Поурочное планирование Физика 10 класс

УДК 372.853

ББК 74.262.22

Ш69

Шлык Н.С.

Ш69 Поурочные разработки по физике. 10 класс : пособие для учителя / Н.С. Шлык. – 2-е изд., эл. – 1 файл pdf : 401 с. – Москва : ВАКО, 2020. – (В помощь школьному учителю). – Систем. требования: Adobe Reader XI либо Adobe Digital Editions 4.5 ; экран 10″. – Текст : электронный.

ISBN 978-5-408-05726-9

В пособии представлены поурочные разработки по курсу «Физика» для 10 класса, составленные в соответствии с требованиями ФГОС. Порядок тем соответствует учебнику Г.Я. Мякишева, М.А. Петровой, входящему в действующий федеральный перечень учебников. Здесь педагог найдет весь необходимый материал для полноценного проведения уроков физики в 10 классе. В издании кроме сценариев уроков приведены методические советы и рекомендации, контрольные работы по каждому разделу, тестовые и проверочные работы. Подробно разобраны лабораторные работы, ход экспериментов, решение задач.

Пособие будет полезно как начинающим педагогам, так и преподавателям со стажем.

Подходит к учебникам «Физика» в составе УМК Г.Я. Мякишева, М.А. Петровой 2019–2021 гг. выпуска.

УДК 372.853

ББК 74.262.22

Электронное издание на основе печатного издания: Поурочные разработки по физике. 10 класс : пособие для учителя / Н.С. Шлык. – Москва : ВАКО, 2021. – 400 с. – (В помощь школьному учителю). – ISBN 978-5-408-05382-7. – Текст : непосредственный.

В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации.

ISBN 978-5-408-05726-9 © ООО «ВАКО», 2021

Глава 1. ФИЗИКА И ЕСТЕСТВЕННО-

НАУЧНЫЙ МЕТОД ПОЗНАНИЯ ПРИРОДЫ

У р о к 1. Физика и познание мира

Тип урока: урок общеметодологической направленности. Используемые технологии: здоровьесбережения, информационно-коммуникационные, развития логического мышления, поэтапного формирования умственных действий.

Цели: провести вводный инструктаж по технике безопасности в кабинете физики; сформировать знания о становлении физики как науки, методах научного познания и логике проведения научного исследования в физике, используемых величинах, измерениях и погрешностях.

Формируемые УУД: предметные: научиться объяснять и опи-

сывать значение физики и ее место в системе естественных наук; знать основные методы научного исследования в физике, понимать и объяснять существование границ применимости различных физических законов; объяснять понятия модель, физическая величина, гипотеза, закон, теория; знать определение и уметь вычислять погрешность измерения; метапредметные: знать и уметь объяснять логику проведения научных исследований; с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации; самостоятельно выделять познавательную цель, проявлять познавательную инициативу; понимать различие между теоретическими моделями и реальными объектами; строить логическую цепь рассуждений; устанавливать причинно-следственные связи; личностные: формирование мотивации в изучении наук о природе, убежденности в возможности познания природы, уважения к творцам науки и техники, гражданского патриотизма; формирование мотивации учебной деятельности и учебно-познавательного интереса, самооценки на основе критерия успешности.

Приборы и материалы: учебник, портреты ученых, слайды по теме урока.

Х о д у р о к а

I. Организационный этап

(Учитель и ученики приветствуют друг друга, выявляются отсутствующие. Учитель проводит вводный инструктаж по технике безопасности в кабинете физики.)

II. Мотивационный этап

В этом учебном году вы будете изучать следующие разделы физики: «Механика», «Молекулярная физика и термодинамика», «Электродинамика».

III. Изучение нового материала

Сегодня изучение нового материала будет проходить в виде лекции с элементами беседы.

По словам французского писателя Жозефа Эрнеста Ренана, «каждый школьник знаком теперь с истинами, за которые Архимед отдал бы жизнь». За последние четыре века человеческая цивилизация прошла путь познания, неизмеримо больший, чем за всю свою предшествующую историю. За эти годы люди освоили географию и недра Земли, покорили океан. Человек создал устройства, позволившие ему летать и передвигаться с огромной скоростью, общаться с жителями других континентов, не выходя из собственного жилища, и видеть происходящее в иных краях. Он освоил источники энергии, решил проблемы обеспечения пищей, научился предотвращать эпидемии самых страшных болезней.

