Программа элективного курса о законах физики вокруг нас (стр. 5 )

Джеймс Максвелл – английский физик, создатель классической электродинамики, один из основоположников статистической физики. Развивая идеи М. Фарадея, создал теорию электромагнитного поля; ввёл понятие о токе смещения, предсказал существование электромагнитных волн, выдвинул идею электромагнитной природы света. Установил статистическое  распределение. Исследовал диффузию и теплопроводность газов.

Из истории открытия закона М. Фародеем. Формулировка закона, опытное обоснование закона, проявление и применение а природе. Генератор и трансформатор. «Беседа». Энергетика Челябинской области.

Закон Фарадея-Максвелла – презентация

Решение задач. 912 – 921

Урок №29,30. Законы электролиза. Решение задач, самостоятельная работа№3

Первый закон электролиза и его применение. Второй закон электролиза и его применение. Объединённый закон электролиза. Магнитогорский металлургический комбинат и законы электролиза.

Гальваностегия. Гальванопластика Получение чистой меди, алюминия электрическим путём.

Использовать в ходе занятия материал из энциклопедии «Кирилл и Мефодий». (ЦОР)

Решение задач. 889 – 898.

Урок №31.Законы волновой оптики (Решение экспериментальных задач).

Цель: наблюдать явления интерференции света с помощью двух стеклянных пластинок.

Наблюдать явление дифракции света с помощью штангенциркуля, дифракционной решётки и CD.

Урок №32.Законы Столетова, Герца (Лекция).

Законы фотоэффекта. Формулировки законов. Математическая запись. Уравнение Эйнштейна. Красная граница.

Герц – выдающийся немецкий физик, впервые доказавший в 1886 году существование электромагнитных волн. Исследуя электромагнитные волны, он установил тождественность основных свойств электромагнитных и световых волн. Работы Герца послужили экспериментальным доказательством справедливости теории электромагнитного поля. Уравнения Максвелла в современной форме были записаны Герцем. В 1889 году Герц впервые наблюдал фотоэффект. В книге «Принципы механики» Герц дал новую формулировку законов классической механики.

– российский физик. Получил кривую намагничивания железа (1872), систематически исследовал внешний фотоэффект (1888 – 90), открыл первый закон фотоэффекта. Исследовал газовый заряд, критическое состояние и др. Основал физическую лабораторию в Московском университете.

А. Эйнштейн – физик – теоретик, один из основателей современной физики. Создал частную и общую теории относительности. Автор основополагающих трудов по квантовой теории света: ввёл понятие фотона, установил законы фотоэффекта, основной закон физики, предсказал индуцированное излучение. Развил статистическую теорию броуновского движения, заложив основы теории флуктуаций. С 1933 года работал над проблемами космологии и единой теории поля. В 1921 году за труды по теоретической физике, особенно за открытие законов фотоэффекта, был удостоен Нобелевской премии.

Законы фотоэффекта (Столетова, Герца, Эйнштейна) - презентация

Урок №33Подготовка к контрольной работе.

, ,

Урок № 34Итоговая контрольная работа (тест).

Литература для учащихся

. Учебники по физике 10 – 11 классов Энциклопедический словарь юного техника. Энциклопедия «Аванта» «Физика». Дидактические материалы тесты к учебнику. . «Школьная энциклопедия» 336с. . «Физика. Словарь юного школьника» 192с. «Физика. Справочник школьника и студента» 368с. Диск «Энциклопедия «Кирилл и Мефодий». Сборник задач по физике для 7 – 9 классов. 224с. 1999 г.

Литература для учителя

, сборник задач по физике. . Сборник задач по физике. , , Изучение физики в 10 – 11 классах. Книга для учителя. М. Просвещение, 2002г. , учебник физики 10 – 11 класса.

«Физика. Механика» 10 класс, 496с.

«Термодинамика» 10 класс, 352с.

«Физика. Оптика» 11 класс, 480с.

