Образовательная область «Естествознание»

Образовательная область «Естествознание»

Физика1'

Примерную программу подготовили , , .

Пояснительная записка

Обучение физике в старшей школе строится на базе курса физики основной школы при условии дифферен­циации. Содержание образования должно способство­вать осуществлению разноуровневого подхода, обеспе­чивающего:

— общекультурный уровень развития тех учащихся, чьи интересы лежат в области гуманитарных наук или не связаны с необходимостью продолжения образования в таких учебных заведениях, где проводится приемный эк­замен по физике; в данном комплекте документов этот уровень соответствует профилю А;

— необходимую общеобразовательную подготовку учащихся, интересующихся предметами естественнона­учного цикла, позволяющую им поступить и учиться в учебных заведениях естественнонаучного и технического профилей; этот уровень соответствует комплекту доку­ментов профиля Б;

— оптимальное развитие творческих способностей учащихся, проявляющих особый интерес в области физи­ки; этот уровень преподавания осуществляется в классах с углубленным изучением физики (профиль В).

Ядро содержания школьного образования в современ­ном быстро меняющемся мире должно включать не толь­ко необходимый комплекс знаний и идей, но и универ­сальные способы познания и практической деятельнос­ти. Школа должна учить детей критически мыслить, оценивать и усваивать накопленные человечеством куль­турные ценности. Физика как наиболее развитая естест­венная наука занимает особое место в общечеловеческой культуре, являясь основой современного научного миро­понимания. Это определяет и значение физики как учеб­ного предмета в системе школьного образования.

Раскрытие общекультурной значимости физики — науки и формирование на этой основе научного мировоз­зрения и мышления составляют две приоритетные зада­чи при всех указанных профилях обучения. В числе при­оритетных задач обучения остается также необходимость ознакомления учащихся с фундаментальными понятия­ми и законами физики как важнейшей компоненты об­щечеловеческой культуры. В общеобразовательной шко­ле (профиль Б) и классах с углубленным изучением физи­ки (профиль В) актуальной является и задача подготовки учащихся к успешному изучению физики в вузах.

Методика физики в России и других странах развива­ется по пути вооружения учащихся методами научного познания в единстве с усвоением знаний и умений. Толь­ко при этом условии можно достичь активизации позна­вательной деятельности учащихся. Поэтому объектами изучения в курсе физики на доступном для учащихся уровне наряду с фундаментальными физическими поня­тиями и законами должны быть эксперимент как метод познания, метод построения моделей (гипотез) и метод их теоретического анализа. Выпускники школы должны понимать, в чем суть моделей природных объектов (про­цессов) и гипотез, как делаются теоретические выводы, как экспериментально проверять модели, гипотезы и те­оретические выводы. Они должны понимать, что в осно­ве научного познания лежит моделирование реальных объектов и процессов, что никакая модель не может быть

тождественна изучаемому процессу или объекту, но вместе с тем отражает его важнейшие особенности. Без всего этого у выпускника школы не может формировать­ся научное мышление, он не сможет отличать научные знания от ненаучных, разбираться в вопросах познава­емости мира.

Решающим фактором обучения и интеллектуального развития ученика является приобретение им опыта по­знавательной деятельности. Поэтому учебный процесс целесообразно организовать так, чтобы изучаемые осно­вы физики и методы науки были одновременно и объек­том, и средством учебного познания,

Демократизация народного образования предполага­ет право региона, школы, учителя на выбор или само­стоятельную разработку учебной программы и учебного пособия, наиболее полно отвечающего потребностям, способностям и познавательным интересам конкретного классного коллектива. В то же время необходимость со­хранения единого образовательного пространства на всей территории России предопределяет существование некоторого базового содержания физического образова­ния, которое должно обязательно присутствовать в каче­стве составной части во всех вариантах программ и учеб­ников.

Эта инвариантная составляющая курсов физики со­держится в документах «Обязательный минимум содер­жания для средней общеобразовательной школы» для профилей А и Б и классов с углубленным изучением фи­зики. Они очерчивают учебный материал, минимально необходимый для решения приоритетных задач физиче­ского образования в классах соответствующих профилей.

Перечень явлений природы и физических и методоло­гических понятий, содержащихся в «Обязательном мини­муме», нуждается в расшифровке полноты и глубины их изучения. Такая расшифровка приводится в «Требовани­ях к уровню подготовки выпускников средней школы» по профилям А и Б. Требования к обязательной подготовке школьников в рамках инвариантной составляющей — это описание в деятельностной форме необходимого мини­мума предметного содержания образования и специаль­ных учебных умений, которыми в обязательном порядке должны овладеть учащиеся. При этом под деятельност­ной формой понимается указание на деятельность, в про­цессе которой ученик овладевает и выявляет усвоенное. Эти требования не обеспечивают полного решения задач образования, но являются необходимым фундаментом для их решения.

Нужно отметить, что минимально необходимые для выпускника основной школы знания и умения отнюдь не ориентированы на минимальный уровень усвоения материала (уровень воспроизведения). Минимальность требований следует понимать не как минимально воз­можный (репродуктивный уровень), а как минимально допустимые требования с точки зрения общеобразова­тельной значимости усвоения тех или иных элементов физики. Предполагается, что у большинства выпускни­ков формируются и дополнительные знания и умения, круг которых определяется их способностями и познава­тельным интересом.

В качестве примера программ, реализующих «Обяза­тельный минимум содержания для средней образова­тельной школы» за предусмотренное Базисным учебным планом число отводимых на изучение физики часов в 10 и 11 классах (2 часа + 2 часа в неделю в классах профиля А, 4 часа + 4 часа в неделю в классах профиля Б и 6 ча­сов + 6 часов в неделю в классах профиля В), в данном сборнике помещены «Базисные программы по физике для средней общеобразовательной школы».

Содержание программы

Профиль А

Целью курса физики для средней общеобразователь­ной школы с гуманитарным профилем обучения является формирование у учащихся физической картины мира.

