Автор: Карайкоза Наталья Михайловна
Должность: учитель физики и математики
Учебное заведение: МАОУ СОШ №11
Населённый пункт: станица Новоплатнировская
Наименование материала: статья
Тема: Элективный курс «Методы решения физических задач»
Раздел: полное образование
1.
Планируемые результаты изучения элективного курса «Методы
решения физических задач»
Требования к уровню подготовки выпускников
В результате изучения физики на профильном уровне ученик должен
знать/понимать:
- смысл понятий: физическое явление, физическая величина, модель,
гипотеза, принцип, постулат, теория, пространство, время, инерциальная
система отсчета, материальная точка, вещество, взаимодействие, идеальный
газ, резонанс, электромагнитные колебания, электромагнитное поле,
электромагнитная волна, атом, квант, фотон, атомное ядро, дефект массы,
энергия связи, радиоактивность, ионизирующее излучение, планета, звезда,
галактика, Вселенная:
- смысл физических величин: перемещение, скорость, ускорение, масса, сила,
давление, импульс, работа, мощность, механическая энергия, момент силы,
период, частота, амплитуда колебаний, длина волны, внутренняя энергия,
средняя кинетическая энергия частиц вещества, абсолютная температура,
количество теплоты, удельная теплоемкость, удельная теплота
парообразования, удельная теплота плавления, удельная теплота сгорания,
элементарный электрический заряд, напряженность электрического поля,
разность потенциалов, электроемкость, энергия электрического поля, сила
электрического тока, электрическоенапряжение, электрическое
сопротивление, электродвижущая сила, магнитный поток, индукция
магнитного поля, индуктивность, энергия магнитного поля, показатель
преломления, оптическая сила линзы;
- смысл физических законов, принципов и постулатов (формулировка,
границы применимости): законы динамики Ньютона, принципы
суперпозиции и относительности, закон Паскаля, закон Архимеда, закон
Гука, закон всемирного тяготения, законы сохранения энергии, импульса и
электрического заряда, основное уравнение кинетической теории газов,
уравнение состояния идеального газа, законы термодинамики, закон Кулона,
закон Ома для полной цепи, закон Джоуля-Ленца, закон электромагнитной
индукции, законы отражения и преломления света, постулаты специальной
теории относительности, закон связи массы и энергии, законы фотоэффекта,
постулаты Бора, закон радиоактивного распада; основные положения
изучаемых физических теорий и их роль в формировании научного
мировоззрения;
- вклад российских и зарубежных ученых, оказавших наибольшее влияние на
развитие физики;
уметь:
- описывать и объяснять результаты наблюдений и экспериментов:
независимость ускорения свободного падения от массы падающего тела;
нагревание газа при его быстром сжатии и охлаждение при быстром
расширении; повышение давления газа при его нагревании в закрытом
сосуде; броуновское движение; электризация тел при их контакте;
взаимодействие проводников с током; действие магнитного поля на
проводник с током; зависимость сопротивления полупроводников от
температуры и освещения; электромагнитная индукция; распространение
электромагнитных волн; дисперсия, интерференция и дифракция света;
излучение и поглощение света атомами, линейчатые спектры; фотоэффект;
радиоактивность;
- приводить примеры опытов, иллюстрирующих, что: наблюдения и
эксперимент служат основой для выдвижения гипотез и построения 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 и их особенности; при объяснении природных явлений
используются физические модели; один и тот же природный объект или
явление можно исследовать на основе использования разных моделей;
законы физики и физические теории имеют свои определенные границы
применимости;
- описывать фундаментальные опыты, оказавшие существенное влияние на
развитие физики;
- применять полученные знания для решения физических задач;
- определять: характер физического процесса по графику, таблице, формуле;
продукты ядерных реакций на основе законов сохранения электрического
заряда и массового числа;
- измерять: скорость, ускорение свободного падения; массу тела, плотность
вещества, силу, работу, мощность, энергию, коэффициент трения
скольжения, влажность воздуха, удельную теплоемкость вещества, удельную
теплоту плавления льда, электрическое сопротивление, ЭДС и внутреннее
сопротивление источника тока, показатель преломления вещества,
оптическую силу линзы, длину световой волны; представлять результаты
измерений с учетом их погрешностей;
- приводить примеры практического применения физических знаний: законов
механики, термодинамики и электродинамики в энергетике; различных видов
электромагнитных излучений для развития радио- и телекоммуникаций;
квантовой физики в создании ядерной энергетики, лазеров;
- воспринимать и на основе полученных знаний самостоятельно оценивать
информацию, содержащуюся в сообщениях СМИ, научно-популярных
статьях; использовать новые информационные технологии для поиска,
обработки и предъявления информации по физике в компьютерных базах
данных и сетях (сети Интернета);
использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и
повседневной жизни для:
- обеспечения безопасности жизнедеятельности в процессе использования
транспортных средств, бытовых электроприборов, средств радио- и
телекоммуникационной связи; - анализа и оценки влияния на организм
человека и другие организмы загрязнения окружающей среды;
- рационального природопользования и защиты окружающей среды;
- определения собственной позиции по отношению к экологическим
проблемам и поведению в природной среде;
- приобретения практического опыта деятельности, предшествующей
профессиональной, в основе которой лежит данный учебный предмет.
2. Содержание программы
1. Физическая задача. Классификация задач (2 часа)
2. Правила и приемы всех видов задач (3 часа)
Что такое физическая задача? Состав физической задачи. Классификация
физических задач по требованию, содержанию, способу задания и решения.
Примеры задач всех видов.