– Вельяминов «Астрономия» 11 класс, 240с. Электронные учебники «Физика 10 – 11» Диск энциклопедия «Кирилл и Мефодий». Интерактивный курс «Физика 7 – 11» - диск. Сборник задач по физике для 7 – 9 классов. 224с. 1999 г. Подробный разбор заданий из сборника задач по физике для 7 -9 классов. 240с. 2004. , Домашняя работа по физике за 10 – 11 класс к задачнику «Физика 10» Задачник. 10 – 11 кл. 320с. 2005 ЦОР. Открытая физика (2 части) (электронный ресурс): Полный мультимедиа – курс – М., , 2005., 1 CD. ЦОР. Физика 7 – 11 класс (электронный ресурс): Библиотека электронных наглядных пособий – М., 2003, 1 СD. Физика: Сб. заданий для проведения экзамена в Ф50 9 кл. ФИЗИКА. Лабораторные работы 7 – 9 классы

Приложение

Задачи для самостоятельных работ

1. Жидкость состоит из двух слоев различной плотности. Чему равна величина выталкивающей силы, действующей на кубик, погруженный в нижний слой жидкости? (рис.25) Сделайте расчет, а затем проверьте на опыте.

Решение. Величина выталкивающей силы равна разности сил давлений, действующих на нижнюю и верхнюю грани кубика. Сила давления F1 на верхнюю грань равна весу столба жидкости, находящегося над ней. Но этот столб состоит из двух слоев. Вес верхнего слоя толщиной b равен 9,8 p1 bS (h), где p1- плотность жидкости верхнего слоя, b - его толщина, S - площадь грани кубика. Вес слоя c равен 9,8p2cS, где p2- плотность жидкости нижнего слоя, c - высота этого слоя над верхней гранью. Таким образом,

Сила давления на нижнюю грань равна

Тогда 

Но p2aS - масса жидкости, вытесненной кубиком из нижнего слоя. Следовательно, выталкивающая сила равна весу вытесненной телом жидкости. Результат можно проверить, подвешивая кубик к динамометру и погружая его в жидкость. Разность показаний динамометра до и после погружения кубика в жидкость равна выталкивающей силе. Плотность материала кубика должна быть больше плотности более тяжелой жидкости.

2.  Жидкость состоит из двух слоев различной плотности. Чему равна величина выталкивающей силы, если кубик погрузить наполовину в нижний и наполовину в верхний слой жидкости (рис.26)? Проверьте расчет опытом.

Решение.

где p1- плотность верхнего слоя жидкости, b - толщина этого слоя, a - длина ребра кубика, S - площадь грани кубика.

где p2- плотность жидкости нижнего слоя.

где - объем половины кубика. Поэтому 9,8p1- есть вес жидкости, вытесненный из верхнего слоя, а - вес жидкости, вытесненной из нижнего слоя.

Таким образом, выталкивающая сила равна общему весу жидкости, вытесненной кубиком из верхнего и нижнего слоев.

3.Придумайте способ, как определить потенциальную энергию растянутой резинки. Возможное решение. Потенциальная энергия резинки равна работе, которую совершит сила, растягивающая резинку. Эта сила при растяжении равномерно возрастает от нуля до некоторого максимального значения (Fмакс), определяемого с помощью динамометра(рис.31). При подсчете работы нужно брать среднюю силу

Очевидно, работа по растяжению резинки, а, следовательно, и ее энергия будут равны

где l0- длина резинки в ненапряженном состоянии, l – длина растянутой резинки.

4. Спортивный велосипед имеет устройство для переключения скоростей, состоящее из трех шестеренок с различным числом зубцов, насаженных на задней ведущей оси. Если соединить цепь велосипеда с малой шестеренкой, т. е. увеличить передаточное число, то при одинаковой скорости вращения педалей велосипед движется быстрее, чем при соединении цепи с большей или средней шестеренками. Не противоречит ли это закону сохранения энергии? Объясните. Если у вас есть такой велосипед, попробуйте подтвердить свои рассуждения опытом. Ответ. С увеличением передаточного числа велосипеда возрастает сила, необходимая для вращения педалей с прежней скоростью. Поэтому, хотя велосипед и движется при этом быстрее ( т. е. за одинаковое время проходит больший путь) , выигрыша в работе не получается. Опыт показывает, что во сколько раз уменьшается число зубцов на шестеренке, во сколько же раз возрастает сила, прикладываемая к педали.

5. Придумайте схему звонковой проводки, которая позволяла бы звонить из одного места в три разные квартиры и требовала минимального расхода материалов. Возможное решение приведено на рисунке 51 

6. На рисунке 54 изображена электрическая схема. Попробуйте ее усовершенствовать с таким расчетом, чтобы провода пошло меньше. Возможное решение  приведено на рисунке 55.

7. Придумайте способ определения площади поперечного сечения константанового проводника заданной длины, не применяя измерительных приборов, кроме амперметра и вольтметра.

Решение. Собирают цепь по схеме (рис.61). На основании данных приборов рассчитывают сопротивление проводника по формуле