Под физической картиной мира мы понимаем целостный образ окружающего мира, осознаваемый человеком в ви­де совокупности наиболее общих, фундаментальных при­знаков, характеризующих отношения человека с приро­дой. Физическая картина мира формируется в результате структурирования научной информации об окружающей среде по следующим признакам: человек и его методы исследования мира; «элементы» мира; физические взаи­модействия; физические законы и теории; физические системы; физические процессы и явления; мир, преобра­зованный человеком, картины мира.

Физическая картина мира позволяет человеку выпол­нять ориентировочную и продуктивную деятельность в определенных социально-исторических условиях.

В программе рассматривается развитие физической картины мира за время развития физики. Особое внима­ние обращается на изменение наших представлений об окружающем мире, на формирование физических идей, составляющих неотъемлемую часть человеческой куль­туры.

10 КЛАСС (68 ч) ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ПРИРОДЫ (2 ч)

Научный метод познания окружающего мира. Физика — наука о простейших и фундаментальных свой­ствах природы. Физическая картина мира.

МЕХАНИКА (32 ч)

Механическое движение и его относительность. Сис­темы отсчета. Пространство и время в классической ме­ханике. Инерциальные и неинерциальные системы отсче­та. Принцип относительности Галилея. Законы Ньютона и принцип причинности в механике. Концепция дально­действия. Успехи механики в описании движения земных и небесных тел. Определение массы Земли и Солнца.

Первая космическая скорость. Реактивное движение. Тя­готение и невесомость. Колебательные и волновые меха­нические процессы. Звук. Влияние механики на развитие науки и производственной деятельности человека. Ос­новные постулаты специальной теории относительности. Пространство и время в теории относительности. Связь массы и энергии. Соотношение между классической ме­ханикой и теорией относительности. Механическая кар­тина мира и ее ограниченность.

Демонстрации. 1. Моделирование системы отсчета. 2. Зависимость характера движения от выбранной систе­мы отсчета. 3. Виды механического движения. 4. Движе­ние тела по инерции. 5. Инертность Зависимость ускорения тел при взаимодействии тел от инертности Вес тела при ускоренном подъеме и падении. 8. Невесомость. 9. Движение тела, брошенного горизон­тально. 10. Реактивное движение. 11. Зависимость уско­рения тела от массы тела и силы, действующей на тело. 12. Равенство и противоположность направления сил действия и противодействия. 13. Сохранение импульса. 14. Сохранение энергии. 15. Зависимость колебаний ма­ятника от времени. 16. Свободные колебания. 17. Вынуж­денные колебания. 18. Образование и распространение волн. 19. Источники звука. 20. Распространение звука в воздушной среде.

ЭЛЕКТРОДИНАМИКА (34 ч)

Электрическое взаимодействие. Электрический заряд. Опыты Милликена и Иоффе. Элементарный электриче­ский заряд. Опыты Кулона, Эрстеда, Ампера, Фарадея. Концепция близкодействия. Электрическое и магнитное поля. Идеи теории Максвелла. Успехи электродинамики в объяснении и предсказании природных явлений. Элек­тромагнитные волны. Скорость электромагнитных волн. Волновая модель света. Давление света и опыты Лебеде­ва. Интерференция, дифракция и поляризация света.

Спектр электромагнитных излучений. Влияние электро­динамики на развитие науки и производства. Радиосвязь. Телевидение. Радиолокация. Электромагнитная картина мира и ее ограниченность

Демонстрации. 1. Взаимодействие заряженных Сохранение электрического заряда. 3. Делимость электрического заряда. 4. Электрическое поле заряжен­ных Взаимодействие проводников с токами. 6. Опыт Эрстеда. 7. Действие магнитного поля на провод­ник с током. 8. Магнитное поле прямого тока, катушки с током. 9. Отклонение электронного пучка в магнитном поле. 10. Электромагнитная индукция. 11. Магнитное по­ле тока смещения. 12. Излучение и прием электромагнит­ных волн. 13. Интерференция и дифракция электромаг­нитных волн. 14. Поляризация электромагнитных волн. 15. Радиосвязь. 16. Интерференция света. 17. Дифракция :^ света. 18. Поляризация света. 19. Разложение света в -' спектр. 20. Невидимые излучения в спектре нагретых тел.

11 КЛАСС (68 ч)

КВАНТОВАЯ ФИЗИКА (40 ч)

Трудности волновой теории света. Гипотеза Планка. Фотоэффект. Опыты Вавилова. Корпускулярная модель света. Гипотеза Луи де Бройля и ее экспериментальное подтверждение. Трудности планетарной модели атома. Постулаты Бора. Квантово-механическая модель атома. Корпускулярно-волновой дуализм описания микрочас­тиц. Принцип неопределенности Гейзенберга. Вероятно­стный характер причинно-следственных связей в микро­мире. Поглощение и испускание света. Люминесценция. Спектральный анализ. Лазер. Закон радиоактивного рас­пада и его статистическое истолкование. Модели ядра Объяснение а-, (3-, у-распадов. Элементарные частицы.

Фундаментальные взаимодействия. Связь микро - и мак­ромира. Квантово-статистическая картина мира.

Демонстрации. 1. Фотоэффект. 2. Законы внешнего фотоэффекта. 3. Линейчатый спектр. 4. Люминесценция. 5. Изменение сопротивления фоторезистора под дейст­вием света. 6. Камера Вильсона. 7. Счетчик частиц.

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. ТЕРМОДИНАМИКА (20 ч)

Тепловое движение. Тепловое равновесие. Внутрен­няя энергия. Температура как мера средней энергии теп­лового движения. Опыты Штерна и Перрена. Первый за­кон термодинамики. Второй закон термодинамики (ста­тистическое истолкование). Гипотеза о «тепловой смерти Вселенной» и ее критика. Успехи молекулярной физики в объяснении природных процессов и свойств вещества. Броуновское движение. Расчет массы и размеров частиц вещества. Уравнение состояния идеального газа. Фазо­вые переходы.

