Программа элективного курса для 11 класса "Решение расчетных задач по физике"

МУНИЦИПАЛЬНОЕ

БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«Средняя общеобразовательная школа №2 многопрофильная».

Программа элективного курса

Решение расчетных задач по физике

Физика

11 класс (34 часа)

Автор: Никулица И.В.

Нижневартовск

2017

Решение расчетных задач по физике .

( 11 класс, 34 часа (1 час в неделю))

Пояснительная записка

Главной целью современного образования является развитие ребенка как компетентной личности путем включения его в различные виды ценностно-смысловой человеческой деятельности: коммуникацию, профессионально-трудовой выбор, личностное саморазвитие, ценностные ориентации, поиск смысла жизнедеятельности. Современное обучение рассматривается не только как процесс овладения определенной суммой знаний и системой соответствующих умений и навыков, но и как процесс овладения компетенциями. Элективный курс предназначен для учащихся, желающих глубже понять физические законы и научиться их применять для анализа конкретных физических явлений, т.е. для решения задач.

Цели элективного курса:

1. Систематизировать знания учащихся, подвести учащихся к четкому осознанию общности различных физических законов, границ их применимости, их места в общее физической картине мира.

2. Через решение задач повышенного уровня довести учащихся до более высокой степени понимания методологических принципов физики, таких, как принцип причинности, симметрии, относительности, эквивалентности и т.д.

3. Сформировать у учащихся средствами решения задач исследовательские умения. Это:

• Обязательное исследование простых частных и предельных случаев;

• Поиск и разбор аналогий с другими задачами и явлениями, сравнение методов их анализа;

• Поиск разных возможных подходов к решению одних и тех же задач.

Основные знания и умения учащихся

Основные знания

Понятия: материальная точка, относительность механического движения, путь, перемещение, мгновенная скорость, угловая скорость, ускорение, масса, сила, инерциальная система отсчета, импульс, момент импульса, работа силы, угловое ускорение, момент инерции, неинерциальная система отсчета, потенциальная и кинетическая энергии, амплитуда, период, частота, резонанс, длина волны, отражение и преломление волн, интерференция.

Законы и принципы: законы Ньютона, принцип относительности Галилея, закон всемирного тяготения, закон Гука, зависимость силы трения скольжения от силы давления, закон сохранения импульса, основное уравнение динамики вращательного движения твердого тела, закон сохранения момента импульса, закон сохранения и превращения механической энергии, законы Кеплера, уравнение Бернулли, границы применимости ньютоновской механики.

Практические применения: движение снарядов, искусственных спутников под действием силы тяжести, движение транспорта, грузоподъемников, центробежные механизмы, реактивное движение, устройство ракеты, КПД машин и механизмов, подъемная сила крыла самолета, использование звуковых волн в технике, примеры, подтверждающие успехи нашей страны в освоении космического пространства, механизации промышленности и сельскохозяйственного производства, способы определения расстояния до тел Солнечной системы.

Основные умения

Измерять и делать расчеты физических величин: времени, расстояния, скоростей, ускорения, массы, силы, импульса, работы, мощности, КПД механизмов, периода колебаний маятника.

Пользоваться динамометром, штангенциркулем, секундомером.

Читать и строить графики зависимости кинематических величин от времени при равномерном и равноускоренном движении, силы упругости от деформации.

Решать задачи по определению: скорости, ускорения, пути и перемещения при равноускоренном движении; скорости и ускорения при движении тела по окружности с постоянной по модулю скоростью; массы, силы, импульса, работы, мощности, энергии, КПД, длины волны, ускорения свободного падения по периоду колебания-маятника.

Изображать на чертеже при решении задач направление векторов скорости, ускорения, силы, импульса тела.

Решать задачи на определение тормозного пути, силы, действующей на летчика, выводящего самолет на пикирование, на автомобиль, движущийся по выпуклому мосту в верхней точке моста, на определение скорости ракеты, скорости вагона при автосцепке с использованием закона сохранения импульса, скорости тела при свободном падении и колебательном движении с использованием закона сохранения механической энергии, угловой скорости вращательного движения твердого тела с использованием закона сохранения момента импульса, третьего закона Кеплера.

Вычислять линейные размеры небесных тел по известным угловым размерам и расстоянию; определять условия видимости планет по плану Солнечной системы; находить их на небе.

Молекулярная физика

Основные знания

Понятия: тепловое движение частиц, масса и размеры молекул, идеальный газ, изотермический, изохорный, изобарный и адиабатный процессы, броуновское движение, температура — мера средней кинетической энергии молекул, необратимость тепловых процессов, насыщенные и ненасыщенные пары, критическая температура, критическое состояние вещества, влажность воздуха, поверхностное натяжение, смачивание, анизотропия монокристаллов, элементарная ячейка, кристаллические и аморфные тела, упругие и пластические деформации.