Эти достижения – плоды научного подхода к познанию природы. Научный дух зародился в Древней Греции. На смену мифам пришли натурфилософские представления о материи, пространстве и времени. Стало возможным от наблюдений перейти к размышлениям об устройстве мира, причинах и первоосновах происходящего на Земле. Именно «древнегреческому чуду» люди обязаны зарождением физики – науки, преобразовавшей жизнь человека за сотые доли исторического пути цивилизации. Важнейшие физические открытия не только продвигали вперед науку, переворачивая мировоззрение людей, но и не раз меняли судьбы мира.

Физика изучает строение материи и разнообразные виды ее движения во Вселенной, т. е. во всем существующем материальном мире. Физика – это наука, занимающаяся изучением самых общих свойств окружающего нас материального мира, поэтому физические понятия и законы широко используют в любом разделе естествознания, даже если при этом ограничиваются простым описанием предметов и явлений. Ведь при таком описании нельзя обойтись без физических представлений о размерах, длительности, массе, цвете и т. д. К настоящему времени физика имеет многогранные связи с астрономией, геологией, химией, биологией и другими естественными науками. Она многое объясняет в этих науках, предоставляет им современные средства для исследования, а также физические методы исследования.

На пороге старшей школы вы уже имеете представление о естественно-научном методе исследования, который впервые был описан еще в XVII в. Галилео Галилеем, и некоторые из вас даже имеют опыт проведения подобных исследований в ходе проектной деятельности. Давайте вспомним основные понятия, которыми оперируют ученые, и общие этапы проведения любого исследования.

(Учитель демонстрирует ученикам карточки со словами (можно закрепить их на магнитной доске или воспользоваться возможностями электронной интерактивной доски): наблюдение, гипотеза, следствия, эксперимент, моделирование, анализ.) Задание. Ответьте на вопросы.

• Дайте определения перечисленным понятиям. В случае возникновения затруднений обратитесь к материалу § 1, 2 учебника.

• Что из этих понятий можно отнести к этапам проведения исследования? Установите правильную последовательность. (Наблюдение – гипотеза – эксперимент – следствия.)

• Что из перечисленного относится к методам познания природы? Приведите другие примеры методов исследования природы. (Наблюдение, моделирование, анализ, эксперимент, синтез, индукция, дедукция и др.)

Физику называют экспериментальной наукой. Дело в том, что опыт имеет в этой науке очень важное значение. Многие законы физики открыты благодаря наблюдениям за явлениями природы или специально поставленным опытам. Проводя опыт (эксперимент), физик как бы задает природе вопрос. А для того, чтобы ее ответ был ясным и четким, требуется особое искусство: вопрос природе нужно задавать так, чтобы исключить различные толкования ответа, т. е. он должен быть однозначным и доказательным. Этот ответ природа дает в виде показаний приборов. Если есть возможность, эксперимент повторяют: воспроизводимость результатов – веский аргумент в пользу правильности полученных данных, позволяющий исключить случайную ошибку.

Для стандартизации описываемых процессов и характеристик объектов вводятся физические величины, а также единицы их измерения. Согласованная Международная система единиц (СИ) физических величин была принята в 1960 г. на XI Генеральной конференции по мерам и весам. Вы уже знаете, что измерить физическую величину – значит, сравнить опытным путем ее значение с эталоном этой физической величины. Но при проведении измерений вследствие несовершенства методов и средств измерений, изменяющихся внешних условий, получают не истинное значение измеряемой величины, а ее приближенное значение. Поэтому процесс измерений можно считать завершенным только в том случае, когда указано не только значение измеряемой величины, но и возможное отклонение его от истинного значения, т. е. погрешность измерения. На всех предстоящих лабораторных работах нам также придется это учитывать.

По форме числового выражения различают два вида погрешности измерения: абсолютную и относительную.

Абсолютная погрешность ∆x измерения – величина возможного отклонения измеренного значения x_изм от истинного.

Относительная погрешность ε измерения – безразмерная величина, равная отношению абсолютной погрешности к измеренному значению величины (часто выраженная в процентах):

ε = ∆x .

xизм

После многочисленных экспериментов у физиков скапливается огромное количество различных материалов (графиков, результатов измерений и др.), характеризующих исследуемое явление. Экспериментаторы с поистине пчелиным трудолюбием начинают разбираться в пугающем своим объемом массиве полученных данных. В таком «сыром виде» информация труднообозрима, и работать с ней неудобно. Ее необходимо сжать, придав вид той или иной зависимости или записав в виде уравнения.