Демонстрации. 1. Модель теплового движения. 2. Из­менение внутренней энергии тел при совершении работы и при теплопередаче. 3. Модель броуновского движения. 4. Диффузия. 5. Постоянство температуры кипения жид­костей. 6. Кипение воды при пониженном давлении. 7. Кристаллы. 8. Плавление и отвердевание кристалличе­ских Газовые законы. 10. Модель опыта Штерна.

МЕТОДЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ (2 ч)

Функции эксперимента и теории в процессе познания природы. Физические законы и причины существования границ их применимости. Моделирование явлений и объ­ектов природы в процессе их научного познания. Науч­ные гипотезы. Роль математики в физике. Принцип соот­ветствия. Принцип дополнительности. Физическая кар­тина мира.

Требования к уровню подготовки выпускников

1. Понимать сущность метода научного познания окружающего мира.

1.1. Приводить примеры, показывающие, что: наблю­дения и эксперимент являются основой для формирова­ния гипотез и теорий; эксперимент позволяет проверить истинность теоретических выводов; физическая теория способна объяснять известные явления природы и науч­ные факты; физическая теория позволяет предсказывать еще неизвестные явления, их особенности; при объясне­нии природных процессов (явлений) разрабатываются модели этих процессов; один и тот же природный объект или процесс можно описать (исследовать) на основе раз­ных моделей; законы физики и физические теории имеют границы применимости.

2. Владеть основными понятиями и законами физики.

2.1. формулировать основные физические законы.

2.2. Называть основные структурные уровни строения вещества; фундаментальные взаимодействия в природе и их проявления; существенные признаки физических кар­тин мира.

2.3. Приводить примеры: физических явлений и про­цессов; использования достижений физики для обеспече­ния прогресса цивилизации.

3. Воспринимать, перерабатывать и предъявлять учебную информацию в различных формах (словесной, об­разной, символической).

3.1. Излагать основную суть прочитанного физическо­го текста.

3.2. Выделять в тексте учебника важнейшие категории научной информации (описание явления и опыта; поста­новка проблемы, выдвижение гипотезы; моделирование объектов и процессов; формулировка теоретического вы­вода и его интерпретация; экспериментальная проверка гипотезы или теоретического предсказания).

Содержание программы

Профиль Б

10 КЛАСС (136 Ч)

МЕТОДЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ И ФИЗИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА (10 ч)

Функции и взаимосвязь эксперимента и теории в про­цессе познания природы. Моделирование явлений и объ­ектов природы. Научные гипотезы. Роль математики в физике. Физические законы и причины существования границ их применимости. Принцип соответствия. Прин­цип дополнительности. Физическая картина мира.

МЕХАНИКА (63 ч)

Кинематика. Механическое движение. Относитель­ность движения. Материальная точка. Система отсчета. Координаты. Скорость. Ускорение. Траектория. Прямо­линейное движение. Движение по окружности. Угловая скорость. Центростремительное ускорение. Колебатель­ное движение.

Динамика. Первый закон Ньютона. Инерциальная система отсчета. Взаимодействие тел. Импульс. Сила. Принцип суперпозиции сил. Второй закон Ньютона. Мо­мент силы. Третий закон Ньютона. Принцип относитель­ности Галилея.

Силы в природе. Сила тяготения. Закон всемирного тяготения. Движение под действием силы тяготения. Первая космическая скорость. Невесомость. Сила тре­ния. Сила упругости. Закон Гука.

Законы сохранения. Закон сохранения импульса. Ре­активное движение. Работа силы. Кинетическая энергия. Потенциальная энергия. Условия равновесия тел. Закон сохранения механической энергии. Неупругий удар.

Механические колебания и волны. Математический маятник. Гармонические колебания. Амплитуда, частота,

период, фаза колебаний. Свободные колебания. Вынуж­денные колебания. Автоколебания. Резонанс. Волны. Длина волны. Скорость распространения волны. Уравне­ние гармонической волны.

Демонстрации. 1. Моделирование системы отсчета. 2. Зависимость траектории от выбранной системы отсче­та. 3. Виды механического движения. 4. Движение тел по инерции. 5. Инертность тела. 6. Зависимость ускорения тел при взаимодействии от их массы. 7. Невесомость. 8. Движение тела, брошенного горизонтально. 9. Реак­тивное движение. 10. Второй закон Ньютона. II» Третий закон Ньютона. 12. Закон сохранения импульса. 13. За­кон сохранения энергии. 14. Виды равновесия За­пись колебательного движения. 16. Свободные колеба­ния. 17. Вынужденные колебания. 18. Резонанс. 19. Ав­токолебания. 20. Образование и распространение волн. 21. Распространение звука.

Фронтальные лабораторные работы

1. Движение тела по окружности под действием силы тяжести и упругости.

2. Измерение ускорения свободного падения.

3. Проверка закона сохранения энергии при действии сил тяжести и упругости.

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. ТЕРМОДИНАМИКА (53 ч)

Основы молекулярной физики. Экспериментальные основания молекулярно-кинетической теории. Опыты Штерна и Перрена. Масса и размеры молекул. Количест­во вещества. Моль. Постоянная Авогадро.

Термодинамика. Тепловое равновесие. Температура. Связь температуры со средней кинетической энергией частиц вещества. Количество теплоты. Теплоемкость. Первый закон термодинамики. Второй закон термодина­мики и его статистическое истолкование. КПД теплового двигателя.

Идеальный газ. Давление газа. Связь между давлени­ем и средней кинетической энергией молекул идеального газа. Уравнение Клапейрона — Менделеева. Работа при изменении объема идеального газа. Изопроцессы.

Жидкость и твердое тело. Относительная влажность. Кипение. Насыщенный пар. Кристаллические и аморф­ные тела.

Демонстрации. 1. Модель теплового движения. 2. Мо­дель броуновского движения. 3. Модель опыта Штерна. 4. Модель опыта Перрена. 5. Диффузия. 6. Изменение внутренней энергии тел при совершении работы и при теплопередаче. 7. Газовые законы. 8. Постоянство темпе­ратуры кипения жидкостей. 9. Кипение воды при пони­женном давлении. 10. Измерение влажности воздуха. 11. Кристаллы. 12. Плавление и отвердевание кристалли­ческих тел.

