Рабочая программа элективного курса по физике «Методы решения физических задач» для учащихся 10-11 классов (стр. 2 )

Качественные и количественные задачи Графические и экспериментальные задачи.

Статистический и динамический подход к изучению тепловых процессов. Основное уравнение MKT газов.

Основы термодинамики (7 ч)

Комбинированные задачи на первый закон термодинамики. Задачи на тепловые двигатели.

Конструкторские задачи и задачи на проекты: модель газового термометра; модель предохранительного клапана на определенное давление; проекты использования газовых процессов для подачи сигналов; модель тепловой машины; проекты практического определения радиуса тонких капилляров.

Уравнение состояния идеального газа. Следствие из основного уравнения MKT. Изопроцессы. Определе­ние экстремальных параметров в процессах, не являющихся изопроцессами.

Газовые смеси. Полупроницаемые перегородки.

Первый закон термодинамики и его применение для различных процессов изменения состояния систе­мы. Термодинамика изменения агрегатных состояний веществ. Насыщенный пар.

Второй закон термодинамики. Расчет КПД тепло­вых двигателей, круговых процессов и цикла Карно.

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

Основы электродинамики -13 часов

Законы постоянного электрического тока. Магнетизм (6 часов)

Характеристика решения задач раздела: общее и разное, примеры и приемы решения.

Задачи разных видов на описание электрического поля различными средствами: законами сохранения заряда и законом Кулона, силовыми линиями, напряженностью, разностью потенциалов, энергией. Решение задач на описание систем конденсаторов.

Задачи на различные приемы расчета сопротивления сложных электрических цепей. Задачи разных видов на описание электрических цепей постоянного электрического тока с помощью закона Ома для замкнутой цепи, закона Джоуля — Ленца, законов последовательного и параллельного соединений. Ознакомление с правилами Кирхгофа при решении задач. Постановка и решение фронтальных экспериментальных задач на определение показаний приборов при изменении сопротивления тех или иных участков цепи, на определение сопротивлений участков цепи и т. д. Решение задач на расчет участка цепи, имеющей ЭДС.

Задачи на описание постоянного электрического тока в электролитах, вакууме, газах, полупроводниках: характеристика носителей, характеристика конкретных явлений и др. Качественные, экспериментальные, занимательные задачи, задачи с техническим содержанием, комбинированные задачи.

Электростатика. Напряженность и потенциал электростатического поля точечного и распределенных зарядов. Графики напряженности и потенциала. Принцип суперпозиции электрических полей. Энергия взаимодействия зарядов.

Магнитное поле. Принцип суперпозиции магнит­ных полей. Силы Ампера и Лоренца. Суперпозиция электрического и магнитного полей.

Электромагнитная индукция. Применение зако­на электромагнитной индукции в задачах о движении металлических перемычек в магнит­ном поле. Самоиндукция. Энергия магнитного поля.

Электромагнитные колебания и волны (7 ч)

Задачи разных видов на описание явления электромагнитной индукции: закон электромагнитной индукции, правило Ленца, индуктивность.

Задачи на переменный электрический ток: характеристики переменного электрического тока, электрические машины, трансформатор. Конденсаторы. Энергия электрического поля. Па­раллельное и последовательное соединения кон­денсаторов. Перезарядка конденсаторов. Движение зарядов в электрическом поле.

Колебания и волны (10 ч)

Задачи разных видов на описание явления электро­магнитной индукции: закон электромагнитной индук­ции, правило Ленца, индуктивность.

Задачи на переменный электрический ток: характе­ристики переменного электрического тока, электриче­ские машины, трансформатор.

Задачи на описание различных свойств электромаг­нитных волн: скорость, отражение, преломление, интерференция, дифракция, поляризация. Задачи по геомет­рической оптике: зеркала, оптические схемы. Класси­фикация задач по СТО и примеры их решения.

Конструкторские задачи и задачи на проекты: пло­ский конденсатор заданной емкости, генераторы раз­личных колебаний, прибор для измерения освещеннос­ти, модель передачи электроэнергии и др.

Механические гармонические колебания. Простей­шие колебательные системы. Кинематика и динамика механических колебаний, превращения энергии. Резо­нанс.

Электромагнитные гармонические колебания. Ко­лебательный контур, превращения энергии в колеба­тельном контуре. Аналогия электромагнитных и меха­нических колебаний.

Переменный ток. Резонанс напряжений и то­ков в цепях переменного тока. Векторные диа­граммы.

Механические и электромагнитные волны. Эф­фект Доплера.

Геометрическая и волновая оптика. Элементы СТО (11 ч).

Задачи на описание различных свойств электромагнитных волн: скорость, отражение, преломление, интерференция, дифракция, поляризация. Задачи по геометрической оптике: зеркала, оптические схемы. Класси­фикация задач по СТО и примеры их решения.