Вывод уравнения всегда большая удача исследователя, но это не финал, а лишь новый шаг на долгом пути от первичных экспериментальных данных к ответу на вопрос, поставленный природе. Первый вариант уравнения напоминает только что вылупившегося птенца: оно не радует взгляд ценителя математической красоты. Тем не менее оно уже содержит в сжатом виде драгоценную информацию, прежде затерянную как иголка в стоге сена, во множестве экспериментальных данных. Вряд ли найдется хотя бы один физик, который стал бы отрицать изящество уравнений Джеймса Максвелла. Но в первоначальном виде они были далеко не так красивы. Лишь Генрих Герц и его последователи довели уравнения Максвелла до совершенства.

Далее уравнения нужно решить. Исследователи обращаются за помощью к математике, накопившей в своем арсенале немало мощных методов решения различных типов уравнений. Существует целый раздел математики – математическая физика, – который занимается исключительно разработкой и усовершенствованием методов решения задач (в частности, уравнений), возникающих в физике.

Наконец наступает счастливый финал: выведенное уравнение удалось решить. Раньше под решением уравнения понимали получение аналитического решения, т. е. формулы. Теперь в связи с широким распространением компьютеров под решением уравнения понимают численный результат, представляемый в виде таблицы или графика на дисплее компьютера. На этом этапе ученого-физика не может заменить даже самый искусный математик: полученное решение необходимо истолковать, интерпретировать, выяснить его физический смысл. Иными словами, происходит важнейший процесс перехода от формальной (функциональной) зависимости к содержательному описанию изучаемого явления.

Достигнув определенного уровня понимания исследуемого явления, физик делает следующий шаг – пытается построить его модель. Модели бывают разные. Если необходимо воспроизвести какие-нибудь физические, химические, биологические или геометрические свойства исследуемого предмета, явления, то модель называется предметной. К их числу относятся, например, аналоговые модели, при построении которых используют одинаковость математических зависимостей или уравнений, описывающих исследуемое явление. На раннем этапе развития вычислительных машин аналоговые модели широко применялись при расчете различных физических процессов.

Следующий шаг – создание теории явления, которая не только подводит итог всему уже сделанному, но и рисует перспективы для дальнейшего исследования. Основой или фундаментом теории служат опытные данные. Ярусом выше располагаются гипотезы, допущения и аксиомы, общие законы – «строительный материал» моделей, образующих следующий уровень. Правила логического вывода служат своего рода лестницами, соединяющими различные ярусы. В верхнем ярусе располагаются утверждения, выводимые из всего, что лежит ниже.

Результаты физической теории передаются в какой-то момент инженерам, которые воплощают их в новые технические приборы, инструменты, позволяющие задавать новые вопросы природе. Цикл повторяется сначала, но не по замкнутому кругу, а по развертывающейся – с каждым разом все шире – спирали. Процесс познания бесконечен.

IV. Закрепление изученного материала

Задание. Ответьте на вопросы (фронтально).

• Приведите примеры объектов изучения физики.

• Перечислите методы физического исследования.

• Среди объектов, перечисленных ниже, укажите физические модели: а) снежинка; б) материальная точка; в) деревянный брусок; в) камень; г) математический маятник; д) тележка.

• Пусть исследуемым объектом является металлический диск, подвешенный на упругой проволоке, длина которой намного больше размеров диска. Какими свойствами объекта можно пренебречь, если нас интересует вопрос о периоде колебаний диска, происходящих после того, как проволоку отклонили в вертикальной плоскости на некоторый угол? (Период – время, в течение которого диск возвращается в исходное положение.)

• Какими свойствами объекта можно пренебречь, изучая колебания диска вокруг проволоки как оси?

• Почему при проведении измерений невозможно получить истинное значение измеряемой величины? V. Рефлексия

(Ученики оценивают свою работу на уроке и качество усвоения материала по методу «Бассейн».)

Каждый ученик с помощью магнита указывает свою фамилию на нарисованном на ватмане бассейне. Названия уровней бассейна:

1-й уровень – утонул в непонимании в начале;

2-й уровень – захлебнулся в середине дистанции;

3-й уровень – доплыл до финиша, но очень устал; 4-й уровень – доплыл с уверенностью до финиша; 5-й уровень – установил личный рекорд.