Фронтальные лабораторные работы

1. Исследование изопроцессов.

2. Измерение удельной теплоемкости вещества.

11 КЛАСС (136 ч)

ЭЛЕКТРОДИНАМИКА (73 ч)

Электростатическое доле. Электрический заряд. Эле­ментарный заряд. Закон Кулона. Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Потенциальность электростатического поля. Разность потенциалов. Прин­цип суперпозиции полей. Проводники в электрическом поле. Электрическая емкость. Конденсатор. Диэлектри­ки в электрическом поле. Поляризация диэлектриков. Энергия электрического поля конденсатора.

Постоянный электрический ток. Электрический ток. Носители свободных электрических зарядов в металлах, жидкостях и газах. Сила тока. Работа тока. Напряжение. Мощность тока. Электродвижущая сила. Закон Ома для полной электрической цепи. Сопротивление последова­тельного и параллельного соединения проводников.

Полупроводники. Собственная и примесная проводи­мости полупроводников, р—л-Переход.

Магнитное поле. Магнитное поле. Индукция магнитно­го поля. Сила Ампера. Сила Лоренца. Магнитный поток.

Электромагнитное поле. Закон электромагнитной ин­дукции Фарадея. Вихревое электрическое поле. Самоин­дукция. Индуктивность. Электромагнитные колебания в колебательном контуре. Переменный ток. Производство, передача и потребление электрической энергии.

Идеи теории Максвелла. Электромагнитное поле. Электромагнитные волны. Свойства электромагнитных волн. Радио. Телевидение.

Демонстрации. 1. Взаимодействие заряженных Сохранение электрического заряда. 3. Делимость электрического заряда. 4. Электрическое поле заряжен­ных Энергия конденсаторов, б. Закон Ома для полной цепи. 7. Собственная и примесная проводимости полупроводников. 8. р—п - Переход. 9. Взаимодействие проводников с током. 10. Опыт Эрстеда. 11. Действие магнитного поля на проводник с током. 12. Магнитное поле прямого тока катушки с током. 13. Отклонение электронного пучка в магнитном поле. 14. Электромаг­нитная индукция. 15. Магнитное поле тока смещения. 16. Излучение и прием электромагнитных волн. 17. Ин­терференция и дифракция электромагнитных волн. 18. Поляризация электромагнитных волн. 19. Радиосвязь.

Фронтальные лабораторные работы

1. Исследование смешанного соединения проводни­ков.

2. Изучение закона Ома для полной цепи.

3. Изучение явления электромагнитной индукции.

ОПТИКА (20 ч)

Волновые свойства света. Свет — электромагнитные волны. Скорость света и методы ее измерения. Интерфе­ренция света. Когерентность. Дифракция света. Дифракционная решетка. Поляризация света. Закон преломле­ния света. Призма. Дисперсия света. Формула тонкой линзы. Получение изображения с Помощью линзы.

Демонстрации. 1. Интерференция света. 2. Дифрак­ция света. 3. Поляризация света. 4. Разложение света в спектр. 5. Преломление света, б. Полное внутреннее от­ражение света. 7. Получение изображения линзой.

Фронтальные лабораторные работы

1. Наблюдение интерференции и дифракции света.

2. Измерение длины световой волны с помощью диф-ракционной решетки.

3. Измерение показателя преломления стекла.

ОСНОВЫ СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ (6 ч)

Инвариантность скорости света. Принцип относи­тельности Эйнштейна. Пространство и время в специаль­ной теории относительности. Связь массы и энергии.

КВАНТОВАЯ ФИЗИКА (27 ч)

Тепловое излучение. Постоянная Планка. Фотоэф­фект. Опыты Столетова. Фотоны. Опыты Вавилова. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. Корпускуляр-но-волновой дуализм.

Гипотеза Луи де Бройля. Дифракция электронов.

Боровская модель атома водорода. Спектры. Люми­несценция. Лазеры.

Закон радиоактивного распада. Нуклонная модель яд­ра. Энергия связи нуклонов в ядре. Деление ядер. Синтез ядер. Ядерная энергетика. Элементарные частицы. Фун­даментальное взаимодействие.

Демонстрации. 1. Невидимые излучения в спектре на­гретых Фотоэффект. 3. Законы внешнего фотоэф­фекта. 4. Линейчатый спектр. 5. Люминесценция. 6. Ла­зер. 7. Модель опыта Резерфорда.

Фронтальные лабораторные работы

1. Наблюдение сплошного и линейчатых спектров из­лучения.

2. Изучение взаимодействия частиц и ядерных реак­ций (по фотографиям).

Требования к уровню подготовки выпускников

1. Понимать сущность метода научного познания окружающего мира.

1.1. Приводить примеры, показывающие, что: наблю­дения и эксперимент служат основой для гипотез и науч­ных теорий; эксперимент позволяет проверить истин­ность теоретических выводов; физическая теория дает возможность объяснять явления природы и научные факты; физическая теория позволяет предсказывать еще неизвестные явления, их особенности; при объяснении природных явлений используются модели этих явлений;

один и тот же природный объект или явление можно описать (исследовать) на основе разных моделей; законы физики и физические теории имеют свои определенные границы применимости.

1.2. Выдвигать гипотезы о связи физических величин на основе наблюдений, планировать и проводить иссле­дование по проверке этих гипотез.

1.3. Объяснять результаты наблюдений и эксперимен­тов: независимость ускорения свободного падения от массы падающего тела; затухание свободных колебаний в реальных колебательных системах— маятнике, колеба­тельном контуре; невозможность вечного двигателя; бро­уновское движение; электризацию тел; интерференцию света; линейчатый характер спектра света, излучаемого и поглощаемого атомарным газом; законы фотоэффекта;

опыты Резерфорда по рассеянию а-частиц; высвобожде­ние энергии при делении тяжелых ядер.