Геометрическая оптика. Закон отражения и пре­ломления света. Построение изображений неподвиж­ных и движущихся предметов в тонких линзах, пло­ских и сферических зеркалах. Оптические системы. Прохождение света сквозь призму.

Волновая оптика. Интерференция света, условия интерференционного максимума и минимума. Расчет интерференционной картины (опыт Юнга, зер­кало Ллойда, зеркала, бипризма Френеля, коль­ца Ньютона, тонкие пленки, просветление оптики). Дифракция света. Дифракционная решетка. Дисперсия света.

Квантовая теория электромагнитного излучения вещества. Ядерная физика ( 6 ч)

Фотоэффект. Расчет волны де Бройля. Поглощение и излучение света атомом. Строение атома. Состав атомного ядра. Поглощение и излучение света атомом. Закон радиоактивного распада. Физика атомного ядра. Энергия связи. Ядерные реакции.

Фотон. Давление света. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

Применение постулатов Бора для расчета линейча­тых спектров излучения и поглощения энергии водородоподобными атомами. Волны де Бройля для классической и релятивистской частиц.

Атомное ядро. Закон радиоактивного распада. Применение законов сохранения заряда, массового числа, импульса и энергии в задачах о ядерных пре­вращениях.

Решение задач по материалам ЕГЭ (3 ч)

Поурочное планирование с методическими рекомендациями при прохождении курса в течение одного учебного года

XI класс, базовый уровень 34 ч, 1 ч в неделю

I.  Физическая задача. (1 ч)

Урок1/1 «Физическая задача»

Основной материал. ознакомить учащихся с минимальными сведениями о понятии «задача»; дать представление о значении задач в жизни, науке, технике; ознакомить с различными сторонами работы с задачами, в частности, научить основным приемам составления задач, классификации задач по трем-четырем основаниям.

Методические рекомендации.

Правила решения физических задач

Этап 1. Понять суть задачи.

1.Внимательно прочитать текст задачи.

2.  Разбить текст задачи на такие фрагменты, в каждом из которых речь идет только об одной теме, об одном явлении, об одном свойстве, об одной физической вели­чине.

3.Выяснить смысл всех непонятных слов и выражений.

4.Записать, что дано и что требуется найти.

5.Сделать схематический рисунок или серию рисунков, если позволяет характер задачи. Указать на чертеже все векторные величины, выбрать систему отсчета.

6.Кратко, одним-двумя предложениями сделать запись, выражающую суть задачи.

Этап 2. Составить план решения задачи.

1.  Рассмотреть физическую картину задачи, уяснив для себя, о каких темах и взаимодействиях тел идет речь в задаче, какие явления и процессы имеют место, какие принимаются упрощения (идеализация), какие физи­ческие величины описывают свойства тел и явления, какие связи (отношения) существуют между этими фи­зическими величинами.

2.  Провести анализ задачи. Пояснить все буквенные обоз­начения величин.

3.Составить план решения задачи. Приведя систему урав­нений — следует пояснить каждое из них.

Этап 3. Реализовать план решения задачи.

1.  Найти решение задачи в общем, алгебраическом виде, проверить, правильную ли оно имеет размерность.

2. Произвести необходимые расчеты, соблюдая правила приближенных вычислений и выполняя операции над наименованиями единиц физических величин.

Этап 4. Проверить или даже исследовать полученный результат.

1.  Оценить правдоподобность полученного численного результата.

2.  Установить и оценить все частные (предельные) слу­чаи.

3.  Записать полученный ответ.

II.  Механика (7ч)

Урок 2/1«Кинематика. Динамика»

Основной материал. Кинематика поступательного и вращательного движения. Уравнения движения. Графики основных кинематических величии. Динамика. Законы Ньютона. Силы в механике.

Методические рекомендации. Вопросы следует рассматривать кратко (в обзорном плане), сопровождая пояснения практическими примерами. Особое внимание следует уделить выталкивающей силе - вопросу, изученному в основной школе и требующему повторения.

Урок 3 /2«Статика. Законы сохранения»

Основной материал. Статика. Момент силы. Условия равновесия тел. Гидростатика. Законы сохранения импульса и энергии

Методические рекомендации. Следует обратить внимание на понятие момента силы и вопрос о равновесии тела с закрепленной осью вращения. При рассмотрении закона сохранения импульса не­обходимо обратить внимание учеников на понятие замкнутой системы и на правильность записи закона сохранения импульса в проекциях на выбранные оси.

Урок 4/3 «Кинематика»

Методические рекомендации. Решить задачи по кинематике поступательного вращательного движения, в том числе задания в форме графиков и таблиц. Обратить внимание учащихся важность использования при решении задач «первых принципов» — основных законов и определений физи­ческих величин. Особенно удобно это сделать при вы­числении средней скорости движения в случаях, когда либо пройденный путь, либо время движения разбива­ется на несколько частей, продемонстрировав типич­ную ошибку – нахождение средней скорости как сред­него арифметического скоростей на различных отрезках пути или времени.