Домашнее задание

1. § 1, 2 учебника.

2. Оформить конспект по вопросам на с. 7, 10 учебника.

Д о п о л н и т е л ь н ы й м а т е р и а л

Искусство эксперимента

Эксперимент наряду с теорией – один из двух столпов физической науки. Это не просто созерцание происходящих вокруг явлений, а наблюдение за процессом, протекающим в определенных, заданных экспериментатором условиях. По определению Френсиса Бэкона – это «вопрос природе». Эксперимент, как говорил российский физик-теоретик академик Аркадий Бейнусович Мигдал, «испытывает предсказания теории на прочность. Когда теория, наконец, не выдержит, строится новая, с учетом старых фактов и тех, что появились при проверке».

Существуют как великие теории, так и великие эксперименты. Они не только остаются в лабораторных отчетах и научных журналах, но и изменяют прямо или косвенно нашу повседневную жизнь.

Пожалуй, первый великий эксперимент был проведен Архимедом из Сиракуз. История с короной царя Герона не только сделала его «отцом криминалистики», но и показала, как исследователь в ходе поисков ответа на один вопрос может найти решение совсем иной проблемы. Однако важнее другое: Архимед был, наверное, первым ученым, опиравшимся и на теорию, и на эксперимент. Его закон плавания тел – результат наблюдений и эксперимента, закон рычага – итог размышлений и догадок. Из механики Архимеда в большей мере, чем из умозрительных рассуждений Аристотеля, выросла физическая наука.

Каждое открытие появляется на свет по-своему: в результате поиска или по прихоти случая. Предсказанные открытия можно буквально пересчитать по пальцам, зато в этом ряду есть такое яркое событие, как создание лазера. В 1953 г. ученые смогли использовать эффект, предсказанный Альбертом Эйнштейном еще в 1916 г. Также в результате целенаправленного поиска немец Йоханнес Георг Беднорц и швейцарец Карл Александер Мюллер обнаружили высокотемпературную сверхпроводимость.

Гораздо больше в физике открытий случайных, возникающих как будто «на пустом месте». Но великий французский биолог Луи Пастер однажды сказал, что случай помогает только подготовленному уму. Яркий тому пример – открытие другого француза, Антуана Анри Беккереля. Исследуя люминесценцию различных веществ, ученый предположил, что она не только вызывается рентгеновскими лучами, но и может порождать их. Проведенные на основе ошибочной идеи эксперименты, тем не менее, закончились в 1896 г. открытием радиоактивности.

Иногда новое не замечают, проходят мимо него. Ведь ученый может просто не увидеть того, что не укладывается в его привычную картину мира. Немецкий физик Кунце в 1933 г. наблюдал в камере Вильсона частицу в 200 раз тяжелее электрона. Это был мю-мезон. Однако, поскольку такие частицы не были известны, он счел свое наблюдение ошибкой опыта. Повторно мю-мезон открыли в 1938 г. американцы Карл Дэвид Андерсон и Сет Генри Неддермейер.

Обстоятельность может не только помочь в открытии нового, но и помешать. Английский физик Даниэль Колладон в 1825 г. за 6 лет до открытия явления электромагнитной индукции Майклом Фарадеем проводил очень похожие эксперименты. Так же, как и Фарадей, он подключал к чувствительному гальванометру катушку, в которую вдвигал магнит, – в этот момент по катушке протекал электрический ток. Но предосторожностей иногда бывает слишком много: чтобы уменьшить влияние магнита на гальванометр, Колладон располагал приборы в разных комнатах. Пока он не спеша доходил от магнита к измерительному прибору, стрелка успокаивалась. Не ожидая столько кратковременного эффекта, ученый не смог сделать открытия, которое удалось сделать Фарадею (ему помогал ассистент).

Некоторые исследователи находились на пороге открытия, но им не хватало маленького шага. Первый высокотемпературный сверхпроводник был получен за несколько лет до открытия Йоханнеса Беднорца и Александра Мюллера. В 1979 г. российский ученый И.С. Шаплыгин с соавторами из Института общей и неорганической химии АН СССР исследовал проводимость соединений лантана, меди, кальция, стронция и бария, в том числе и таких, которые соответствовали сверхпроводящему веществу. Однако проводимость в области низких температур просто не догадались измерить.

Экспериментатор ищет ответы там, где другие не видят вопроса. Открытие Исааком Ньютоном составного характера белого света произошло потому, что исследователь поставил вопросы, до которых ранее никто не додумался. Эксперимент – это действительно искусство задать вопрос природе, сделав это остроумно и изящно.