2. Владеть основными понятиями и законами физики.

2.1. Формулировать основные физические законы и знать границы их применения.

2.2. Описывать изменения и преобразования энергии при свободных и вынужденных колебаниях в колебатель­ном контуре.

2.3. Определять: характер изопроцесса по графикам в координатах р, V; р, Т и V, Т; вид движения электриче­ского заряда в однородных магнитном и электрическом полях; химический состав газа по его спектру; продукты ядерных реакций на основе законов сохранения электри­ческого заряда и массового числа.

2.4. Измерять: ускорение свободного падения; удель­ную теплоемкость; ЭДС и внутреннее сопротивление; по­казатель преломления; длину световой волны.

2.5. Вычислять: дальность полета и высоту подъема те­ла, брошенного под углом к горизонту; скорости тел пос­ле неупругого столкновения по заданным скоростям и массам сталкивающихся тел; равновесную температуру по массам, температурам и фазовым состояниям тел, приводимых в тепловой контакт; неизвестный параметр идеального газа по заданным его параметрам с помощью уравнения Клапейрона — Менделеева или - основного уравнения молекулярно-кинетической теории; измене­ние внутренней энергии вещества при теплопередаче и совершении работы; силу, действующую на электриче­ский заряд в электрическом поле (при заданных значени­ях заряда и напряженности электрического поля); работу по перемещению электрического заряда между двумя точками в электрическом поле (при заданных значениях заряда и разности потенциалов поля); силу взаимодейст­вия двух известных точечных зарядов при заданном рас­стоянии между ними; силу тока, напряжение и сопротив­ление в электрических цепях; силу действия магнитного поля на движущийся электрический заряд (при заданных значениях магнитной индукции, величины заряда и ско­рости его значения); ЭДС индукции с помощью закона Фарадея; энергетический выход простейших ядерных ре­акций по известным массам взаимодействующих частиц и продуктов реакции.

2.6. Приводить примеры: физических явлений и про­цессов; фундаментальных взаимодействий в природе и их проявлений.

3. Воспринимать и перерабатывать и предъявлять учебную информацию в различных формах (словесной, образной, символической}.

3.1. Излагать суть прочитанного текста.

3.2. Выделять в тексте учебника важнейшие категории научной информации (описание явления и опыта; поста­новка проблемы; выдвижение гипотезы; моделирование объектов и процессов; формулировка теоретического вы­вода и его интерпретация; экспериментальная проверка гипотезы или теоретического предсказания).

Содержание программы1

Профиль С

Программа начинается с повторительно-обобщающе-го раздела «Механика». Отличие от курса механики, изу­ченного в 9 классе, заключается в следующем. Рассмот­рены законы динамики вращающегося твердого тела и закон сохранения момента импульса. Предполагается вывод закона Кеплера из закона сохранения момента им­пульса, формулы Мещерского и Циолковского из закона сохранения импульса.

Основная идея раздела «Основы молекулярно-кине­тической теории» — обоснование теории дискретного строения вещества и поведения множества беспорядоч­но движущихся частиц. Вводимые статистические идеи находят далее свое развитие при рассмотрении основно­го уравнения молекулярно-кинетической теории идеаль­ного и реального газов, определении длины свободного пробега молекулы, статистической трактовки причин не-

' Примерную программу подготовили , , .

обратимости тепловых процессов и ниже—при изложе­нии электронной теории проводимости, квантовой опти­ки, физики атома и ядра. Вводится уравнение Ван-дер-Ваальса и рассматривается его связь со свойствами паров и с критическим состоянием вещества.

Термодинамические соображения тесно увязаны с рассмотренной ранее молекулярно-кинетической тео­рией; вводятся понятия о внутренней энергии, теплоем­кости газов и твердых тел, необратимости тепловых про­цессов и др. Следует показать равносильность различных формулировок второго закона термодинамики и дока­зать невозможность полного превращения в работу того количества теплоты, которое получено от нагревателя рабочим телом в циклическом процессе; этот результат обобщается в виде постулата Томсона — одной из фор­мулировок второго закона термодинамики.

В разделе «Электрическое поле» наряду со стандарт­ными вопросами, излагаемыми обычно в школьных учеб­никах, предполагается вывод теоремы Гаусса. Теорема должна быть доказана в общем виде для произвольной системы точечных зарядов, находящихся внутри и вне поверхности произвольной формы. Это позволяет рас­считывать поля симметрично распределенных электри­ческих зарядов (заряженные прямая нить, цилиндр, сфе­ра, плоскость, плоский конденсатор).

Закон Ома рассматривается для неоднородного участ­ка цепи. Вводятся и используются для расчета электри­ческих цепей два правила Кирхгофа.

В теме «Магнитное поле» предполагается введение выражений для индукции магнитного поля прямого и кругового токов, соленоида, силы Ампера и Лоренца. На этой основе анализируются: принцип действия цикло­трона, поведение плазмы в установке «Токамак», а также потоков заряженных частиц из космоса в магнитном по­ле Земли. Предполагается детальное рассмотрение маг­нитных свойств пара-, диа - и ферромагнетиков, домен­ной структуры ферромагнетиков, гистерезиса.

Закон электромагнитной индукции вводится на при­мере рассмотрения действия силы Лоренца на свободные электроны в проводнике, движущемся в однородном магнитном поле. Затем этот закон обобщается на все дру­гие случаи и дается как закон Фарадея в формулировке

Введенное ранее выражение для вектора индукции магнитного поля в соленоиде позволяет вывести выраже­ние для его индуктивности, а затем для плотности энер­гии магнитного поля.

Изложение материала темы «Электрический ток в раз­личных средах» основано на классической электронной теории; при этом надо отметить ее недостатки и указать, какие результаты дает квантовая теория проводимости металлов. Предполагается анализ механизма возникнове­ния свободных носителей электрического заряда в рас­творах электролитов, газах, вакууме, полупроводниках.