Общие требования при решении физических задач. Этапы решения задачи.
Анализ решения и оформление решения. Различные приемы и способы
решения: геометрические приемы, алгоритмы, аналогии.
3. Динамика и статика (4 часа)
Решение задач по алгоритму на законы Ньютона с различными силами (силы
упругости, трения, сопротивления). Координатный метод решения задач по
динамике по алгоритму: наклонная плоскость, вес тела, задачи с блоками и
на связанные тела.
Решение задач на движение под действие сил тяготения: свободное падение,
движение тела, брошенного вертикально вверх, движение тела, брошенного
под углом к горизонту. Алгоритм решения задач на определение дальности
полета, времени полета, максимальной высоты подъема тела. Движение
материальной
точки
по
окружности.
Период
обращения
и
частота
обращения. Циклическая частота. Угловая скорость. Центростремительное
ускорение. Космические скорости. Решение астрономических задач на
движение планет и спутников. Условия равновесия тел. Момент силы. Центр
тяжести тела. Задачи на определение характеристик равновесия физических
систем и алгоритм их решения.
4. Законы сохранения (4 часа)
Импульс. Закон сохранения импульса. Импульс тела и импульс силы.
Решение задач на второй закон Ньютона в импульсной форме. Замкнутые
системы. Абсолютно упругое и неупругое столкновения. Алгоритм решение
задач на сохранение импульса и реактивное движение.
5. Строение и свойства газов, жидкостей и твёрдых тел (3 часа)
Решение задач на основные характеристики молекул на основе знаний по
химии и физики. Решение задач на описание поведения идеального газа:
основное уравнение МКТ, определение скорости молекул, характеристики
состояния газа в изопроцессах. Графическое решение задач на изопроцессы.
Алгоритм решения задач на определение характеристик влажности воздуха.
Решение задач на определение характеристик твёрдого тела: абсолютное и
относительное удлинение, тепловое расширение, запас прочности, сила
упругости.
6. Основы термодинамики (3 часа)
Внутренняя энергия одноатомного газа. Работа и количество теплоты.
Алгоритм решения задач на уравнение теплового баланса. Первый закон
термодинамики. Адиабатный процесс. Тепловые двигатели. Расчет КПД
тепловых установок графическим способом.
7. Электрическое и магнитное поля (3 часа)
Задачи разных видов на описание электрического поля различными
средствами: законами сохранения заряда и законом Кулона, силовыми
линиями, напряженностью, разностью потенциалов, энергией. Алгоритм
решения задач: динамический и энергетический. Решение задач на описание
систем конденсаторов. Задачи разных видов на описание магнитного поля
тока: магнитная индукция и магнитный поток, сила Ампера и сила Лоренца.
8. Постоянный электрический ток (4 часа)
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.
9.Электромагнитные колебания и волны (9 часов)
Задачи разных видов на описание явления электромагнитной индукции:
закон
электромагнитной
индукции,
правило
Ленца,
индуктивность.
Уравнение
гармонического
колебания
и
его
решение
на
примере
электромагнитных колебаний. Решение задач на характеристики колебаний,
построение графиков. Переменный электрический ток: решение задач
методом векторных диаграмм.
Календарно-тематическое планирование.
№
п/п
Содержание обучения. Разделы. Темы
Дата
План
Факт
Физическая задача. Классификация задач. (2ч)
1.1
Физическая теория и решение задач.
2.2
Примеры задач всех видов.
Правила и приемы решения задач всех видов. (3ч)
3.1
Общие требования при решении задач.
4.2
Этапы решения задач.
5.3
Анализ решения задач и его значение.
Динамика и статика. (4ч)
6.1
Координатный метод решения задач.
7.2
Задачи на определение характеристик
равновесия физических систем.
8.3
Задачи на принцип относительности:
кинематические и динамические
характеристики движения тела в разных
системах отсчета.
9.4
Подбор и составление сюжетных задач.
Законы сохранения. (4ч)
10.1
Классификация задач по механике.
11.2
Задачи на ЗСИ и реактивное движение.
12.3
Взаимопроверка решаемых задач.
13.4
Знакомство с примерами решения задач по
механике республиканских и международных
олимпиад.
Строение и свойства газов, жидкостей и твердых тел. (3ч)
14.1
Качественные задачи на основные положения
МКТ.
15.2
Задачи на описание поведения идеального
газа.
16.3
Задачи на свойства паров.
Основы термодинамики. (3ч)
17.1
Комбинированные задачи на первый закон
термодинамики.
18.2
Задачи на тепловые двигатели.
19.3
Конструкторские задачи и задачи на проекты.
Электрическое и магнитное поле. (3ч)
20.1
Задачи разных видов на описание
электрического поля.
21.2
Задачи разных видов на описание магнитного
поля.
22.3
Решение качественных и экспериментальных
задач.
Постоянный электрический ток. (4ч)
23.1
Задачи на различные приемы расчета
сопротивления электрических цепей.
24.2
Ознакомление с правилами Кирхгофа.
25.3
Расчет участка цепи, имеющей ЭДС.
26.4
Задачи на описание постоянного
электрического тока в средах.
Электромагнитные колебания и волны. (9ч)
27.1
Задачи на описание явления ЭМИ.
28.2
Задачи на переменный ток.
29.3
Задачи на описание различных свойств
электромагнитных волн.
30.4
Задачи на описание различных свойств
электромагнитных волн.
31.5
Задачи по геометрической оптике.
32.6
Задачи по геометрической оптике.
33.7
Классификация задач по СТО.
34.8
Классификация задач по СТО.
35.9
Классификация задач по СТО.