Однако мало получить ответ, его необходимо еще и понять. Ведь результат может оказаться парадоксальным, не укладывающимся в сложившуюся систему научных представлений, и тогда исследователю нужны смелость, чтобы признать его, и твердая уверенность в правильности результата. Такие эксперименты изменяют наши понятия о мире и облике цивилизации.

МЕХАНИКА

Глава 2. КИНЕМАТИКА

У р о к 2. Различные способы описания механического движения

Тип урока: урок открытия нового знания.

Используемые технологии: здоровьесбережения, информационно-коммуникационные, развития логического мышления, поэтапного формирования умственных действий.

Цель: сформировать знания учащихся о способах описания механического движения тел (табличном, графическом и аналитическом) и основных используемых понятиях.

Формируемые УУД: предметные: знать и уметь объяснять понятия механическое движение, материальная точка, система отсчета, траектория; уметь проводить наблюдение механического движения; уметь приводить примеры механического движения и различать его виды (прямолинейное/криволинейное; поступательное/вращательное), знать способы его описания и их различия; метапредметные: самостоятельно выделять познавательную цель, проявлять познавательную инициативу; понимать различие между теоретическими моделями и реальными объектами; строить логическую цепь рассуждений; устанавливать причинно-следственные связи; с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации; личностные: формирование мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки; формирование представлений о возможных формах движения материи и способах их описания.

Приборы и материалы: тележка, учебник.

Урок 2. Различные способы описания механического движения

Х о д у р о к а I. Организационный этап

(Учитель и ученики приветствуют друг друга, выявляются отсутствующие.)

II. Проверка домашнего задания и актуализация знаний

(Учитель проводит фронтальный опрос по вопросам на с. 7, 10 учебника; выборочно проверяет оформление конспекта.)

• Вы уже знакомы с некоторыми понятиями, о которых пойдет речь на этом уроке, из курса основной школы. Вспомните эти определения самостоятельно. В случае затруднений используйте материал на с. 11–13 учебника. Задание. Ответьте на вопросы.

• Что изучает раздел физики «Механика»?

• Что является основной задачей кинематики?

• Что называют механическим движением? Приведите примеры механического движения. – Что такое система отсчета?

III. Изучение нового материала

Итак, исходя из озвученных нами определений можно сделать вывод, что движение некоторого тела считается описанным, если есть данные, позволяющие определить положение этого тела относительно системы отсчета в любой момент времени. – Но что это должны быть за данные? (Ответы учеников.)

Давайте проведем простой эксперимент: нам необходимо описать движение тележки по столу.

– Что для этого потребуется? (Ввести систему отсчета, измерить время движения, пройденные расстояния, рассчитать скорость и др.)

Важно добавить, что в этом случае тележку мы принимаем за материальную точку. Напомню, что материальной точкой называют тело, размерами которого в рассматриваемом случае можно пренебречь. Также нужно учесть, что тележка может двигаться по разной траектории – линии, вдоль которой происходит движение тела в пространстве. Если траектория прямая, движение называют прямолинейным, если кривая – криволинейным. Траектория движения указывает все положения, которые занимала тележка, но, зная траекторию, ничего нельзя сказать о том, быстро или медленно проходила точка отдельные участки траектории. Чтобы получить полное описание движения, нужно знать, в какой момент времени точка занимала то или иное положение на траектории.

18 Глава 2. Кинематика

Также следует учитывать, что не всегда тело можно считать материальной точкой, ведь во время движения разные его точки могут двигаться по-разному. Для тела, которое можно рассматривать как «жесткую» систему точек, расстояния между которыми не изменяются со временем, простейшими видами движения являются поступательное и вращательное.

Движение тела называют поступательным, если прямая, проведенная между двумя любыми его точками, остается параллельной самой себе.

Движение тела называют вращательным, если все его точки движутся по окружностям, центры которых лежат на одной прямой. Эту прямую называют осью вращения тела.

Рассматриваемая нами тележка также может не являться материальной точкой, если ставится вопрос, например, об описании закономерности движения точек на ее колесе, ведь ось колеса участвует в поступательном движении относительно стола, а само колесо вращается относительно оси.

Собрав воедино все перечисленные условия и данные экспериментов, приходим к выводу, что описать движение можно:

• с помощью таблиц;

• графически; • аналитически;

• словесно.