Тема «Электромагнитные колебания и физические ос­новы электротехники» знакомит с элементами теории ко­лебаний, которые вводятся на примере электрических цепей. Показывается аналогичность электрических коле­баний и колебаний механических систем. Закон Ома сле­дует выводить с помощью векторной диаграммы. Сведе­ния о гармоническом анализе используются для введе­ния понятий о спектре и спектральном разложении, которые далее применяются во всех разделах.

В теме «Электромагнитные волны и физические осно­вы радиотехники» следует показать, как анализ теорети­ческих идей Максвелла приводит к выводу о возможнос­ти существования электромагнитных волн. Для даль­нейшего изложения на базе эксперимента следует рассмотреть общие свойства волн. Полезен анализ меха­низма излучения электромагнитной волны при ускорен­ном движении заряда. Серьезное внимание следует уде­лить нелинейным элементам при генерации и показу их роли при модуляции и демодуляции электромагнитных колебаний.

Излагая волновую оптику, следует углубить изучение свойств электромагнитных волн. Интерференцию от двух и нескольких когерентных источников рассмотреть ана­литически; понятие о дифракции — с использованием зон Френеля, анализ дисперсии — на основе классиче­ской электронной теории и теории вынужденных колеба­ний, что дает возможность увязать явления дисперсии и поглощения света.

Рассмотрение геометрической оптики как предельно­го случая волновой позволяет, во-первых, обосновать применение геометрических построений в оптике и, во-вторых, дать представление о границах использования данного метода, определяемых волновыми свойствами света. В связи с явлением полного отражения предпола­гается рассмотрение основ волоконной оптики, а в связи с увеличением оптических приборов — проблему их раз­решающей способности.

Основы теории относительности предполагается из­ложить более системно и значительно полнее, чем в обычных школьных учебниках. Из главных постулатов логически выводятся положения релятивистской кине­матики и динамики (понятие релятивистской массы не вводится). Необходим анализ соотношения ньютонов­ской и релятивистской механики; установление роли принципа соответствия. (Полученные результаты ис­пользуются в дальнейшем при изложении атомной и ядерной физики.)

Изложение материала о световых квантах следует вес­ти в историческом аспекте. Наличие у фотона не только энергии, но и импульса обосновывается световым давле­нием и эффектом Комптона. На базе опытов Боте и Иоф­фе — Добронравова рассматривается (качественно и ко­личественно) вопрос о флуктуациях фотонов. Предпола­гается анализ корпускулярно-волновой двойственности свойств света и электромагнитного излучения других диапазонов.

При изучении темы «Физика атома» вначале называ­ются факты, которые приводят к квантовой теории атома: это анализ опыта Резерфорда, проблема неустойчи­вости атома с позиции классической физики, невозмож­ность объяснить происхождение линейчатых спектров. Не ограничиваясь полуклассической теорией Бора, про­грамма вводит учащихся в круг идей квантовой механи­ки. Рассматриваются идеи де Бройля, опыты Девиссона и Джермера, соотношение неопределенностей. Вводится пси-функция и указывается ее физический смысл. Реше­ние уравнения Шредингера для случая частицы в прямо­угольной одномерной потенциальной яме позволяет по­казать, что принцип квантования энергии — логическое следствие основных положений квантовой механики. Введение понятий о спине электрона и принципе Паули дает возможность разъяснить строение Периодической системы химических элементов . Идеи Эйнштейна о самопроизвольном и вынужденном излуче­нии используются как база для раскрытия принципа дей­ствия оптического квантового генератора.

В разделе программы «Физика атомного ядра» пред­полагается рассмотрение механизма а - и (3-распада, у-из-лучения. При анализе р-распада вводится понятие о нейтрино, в связи с у-излучением — понятие об эффекте * Мессбауэра. При изложении свойств ионизирующих из­лучений следует сказать о принципах дозиметрии и за­щиты от излучений, о проблеме радиофобии. Ядерная энергетика предусматривает знакомство с урановым ре­актором и синтезом ядер гелия (из дейтерия и трития) в установке «Токам ак».

Раздел «Элементарные частицы» завершает курс фи­зики. В нем вводится понятие о фундаментальных взаи­модействиях, излагается современная классификация элементарных частиц, даются начальные сведения об идеях квантовой хромодинамики. Учитывая значитель­ный объем этого учебного материала, а также повышен­ную трудность некоторых рассуждении, часть вопросов предлагается изучать в ознакомительном плане.

10 класс (204 ч)

МЕХАНИКА (20 ч)

Повторительно-обобщающий курс. Основные поня­тий и уравнения кинематики. Кинематические характе­ристики в различных системах отсчета; относительные и инвариантные величины.

Инерциальные системы отсчета. Законы Ньютона. Неинерциальные системы отсчета. Явления, наблюдае­мые в неинерциальных системах отсчета.

Основные понятия и законы динамики. Силы в меха­нике.

Прямая и обратная задачи механики. Принципы отно­сительности.

Момент силы. Условия равновесия твердого тела.

Вращательное движение твердого тела. Основное уравнение динамики вращательного движения. Момент инерции. Момент импульса. Кинетическая энергия вра­щающегося тела.

Законы сохранения в механике: закон сохранения им­пульса; закон сохранения момента импульса; закон со­хранения энергии.

Фронтальные лабораторные работы

1. Измерение массы.

2. Измерение сил и ускорения.

3. Измерение импульса.

4. Определение момента инерции тела.

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА Основы молекулярно-кинетической теории (46 ч)

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 статистические закономерности. Ве­роятность события. Микро - и макроописание физиче­ских систем. Средние значения физических величин.

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

.Идеальный газ. Основное уравнение молекулярно-ки­нетической теории идеального газа. Температура и ее из­мерение.

Абсолютный нуль температуры. Уравнение состояния идеального газа как следствие основного уравнения мо­лекулярно-кинетической. теории газов и его частные слу­чаи для постоянной температуры, постоянного объема и постоянного давления. Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Средняя длина свободного пробега. Агре­гатные состояния и фазовые переходы.

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

Зависимость температуры кипения жидкости от дав­ления.

