющегося материала, адаптированного применительно к его углублённому изученнию, а также к дальнейшему продолжению обучения в ВУЗах физической направленности.

Основной принцип определения содержания факультативных занятий в отборе доступного разноуровневого учебного материала с опорой на фундаментальные законы в современном толковании не только традиционных вопросов школьного курса. Некоторые разделы в программе перестраиваются  на основе использования принципа интеграции, что помогает увидеть новые связи в знаниях, целостно воспринимать учебный материал. 

Содержание программы предлагается углубленное изучение отдельных тем в форме семинаров, презентаций, углубление теоретического материала по конкретному разделу, затем выделяются характерные для данного раздела (темы) задачи, на которых отрабатываются алгоритмы задач и приемы их решения.

Особенностью программы является ее сквозной характер, непрерывность изучения тем по разделам.

Целью данной программы является создание условий для развития, саморазвития творческих способностей учащихся их интересов и подготовки к продолжению образования с учетом личностного потенциала каждого учащегося.

Задачи:

• Развитие общеучебных мыслительных умений и навыков для решения задач творческого и исследовательского характера;
• Развитие у учащихся потребности и умения самостоятельно приобретать и пополнять свои знания;
•  Совершенствование полученных знаний в основном курсе знаний и умение применять их в конкретных, проблемных ситуациях;
•  Активизация познавательного интереса к физике и технике, профессиональное самоопределение.

Цикл 1. Формирование общих приемов при решении задач раздела «Механики»

Цель – углубление знаний по механике, получаемых в основном курсе физики.

При изучении кинематики на занятиях значительное место уделяется знакомству с практическими методами определения траектории, измерения скорости и ускорений. Рассматриваются способы построения графиков законов движения и анализа их характера.

Особое внимание уделяется тому, что в инерциальных системах отсчета все физические явления протекают одинаково.

Учитываются границы применимости классического закона сложения скоростей. Даются понятия инвариантных и вариантных величин при переходе из одной системы отсчета в другую, рассматриваются явления, наблюдаемые в неинерциальных системах отсчета.

В разделе динамика подробнее, чем в основном курсе физики, рассматриваются силы в природе, дается понятие гравитационного поля, его характеристик. Решается задача применения знаний в определении масс небесных тел. В этом разделе акцентируется внимание на алгоритме решения большого круга задач; тело на вращающемся диске, велосипед на повороте, велотрек, конический маятник, связанные тела и много других.

Более глубоко рассматривается динамика вращательно движения, связь линейных и угловых скоростей, дается понятие углового ускорения, изучаются виды передач вращательного движения: фрикционные, ременные, зубчатые.

Законы сохранения в достаточной мере изучаются в основном курсе физики, на факультативных занятиях лишь углубляется понятие того, что механическое движение имеет две меры: импульс и энергию.

На практических занятиях предлагаются задачи, вывод при решении которых имеет большую степень общности и может быть применен в решении других задач.

Содержание программы

1. Кинематика

1.1 Описание движения тел

Кинематические характеристики движения. Измерение скорости тел. Явление Доплера для определения скорости быстро движущихся тел. Кинематические характеристики движения тел в различных системах отсчета. Границы применимости классического закона сложения скоростей. Релятивистский закон сложения скоростей (без вывода). Понятие инвариантных и вариативных величин.

1.2 практикум по решению задач:

• Построение и чтение графиков законов движения, траектории движения
• Нахождение координат и скорости тела при движении по вертикали, под углом к горизонту, брошенного с некоторой высоты горизонтально
• Центростремительное и касательное ускорение.

2. Динамика

2.1 Масса и сила

Инерциальные и неинерциальные системы отсчета. Движение тел под действием разных сил. Обратная задача механики. Упрощенные выводы закона всемирного тяготения. Сила тяжести, масса, вес тела.

2. Практикум по решению задач:

• Движение связанных тел
• Зависимость силы трения от угла наклона плоскости с горизонтом
• Движение связанных тел с учетом массы нити
• Подвижный блок. Задачи - исследования.

3.          Кинематика и динамика вращательного движения

3.1.    Описание вращательного движения

Вращательное движение тела в сравнении с поступательным. Равномерное и равнопеременное вращательное движение. Основная задача механики вращательного движения. Динамика вращательного движения. Момент сил, момент инерции. Угловое ускорение. Момент импульса. Закон сохранения момента импульса. Вертолет. Гироскоп – основа управления движением самолетов и кораблей.

3.2.     Практикум по решению задач:

• Качественные задачи на понимание теории вопроса
• Расчетные задачи; определение кинетической энергии шара, катящегося по горизонтальной плоскости, по наклонной плоскости, движения связанных тел с учетом массы блока, через который перекинута нить
• Определение передаточного числа зубчатой передачи

4. Законы сохранения

4.1.  Описание вопросов, связанных с законами сохранения

Условия приближенного выполнения законов сохранения. Упругий и неупругий удар.

4.2.  Законы движения жидкостей и газов. Закон Бернулли. Подъемная сила крыла самолета.

4.3.  Законы статики. Равновесие невращающихся тел и тел с закрепленной осью вращения. Условия равновесия. Зависимость потенциальной, кинетической и полной энергии от высоты.

5. Практикум по решению задач:

• Качественные задачи на понимание теории вопроса
• Расчётные задачи с опорой на дополнительные знания, полученные на факультативных занятиях; расчёт расхода топлива ракетой при её старте, расчёт скоростей шаров при их упругом и неупругом соударениях
• Задачи на построение и чтение графиков зависимости потенциальной, кинетической и полной энергии от высоты.