(Далее учитель обращается к материалам учебника на с. 14, 15. Обсуждает с учениками преимущества и недостатки каждого метода. По ходу объяснения ученики заполняют таблицу.) Задание. Заполните таблицу «Способы описания движения»

(см. с. 19).

На уроках физики мы будем чаще всего использовать именно аналитический метод, поскольку он дает максимально полную информацию о движущемся объекте и позволяет решить основную задачу механики – определение положения тела в любой момент времени.

IV. Закрепление изученного материала Задание. Ответьте на вопросы.

• Выберите систему координат (одномерную, двухмерную или трехмерную) для определения положения перечисленных тел: а) трактор в поле; б) вертолет; в) поезд; г) люстра в комнате; д) лифт; е) подводная лодка; ж) шахматная фигура; з) самолет на взлетной полосе.

• Укажите возможный характер движения для перечисленных объектов в зависимости от выбранной системы отсче-

Урок 2. Различные способы описания механического движения

Способы описания движения Достоинства и недостатки Пример Табличный способ

Достоинства: наглядность, простота, удобство при изучении периодических _t, с 0 1 2 3 4 5 6

движений (например, таблицы коорди- x, м 3 0 3 6 6 0 18 нат астрономических объектов) Недостатки: не позволяет определить положение тела в любой момент времени (промежуточные значения), не позволяет предсказать характер движения

Графический способ

Достоинства: наглядность x, м

Недостатки: неточность, нельзя предсказать характер движения в дальней-

шем

0 t, с

Аналитический способ

Уравнение движенияДостоинства:(ражающее зависимость радиус-вектора вектора перемещения) от точность, позволяет одно- – уравнение, вы- времени _r= +_r0 _{v t}0 + at_22 _zx_y == −= ₂2_5tt_sin2 ₅5_t

; 

значно решить основную задачу механики, обладает возможностью предсказать характер движения

Недостатки: требует специальной подготовки

Словесный способ

Достоинства: простота, не требует науч- Для того чтобы попасть

ных знаний из моего дома в школу, надо механикиНедостатки:научным, не неточность, непозволяет решить задачу является направо, пройти через двор, свернуть налево…^{выйти на улицу, повернуть}

та: а) юла; б) автомобиль; в) планеты Солнечной системы; г) колесо велосипеда; д) мяч; е) барабан стиральной машины; ж) самолет; з) лифт.

– Преобразуйте представленную информацию о движении в табличный и графический вид: автомобиль двигался первые 10 мин со скоростью 50 км/ч, затем 2 мин стоял на светофоре, следующие 8 мин двигался со скоростью 30 км/ч.

20 Глава 2. Кинематика

V. Рефлексия

(Проводится с помощью оценочной карты «Мое состояние». Учащиеся ставят знак «+» или «–» в соответствующих пунктах карты.)

На уроке я чувствовал себя
1. Заинтересованно
2. Уверенно
3. Комфортно
4. Испуганно
5. Скучно
6. Неуверенно
7. Глупо
8. Сердито

Домашнее задание

1. Выучить § 3; ответить на вопросы на с. 16 учебника.

2. Выучить основные определения.

У р о к 3. Прямолинейное движение. Перемещение. Радиус-вектор

Тип урока: комбинированный урок.

Используемые технологии: здоровьесбережения, информационно-коммуникационные, развития критического мышления, педагогики сотрудничества.

Цели: сформировать знания учащихся о понятиях перемещение, радиус-вектор; сформировать умения изображать радиусвектор, вектор перемещения и его проекции на координатные оси, определять координаты движущегося тела.

Формируемые УУД: предметные: знать и уметь объяснять понятия перемещение, путь, радиус-вектор, уметь изображать радиус-вектор, вектор перемещения и определять координаты тела в заданный момент времени; отличать прямолинейное и криволинейное движение; метапредметные: планировать учебное сотрудничество с учителем, сотрудничество со сверстниками в поиске и сборе информации, уметь четко выражать свои мысли; формировать целеполагание как постановку учебной задачи на основе соотнесения того, что уже известно и усвоено учащимся и что еще неизвестно; искать и выделять необходимую информацию, структурировать знания; личностные: формирование от-

Урок 3. Прямолинейное движение. Перемещение. Радиус-вектор

вета на вопрос, какой личный смысл имеют знания по механике для каждого учащегося; формирование понимания значимости науки, заинтересованности в научных знаниях об устройстве мира и общества.