Критическая температура. Критическое состояние ве­щества. Диаграмма состояния вещества. Процессы кон­денсации и испарения в природе и технике. Получение сжиженного газа, его свойства и применения.

Влажность воздуха. Точка росы. Психрометр. Гигро­метр. Свойства поверхности жидкостей. 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. Способьгуправления механическими свойствами твердых тел. 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

5. Измерение атмосферного давления.

6. Измерение термического коэффициента давления воздуха.

7. Измерение поверхностного натяжения жидкости.

8. Измерение модуля упругости резины.

9. Наблюдение роста кристаллов из раствора.

10. Сравнение молярных теплоемкостей металлов.

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

12. Измерение удельной теплоты плавления льда.

ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ (16 ч)

Термодинамический подход к изучению физических процессов. Термодинамические параметры состояния те­ла. Внутренняя энергия тела.

Первый закон термодинамики. Работа при изменении объема.

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

Тепловые машины. Принцип действия тепловых дви­гателей. Цикл Карно. 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.

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

ЭЛЕКТРОДИНАМИКА Электрическое поле (25 ч)

Закон сохранения электрического заряда. Точечный и распределенный заряды. З^кон Кулона.

Электрическое поле. Напряженность. Линии напря­женности. Электрическое поле точечных зарядов. Одно­родное электрическое поле. Поток напряженности электрического поля. Теорема Гаусса и ее применение для расчета электрических полей.

Работа электрического поля при перемещении заря­дов. Потенциал. Напряжение. Связь между напряжени­ем и напряженностью. Проводники в электрическом поле. '

Электрическая емкость. Электрическая емкость 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 (14 ч)

Условия существования постоянного тока. Стаци­онарное электрическое поле. Электрические цепи с по­следовательным и параллельным соединениями провод­ников. Электродвижущая сила. Закон Ома для неодно­родного участка цепи и для полной цепи. Правила Кирхгофа. Расчет разветвленных электрических цепей. Шунты и дополнительные сопротивления.

Работа и мощность тока.

Фронтальные лабораторные работы

13. Измерение электроемкости конденсатора.

14. Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления проводника.

15. Изучение законов последовательного и параллель­ного соединения проводников.

16. Измерение удельного сопротивления проводника.

17. Регулирование силы тока и напряжения в цепях постоянного тока.

Магнитное поле (16 ч)

Магнитное 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 электрическихзарядов в электрическом и магнитном по­лях. Ускорители заряженных частиц. Масс-спектрограф. Магнитные свойства веществ. Электрический двигатель постоянного тока.

Фронтальные лабораторные работы

18. Наблюдение действия магнитного поля на ток.

19. Измерение рабочих параметров электромагнитно­го реле.

20. Измерение магнитной индукции.

Электромагнитная индукция (12 ч)

Явление электромагнитной индукции. ЭДС индукции. Индукционное электрическое поле. Закон электромаг­нитной индукции. Правило Ленца. Вихревое электриче­ское поле. Электродинамический микрофон.

Самоиндукция. Индуктивность. Влияние среды на ин­дуктивность. Энергия магнитного поля. Плотность энер­гии. Магнитное поле. Относительность электрического и магнитного полей. Понятие об электромагнитном поле. Плотность энергии электромагнитного поля. Электриче­ский генератор постоянного тока. Магнитная запись ин­формации.

Фронтальные лабораторные работы

21. Изучение явления электромагнитной индукции.

Электрический ток в различных средах (25 ч)

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 про­водимости полупроводников. Термо - и фоторезисторы. Электронно-дырочный переход. Полупроводниковый ди­од. Транзистор. Применение полупроводниковых прибо­ров. Триггер как элемент ЭВМ. Интегральные схемы.

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.

Электрический ток в вакууме. Вакуумный диод. Ваку­умный триод. Электронно-лучевая трубка. Опыт Иоф­фе — Милликена.

Фронтальные лабораторные работы

22. Определение заряда одновалентного иона.

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

24. Определение параметров транзистора.

ОБОБЩАЮЩИЕ УРОКИ (2 ч)

1. Значение теплоэнергетики в народном хозяйстве.

2. Основные законы электродинамики и их техниче­ское применение.

ФИЗИЧЕСКИЙ ПРАКТИКУМ (24 ч) Основы молекулярно-кинетической теории

\. Оценка размеров молекул олеиновой кислоты.

2. Оценка средней скорости теплового движения мо­лекул воздуха.

3. Проверка уравнения состояния газа.

4. Измерение молярной газовой постоянной.

5. Наблюдение броуновского движения.

6. Измерение относительной влажности воздуха.

7. Измерение разрушающего напряжения металла.

8. Измерение скорости роста кристаллов.

9. Обнаружение зависимости прочности металла от механической и термической обработки.

Основы термодинамики

10. Измерение удельной теплоты плавления парафина.

11. Изучение работы холодильника и определение его характеристик.

12. Измерение мощности пламени свечи.

Электрическое поле

13. Измерение электрической проницаемости ди­электрика.

14. Измерение электроемкости конденсатора.

15. Изготовление и испытание электретного микро­фона.

Законы постоянного тока

16. Повышение предела измерений амперметра.

17. Повышение предела измерений вольтметра.

18. Измерение сопротивления проводника мостовым методом.

19. Проверка электроизмерительных приборов.

Магнитное поле

20. Определение отношения заряда электрона к его массе.

21. Определение индукции магнитного поля постоян­ного магнита.

Электромагнитная индукция

22. Определение индукции магнитного поля Земли.

23. Определение индуктивности катушки.

24. Измерение магнитного потока постоянного маг­нита.

Электрический ток в различных средах

25. Определение термического коэффициента сопро­тивления металлов.

26. Определение температуры нити электрической лампы.

27. Изучение транзистора. Определение коэффициен­та усиления по току.

28. Снятие вольт-амперной характеристики полупро­водникового диода.

29. Снятие температурной характеристики термис-тора.

30. Изучение электронного осциллографа.