В результате изучения программы обучающиеся должны:

Знать: теоретические основы кинематики, динамики, основ вращательного движения, законов сохранения импульса и энергии.

Уметь: применять знания законов, теорий в решении задач, выполнять задания практикума раздела «Механика».

Применять: приобретённые знания и умения для решения расчётных, качественных. графических задач. Использовать знания при подготовке к ЕГЭ.

Цикл 2. Задачи молекулярной физики

Цель данного раздела факультативного курса показать учащимся не только методы исследования структуры вещества, но и обосновать применение вероятностных методов исследования с физической статикой, которая позволила отразить в строгой математической форме особенности макромира.

При изучении раздела молекулярной физики подтверждается, с одной стороны, справедливость опытных выводов термодинамики (уравнение состояния идеального газа, направленность физических процессов), с другой стороны, выявляются особенности тепловой формы движения материи и отличия статистического метода исследования от термодинамического. Термодинамический метод отличается простотой, так как из небольшого числа исходных предпосылок получает принципиально важные выводы, пригодные для использования при решении целого ряда задач как в научных исследованиях по физике, химии, астрофизике, так и в области практических приложений, в частности в термодинамике.

Знакомство с основными понятиями и законами  термодинамики и молекулярно – кинетической теории способствует решению задачи углубленного изучения тепловых явлений в школе, позволяет учащимся провести анализ этих явлений на макро и микро – физическом уровне.

Программа факультатива охватывает три группы вопросов посвященных термодинамике.

1. Основные представления о термодинамическом методе изучения физических свойств тел и процессов в них, термодинамическая трактовка понятий «внутренняя энергии», «количество теплоты», «работа», первый и второй законы термодинамики.
2. применение законов термодинамики и молекулярной физики к изучению теплоемкостей газов, жидкостей и твердых тел.
3. применение метода термодинамики к рассмотрению физических принципов действия основных типов тепловых машин.

Цель данного раздела – обобщить учебный  материал, углубить знания по отдельным темам, приобщить лицеистов к чтению научно- методической литературы, воспитать потребность к самостоятельному углублению знаний.

Задачи:

1. Формировать умения правильно объяснять физические явления, наблюдаемые в технике, природе, повседневной жизни.
2. Показать применение полученных знаний термодинамической теории и МКТ в технике, производстве, обеспечении жизнедеятельности человека.
3. применять полученные знания в рещении задач, в том числе олимпиадных.

        Содержание программы

1. МКТ как пример применения метода модели

- Понятие средней величины. Силы взаимодействия между молекулами. Потенциальные кривые. Температура, плотность и внутренняя энергия с точки зрения МКТ. Динамические и статистические закономерности.

2. Экспериментальные обоснования МКТ

- Броуновское движение. Среднее значение физических величин. Флуктуации. Время релаксации. Длина свободного пробега. Диффузия газов. Распределение как способ задания состояния физических систем. Опыт Штерна. Распределение молекул газа по скоростям (по Максвеллу). Распределение частиц в поле силы тяжести. Экспериментальная проверка этих распределений. Основное уравнение МКТ газов. Газовые законы как следствие уравнения газового состояния.

- практикум по решению задач:

• Определение средней скорости движения молекул с целью выявления зависимости скорости от температуры и рода газа;
• Расчет средней кинетической энергии движения газовых молекул
• Нахождение связи между макро и микро параметрами газа
• Газовые законы и графики изопроцессов
• Применение газовых законов в технике.

3. Законы гидростатики. Давление жидкости. Выталкивающая и подъемная сила.

4. Агрегатные состояния вещества

- Свойства паров

Диаграмма состояния веществ. Физический смысл тройной точки, критическая температура. Сжижение газов. Применение сжиженных газов в технике. Водяной пар в атмосфере. Парциальное давление пара и его нахождение (уравнение Менделеева – Клайперона)при заданных параметрах Р и V.Абсолютная и относительная влажность воздуха.

- Свойства жидкостей

Силы поверхностного натяжения. Энергия поверхностного слоя. Смачивание. Капиллярность.

 - Аморфные тела и их свойства. Кристаллы.

Пространственная решетка. Анизотропность кристаллов. Свойства твердых тел. Создание материалов с заранее заданными свойствами. Тепловое расширение твердых тел и жидкостей. Фазовые переходы.

- практикум по решению задач:

• Определение относительной влажности воздуха
• Нахождение массы испарившейся воды по известным параметрам
• Зависимость парциального давления от влажности воздуха и температуры
• Определение точки росы при изменении температуры и давления
• Деформации твердого тела, применение закона Гука для упругих деформаций. 

5. Термодинамический метод изучения физических процессов

Термодинамическая система (адиабатная оболочка). Состояние системы. Процесс. Уравнения, описывающие переход системы из одного состояния в другое. Равновесные и неравновесные состояния. Первый закон термодинамики.

6. Механический эквивалент теплоты и удельная теплоемкость вещества

Внутренняя энергия. Распределение энергии по степеням свободы. Изменение внутренней энергии. Работа газов. Работа газа при адиабатном процессе. Графическое представление работы. Количество теплоты. Удельная теплоемкость газов. Теплоемкость. Молярная теплоемкость. Зависимость удельной теплоемкости от давления, объема и температуры газа.

- практикум по решению задач:

• Задачи на нахождение работы газа и над газом, в том числе при адиабатном процессе
• Первое начало термодинамики
• На определение количества теплоты, переданного системе, с учетом постоянства параметров P.V.T
• Чтение графиков процессов, происходивших с газом, зависимость P(V), P(T), P(M) P(ρ)
• Расчет количества теплоты, переданной жидким и твердым телам. Уравнение теплового баланса.

Календарно-тематическое планирование; 10 класс.