Приборы и материалы: тележки, плакаты или слайды по теме урока, учебник.

Х о д у р о к а I. Организационный этап

(Учитель и ученики приветствуют друг друга, выявляются отсутствующие.)

II. Актуализация знаний. Проверка домашнего задания

(Учитель проводит фронтальный опрос по вопросам и заданиям учебника. С целью актуализации изученного в 9 классе ма-

териала задает дополнительные вопросы.) Задание. Ответьте на вопросы.

• Для чего введено понятие материальной точки? Когда тело можно считать материальной точкой? (Для удобства и упрощения описания движения тела; если размерами тела можно пренебречь в указанных условиях.)

• Какие виды систем координат вы знаете? (Одномерные, двумерные, трехмерные.)

• Что такое траектория? (Линия, вдоль которой движется тело.)

• В чем отличие пути от перемещения? (Путь – скалярная величина, равная длине траектории; перемещение – векторная величина, его модуль может быть равен произвольному значению в зависимости от условий задачи.)

• Когда путь равен модулю перемещения? (Когда тело движется прямолинейно.)

III. Изучение нового материала

Итак, уже знакомая вам из курса физики основной школы величина – перемещение – является одной из необходимых для правильного описания движения любого тела.

Перемещение – вектор, проведенный из начального положения материальной точки в ее конечное положение.

Но если речь идет не о движении точки, а о ее произвольном положении на координатной плоскости в некоторый момент времени, то задать его удобнее с помощью радиус-вектора.

Радиус-вектор – вектор, соединяющий начало отсчета с положением точки в произвольный момент времени.

Содержание

От автора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Тематическое планирование учебного материала . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Глава 1. Физика и естественно-научный метод познания природы

У р о к 1. Физика и познание мира 8

У р о к 2. Различные способы описания механического движения 16

У р о к 3. Прямолинейное движение. Перемещение. Радиус-вектор 20

МЕХАНИКА

Глава 2. Кинематика

У р о к 4. Равномерное прямолинейное движение. Скорость, координата и пройденный путь при равномерном

прямолинейном движении. Кинематическое уравнение

равномерного движения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

У р о к 5. Движение тела по плоскости. Средняя скорость при неравномерном прямолинейном движении.

Мгновенная скорость . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

У р о к 6. Движение тела с постоянным ускорением . Кинематическое уравнение равноускоренного

прямолинейного движения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

У р о к 7. Лабораторная работа № 1 «Исследование

равноускоренного прямолинейного движения» . . . . . . . . . . . . . . . 43

У р о к 8. Свободное падение тел. Движение тела, брошенного

под углом к горизонту . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 У р о к 9. Решение задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

У р о к 10. Лабораторная работа № 2 «Исследование движения

тела, брошенного горизонтально» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

Игра по кинематике «Невероятные путешествия» (внеклассное

мероприятие) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

У р о к 11. Относительность механического движения. Закон

сложения скоростей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

У р о к 12. Кинематика движения по окружности . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 р о к 13. Контрольная работа № 1 по теме «Основы

кинематики» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

Содержание 397

Глава 3. Динамика

У р о к 14. Первый закон Ньютона. Инерциальные системы

отсчета. Сила . Принцип суперпозиции сил . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 У р о к 15. Инертность. Масса. Второй закон Ньютона . . . . . . . . . . . . 85

У р о к 16. Третий закон Ньютона. Принцип относительности

Галилея . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

У р о к 17. Сила всемирного тяготения. Законы Кеплера . . . . . . . . . . 94

У р о к 18. Сила тяжести. Движение искусственных спутников

Земли . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

У р о к 19. Сила упругости. Закон Гука . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

У р о к 20. Лабораторная работа № 3 «Изучение движения тела по окружности под действием сил упругости и тяжести» . . . . . . . 110

У р о к 21. Вес тела. Невесомость. Перегрузки. Лабораторная работа № 4 «Исследование изменения веса тела при его

движении с ускорением» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

У р о к 22. Сила трения. Лабораторная работа № 5 «Измерение

коэффициента трения скольжения» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 У р о к 23. Решение задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