ЭКСКУРСИЯ (4 ч)

Возможные объекты: строительная площадка, автоба­за, механизированная сельскохозяйственная бригада, тепловая электростанция, холодильная установка, элек­тротехнические предприятия, электроизмерительная ла­боратория.

11 класс (204 ч)

КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ

Электромагнитные колебания и физические основы электротехники (34 ч)

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. Аналогия электромагнитных и ме­ханических колебаний.

Автоколебания. Генератор незатухающих колебаний (на транзисторе).

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

Фронтальные лабораторные работы

1. Измерение'сопротивления конденсатора в цепи пе­ременного тока.

2. Измерение индуктивности катушки в цепи перемен­ного тока.

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 (16 ч)

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 . Принцип радио­телефонной связи. Модуляция и детектирование. Про­стейший радиоприемник.

Радиолокация. Телевидение. Развитие средств связи в России.

Фронтальные лабораторные работы

5. Сборка простейшего радиоприемника.

Световые волны и оптические приборы (38 ч)

Свет как электромагнитная волна. Скорость света. Интерференция света. Когерентность. Спектральное разложение при интерференции. 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 у-излучение. Свойст­ва и применение этих излучений.

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

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

Глаз как оптическая система. Дефекты зрения. Очки.

Световой поток. Сила света. Освещенность. Закон ос­вещенности. Субъективные и объективные характеристи­ки излучения.

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 фокусного расстояния и оптической силы собирающей линзы.

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

12. Измерение разрешающей способности глаза.

13. Изучение моделей оптических приборов.

Элементы теории относительности (9 ч)

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. Энергия системы частиц.

КВАНТОВАЯ ФИЗИКА Световые кванты, действия света (14 ч)

Возникновение учения о квантах, фотоэлектрический эффект и его законы. Уравнение фотоэффекта, фотон, его энергия и импульс. Эффект Комптона. Опыт Боте. Применение фотоэффекта в технике.

Давление света. Опыты Лебедева. Химические дейст­вия света и их применение. Волновые и квантовые свой­ства света.

физика атома (16 ч)

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

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

Опыты 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.

Атом водорода. Спин электрона, многоэлектронные

атомы.

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

Фронтальные лабораторные работы 14. Наблюдение линейчатого спектра водорода.

Физика атомного ядра (13 ч)

Состав атомного ядра. Изотопы. Ядерные силы. Энер­гия связи атомных ядер. Спектр энергетических состоя­ний атомного ядра. Ядерные спектры, "/-излучение. Эф­фект Мессбауэра. Радиоактивность. Радиоактивные пре­вращения ядер. а-, р-распад, у-излучение при а - и (3-распадах. Нейтрино. Искусственная радиоактивность. Позитрон. Экспериментальные методы регистрации заряженных частиц. Закон радиоактивного распада. Ядер­ные реакции. Энергетический выход ядерных реакций.

Деление ядра урана. Ядерный реактор. Термоядерная реакция. Создание и удержание высокотемпературной плазмы. Токамак. Успехи и перспективы развития ядер­ной энергетики в нашей стране.

Получение радиоактивных изотопов и их использова­ние в качестве меченых атомов и источников излучения в промышленности, сельском хозяйстве, науке и медицине. Понятие о дозе излучения и о биологической защите.

Фронтальные лабораторные работы .15. Изучение треков заряженных частиц по готовым фотографиям.

Элементарные частицы (6 ч)

Элементарные частицы. Античастицы.

Превращения пары электрон — позитрон в у-излуче-ние и обратно. Взаимные превращения элементарных частиц, фундаментальные взаимодействия.

Классификация элементарных частиц. Спектры эле­ментарных частиц.

Лептоны. Адроны, кварки, глюоны.

ОБОБЩАЮЩИЕ ЛЕКЦИИ (4 ч)

1. Физика и научно-техническая революция.

2. Современная научная картина мира.

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ (24 ч)

Электромагнитные колебания и физические основы электротехники

1. Определение индуктивности катушки.

2. Изучение электромагнитных колебаний с помощью осциллографа.

3. Изучение резонанса в электрическом колебатель­ном контуре.

4. Изучение устройства и работы трансформатора.

5. Измерение КПД генератора переменного тока.

6. Изучение закона Ома для цепи переменного тока.

7. Изучение работы генератора трехфазного тока.

8. Изучение работы асинхронного двигателя.

9. Изучение принципов телефонной связи.

10. Гармонический анализ негармонических электри­ческих колебаний.

11. Исследование «черных ящиков», содержащих эле­менты L, С, R.

Электромагнитные волны и физические основы радиотехники

12. Измерение скорости электромагнитной волны.

13. Измерение длины электромагнитной волны.

14. Сборка и испытание транзисторного радиоприем­ника прямого усиления.

15. Исследование характеристик усилителя низкой частоты.

16. Изучение электронно-лучевого осциллографа и при­менение его к исследованию периодических процессов.

17. Сборка и испытание генератора прямоугольных импульсов.

Световые волны и оптические приборы

18. Определение длины световой волны при помощи дифракционной решетки.

19. Градуирование спектроскопа и нахождение длины световой волны.

20. Определение показателя преломления стекла при помощи микроскопа.

21. Определение фокусного расстояния рассеиваю­щей линзы.

Квантовая физика

22. Изучение явления фотоэффекта.

23. Измерение работы выхода электрона.

24. Получение негатива и позитива.

25. Исследование радиоактивных излучений с по­мощью газоразрядного счетчика.

26. Наблюдение следов а-частиц в камере Вильсона.

27. Использование закона сохранения импульса при изучении треков заряженных частиц.

28. Изучение зависимости мощности и излучения нити лампы накаливания от температуры.

29. Определение эффективного сечения взаимодейст­вия фотона с молекулой флуоресцеина.

30. Качественный спектральный анализ.

31. Изучение закона радиоактивного распада.

32. Регистрация космических лучей.

ОБОБЩАЮЩЕЕ ПОВТОРЕНИЕ (26 ч) ЭКСКУРСИИ (4 ч)

Возможные объекты: электростанция, АТС, радио­узел, телестудия, оптическая лаборатория.