Законы: основное уравнение молекулярно-кинетической теории, уравнение Менделеева-Клапейрона, связь между параметрами состояния газа в изопроцессах, первый закон термодинамики, второй закон термодинамики.

Практические применения: использование кристаллов и других материалов в технике, тепловые двигатели и их применение на транспорте, в энергетике и сельском хозяйстве, методы профилактики и борьбы с загрязнением окружающей среды.

Основные умения

Решать задачи с использованием формул количества вещества, молярной массы, основного уравнения молекулярно-кинетической теории газов, уравнения Менделеева-Клапейрона, связи средней кинетической энергии хаотического движения молекул и температуры, первого закона термодинамики, работы газа при изобарном процессе, КПД тепловых двигателей.

Читать и строить графики зависимости между основными параметрами состояния газа, вычислять работу с помощью графика зависимости давления от объема.

Пользоваться психрометром, определять опытным путем параметры состояния газа, модуль упругости резины.

Электродинамика

Основные знания

Понятия: электрический заряд, электрическое и магнитное поле, напряженность, потенциал, разность потенциалов, напряжение, электроемкость, диполь, диэлектрическая проницаемость, сторонние силы и ЭДС, магнитная индукция, магнитный поток, магнитные свойства вещества, магнитный гистерезис, электронная эмиссия, собственная и примесная проводимость, п,н- переход в полупроводниках, сверхпроводимость, электромагнитная индукция, индуктивность, самоиндукция, электромагнитное поле.

Законы: закон Кулона, закон сохранения заряда, закон Ома для неоднородной и полной цепи, закон электролиза, закон электромагнитной индукции, правило Ленца.

Практические применения: электроизмерительные приборы магнито­электрической системы, громкоговоритель, магнитная запись звука, электролиз в металлургии и гальванотехнике, электронно-лучевая трубка, полупроводниковый диод, терморезистор, транзистор, генератор переменного тока, МГД-генератор.

Основные умения

Решать задачи: на закон сохранения электрического заряда и закон Кулона, с использованием теоремы Остроградского-Гаусса, на движение и равновесие заряженных частиц в электрическом и магнитном полях, с применением формул (напряженности, разности потенциалов, работы электрического поля, электроемкости, магнитной индукции, силы Лоренца, силы Ампера.)

Производить расчеты электрических цепей с применением закона Ома для участка неполной цепи и закономерностей последовательного и параллельного соединения проводников, определять массу вещества, выделяющегося при электролизе.

Пользоваться миллиамперметром, омметром или авометром, выпрямителем электрического тока, осциллографом.

Литература:

1. Бутиков Е.Н., Быков А.А., Кондратьев А.С. Физика в примерах и задачах. М,
   Наука, 2002.

2. Савченко О.Я. Задачи по физике. М, Наука, 2002.

3. Козел СМ. Сборник задач по физике. М., Наука, 2005.

4. Балаш В.А. Задачи по физике и методы их решения. М., Просвещение, 1967.

5. Задачи московских физических олимпиад. Под ред. Кротова С.С. М, Наука,
   2000, 2002, 2004, 2006.

6. А.С. Богатин, Пособие для подготовки к единому государственному экзамену, 2006.

7. М.: Центр тестирования Минобразования России, 2008.

Содержание:

1. Кинематика.

Движение с постоянной скоростью. Движение с переменной скоростью. Движение в поле тяжести. Криволинейные движения. Преобразования Галилея. Движения со связями.

2. Динамика.

Законы Ньютона. Импульс. Центр масс. Энергия. Работа. Энергия системы. Столкновения.

Силы тяготения. Законы Кеплера. Вращение твёрдого тела. Статика.

3. Колебания и волны.

Малые отклонения от равновесия. Гармоническое движение. Наложение колебаний. Вынужденные и затухающие колебания. Деформации и напряжения.Скорость волн. Наложение и отражение волн. Звук.

1. Механика жидкости.

Давление жидкости. Плавление. Закон Архимеда.

Движение жидкости. Поверхностное натяжение жидкости. Капиллярные явления.

5.Молекулярная физика.

Тепловое движение частиц. Распределение молекул газа по скоростям.. Столкновение молекул. Процессы переноса. Разряженные газы. Взаимодействие молекул с поверхностью твёрдого тела. Уравнение состояния идеального газа. I и II начала термодинамики. Фазовые переходы. Тепловое излучение.

Электростатика.

Закон Кулона. Напряжённость электрического поля. Поток напряжённости электрического поля. Теорема Гаусса. Потенциал электрического поля. Проводники в постоянном электрическом поле. Конденсаторы. Электрическое давление. Энергия электрического поля. Электрическое поле при наличии диэлектрика.

Электрический ток.

Ток. Плотность тока. Ток в вакууме. Проводимость. Сопротивление. Источники Э.Д.С. Электрические цепи. Конденсаторы и нелинейные элементы в электрических цепях.

Тематическое планирование элективного курса. 11 класс

Решение расчетных задач