У р о к 24. Контрольная работа № 2 по теме «Динамика» . . . . . . . . . 127

Игра по динамике «Эффекты взаимодействий» (внеклассное

мероприятие) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

Глава 4. Законы сохранения в механике

У р о к 25. Импульс материальной точки . Другая формулировка второго закона Ньютона. Закон сохранения импульса . . . . . . . . . 135 У р о к 26. Реактивное движение. Решение задач . . . . . . . . . . . . . . . . 141 У р о к 27. Центр масс. Теорема о движении центра масс . . . . . . . . . 149 У р о к 28. Работа силы. Мощность. КПД механизма . . . . . . . . . . . . . 156

У р о к 29. Механическая энергия. Кинетическая и потенциальная

энергия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162

У р о к 30. Закон сохранения механической энергии. Решение

задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169

У р о к 31. Контрольная работа № 3 по теме «Законы сохранения

в механике» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175

Глава 5. Статика. Законы гидро- и аэростатики

У р о к 32. Условия равновесия твердых тел. Виды равновесия.

Центр тяжести . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179

У р о к 33. Давление в жидкостях и газах. Закон Паскаля . . . . . . . . . 184 У р о к 34. Закон Архимеда. Условия плавания тел . . . . . . . . . . . . . . . 191

У р о к 35. Решение задач. Повторение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА

Глава 6. Основы молекулярно-кинетической теории

У р о к 36. Основные положения молекулярно-кинетической теории и их опытные обоснования. Общие характеристики

молекул . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

р о к 37. Температура. Тепловое равновесие. Абсолютная шкала

температур . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209

398 Содержание

У р о к 38. Идеальный газ. Газовые законы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213

У р о к 39. Лабораторная работа № 6 «Изучение изотермического

процесса» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221

У р о к 40. Уравнение состояния идеального газа. Решение задач . . . 223

У р о к 41. Лабораторная работа № 7 «Изучение уравнения

состояния идеального газа» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228 У р о к 42. Основное уравнение МКТ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230

У р о к 43. Температура и средняя кинетическая энергия

молекул газа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237 У р о к 44. Решение задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243

У р о к 45. Свойства жидкостей и твердых тел. Аморфные тела . . . . 247

У р о к 46. Контрольная работа № 4 по теме «Основы

молекулярно-кинетической теории» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257

Глава 7. Основы термодинамики

У р о к 47. Работа газа в термодинамике. Количество теплоты .

Уравнение теплового баланса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261

У р о к 48. Первый закон термодинамики. Применение первого

закона термодинамики к изопроцессам . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268

У р о к 49. Необратимость тепловых процессов. Второй закон

термодинамики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274

У р о к 50. Тепловые машины. Цикл Карно . Экологические

проблемы использования тепловых машин . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282 У р о к 51. Решение задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290

Глава 8. Изменения агрегатных состояний вещества

У р о к 52. Испарение и конденсация. Насыщенный пар.

Кипение жидкости . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298

У р о к 53. Влажность воздуха. Лабораторная работа № 8

«Измерение относительной влажности воздуха» . . . . . . . . . . . . . . 306 У р о к 54. Плавление и кристаллизация вещества . . . . . . . . . . . . . . . 311

У р о к 55. Лабораторная работа № 9 «Измерение температуры кристаллизации и удельной теплоты плавления вещества» . . . . . 318

У р о к 56. Решение задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321

У р о к 57. Контрольная работа № 5 по теме «Основы термодинамики. Изменения агрегатных состояний вещества» . . . 327

ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

Глава 9. Электростатика

У р о к 58. Электрический заряд. Электризация тел . Закон

сохранения электрического заряда . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329 У р о к 59. Закон Кулона . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333

У р о к 60. Электрическое поле и его графическое изображение .

Напряженность электрического поля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340 У р о к 61. Решение задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347

У р о к 62. Работа кулоновских сил . Потенциал электростатического поля и разность потенциалов . . . . . . . . . . . 351

р о к 63. Проводники и диэлектрики в электростатическом

поле . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357

Содержание 399

У р о к 64. Электрическая емкость. Конденсаторы . . . . . . . . . . . . . . . 363

У р о к 65. Лабораторная работа № 10 «Измерение электрической

емкости конденсатора» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370

У р о к 66. Энергия электрического поля. Решение задач . . . . . . . . . 373 У р о к 67. Контрольная работа № 6 по теме «Электростатика» . . . . 378

Повторение

У р о к 68. Систематизация и обобщение знаний по курсу физики

10 класса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382

У р о к 69. Итоговая контрольная работа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 389

У р о к 70. Подведение итогов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393

Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395