Методическая разработка урока по теме: лабораторная работа "Измерение ускорения свободного падения при помощи математического маятника"
методическая разработка на тему

стр.

1. ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

5

2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

8

3. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ  УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

18

4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

20

Вид учебной работы

Объем часов

Максимальная учебная нагрузка (всего)

253

Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)

169

в том числе:

практические занятия и лабораторные работы

44

Самостоятельная работа обучающегося (всего):

в том числе внеаудиторная самостоятельная работа

86

Промежуточная  аттестация в форме экзамена

Наименование разделов и тем

Содержание учебного материала, лекции и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся.

Объем часов

Уровень освоения

1

2

3

4

Введение

Физика – наука о природе. Естественнонаучный метод познания, его возможности и границы применимости. Моделирование физических явлений и процессов. Роль эксперимента и теории в процессе познания природы. Физические законы. Основные элементы физической картины мира.

2

1

2

1. Механика

Относительность механического движения. Системы отсчета. Характеристики механического движения: перемещение, скорость, ускорение. Виды движения (равномерное, равноускоренное) и их графическое описание.

Взаимодействие тел. Принцип суперпозиции сил. Законы динамики Ньютона. Силы в природе: упругость, трение, сила тяжести. Закон всемирного тяготения. Невесомость.

Закон сохранения импульса и реактивное движение. Закон сохранения механической энергии. Работа и мощность.

Механические колебания. Амплитуда, период, частота колебаний. Механические волны. Свойства механических волн. Длина волны. Звуковые волны. Ультразвук и его использование в технике и медицине.

Демонстрации

Зависимость траектории от выбора системы отсчета. Виды механического движения. Зависимость ускорения тела от его массы и силы, действующей на тело. Сложение сил. Равенство и противоположность направления сил действия и противодействия. Зависимость силы упругости от деформации. Силы трения. Невесомость. Реактивное движение. Переход потенциальной энергии в кинетическую и обратно. Образование и распространение волн. Частота колебаний и высота тона звука.

40

1

2

Практическое занятие №1. Решение задач по кинематике

Практическое занятие №2. Решение задач по кинематике

Практическое занятие №3. Решение задач по кинематике

Практическое занятие №4. Решение задач по кинематике

Практическое занятие №5. Решение задач по кинематике

Практическое занятие №6. Решение задач по динамике

Практическое занятие №7. Решение задач по динамике

Практическое занятие №8. Решение задач по динамике 

Практическое занятие №9. Решение задач на законы сохранения

Практическое занятие №10. Решение задач на законы сохранения

Практическое занятие №11. Решение задач на законы сохранения

Практическое занятие №12. Решение задач на законы сохранения 

Практическое занятие №13. Решение задач по теме: колебания и волны 

Лабораторная работа №1. «Исследование движения тела под воздействием постоянных сил»

Лабораторная работа №2. «Изучение траектории движения тела в поле силы тяжести»

Лабораторная работа №3.  «Измерение ускорения свободного падения»

Лабораторная работа №4. «Изучение зависимости периода обращения» 

Лабораторная работа №5. «Сохранение механической энергии»

18

2

Контрольная работа № 1. Кинематика 

Контрольная работа № 2. Динамика 

Контрольная работа № 3. Законы сохранения

3

2

Самостоятельная работа.

20

3

2. Молекулярная физика. Термодинамика

История атомистических учений. Наблюдения и опыты, подтверждающие атомно-молекулярное строение вещества. Масса и размеры молекул. Тепловое движение. Абсолютная температура как мера средней кинетической энергии частиц.

Объяснение агрегатных состояний вещества на основе атомно-молекулярных представлений. Модель идеального газа. Связь между давлением и средней кинетической энергией молекул газа. Модель строения жидкости. Влажность воздуха. Поверхностное натяжение и смачивание. Модель строения твердых тел. Изменения агрегатных состояний вещества.

Внутренняя энергия и работа газа. Первый закон термодинамики. Необратимость тепловых процессов. Тепловые двигатели и охрана окружающей среды. КПД тепловых двигателей.

Демонстрации

Движение броуновских частиц. Диффузия. Изменение давления газа с изменением температуры при постоянном объеме. Кипение воды при пониженном давлении. Психрометр и гигрометр. Явления поверхностного натяжения и смачивания. Кристаллические вещества. Изменение внутренней энергии тел при совершении работы. Модели тепловых двигателей.

30

1

2

Практическое занятие №14. Решение задач  по теме: количество теплоты 

Практическое занятие №15.  Решение задач по теме «МКТ»

Практическое занятие №16.  Решение задач по теме «МКТ»

Практическое занятие №17. Решение задач по теме: свойства газов, жидкостей, твердых тел

Практическое занятие №18.  Решение задач по теме: основы «МКТ» 

Практическое занятие №19.  Решение задач по теме: «Внутренняя энергия»

Практическое занятие №20.  Решение задач по теме: «Термодинамика» 

Практическое занятие №21.  Решение задач по теме: «Электростатика»

Практическое занятие №22.  Решение задач по теме: «Электростатика»

Практическое занятие №23.  Решение задач по теме: «Электростатика» 

Практическое занятие №24.  Решение задач на закон Ома 

Лабораторная работа №6. «Исследование зависимости объема газа от температуры при постоянном давлении»

Лабораторная работа №7. «Измерение относительной влажности»

Лабораторная работа №8. «Наблюдение поверхностного натяжения жидкостей»

Лабораторная работа №9. «Наблюдение роста кристаллов под микроскопом»

15

2

Контрольная работа № 4. Основы МКТ 

1

2

Самостоятельная работа.

15

3

3. Электродинамика

Взаимодействие заряженных тел. Электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. Электрическое поле. Напряженность поля. Проводники и диэлектрики в электрическом поле.

Постоянный электрический ток. Сила тока, напряжение, электрическое сопротивление. Закон Ома для участка цепи.

Тепловое действие электрического тока. Закон Джоуля—Ленца. Мощность электрического тока.

Полупроводники. Собственная и примесная проводимости полупроводников. Полупроводниковый диод. Полупроводниковые приборы (8).

Магнитное поле. Постоянные магниты и магнитное поле тока. Сила Ампера. Принцип действия электродвигателя.

Явление электромагнитной индукции. Принцип действия электрогенератора. Переменный ток. Трансформатор. Производство, передача и потребление электроэнергии. Проблемы энергосбережения. Техника безопасности в обращении с электрическим током.

Электромагнитное поле и электромагнитные волны. Скорость электромагнитных волн. Принципы радиосвязи.

Свет как электромагнитная волна. Интерференция и дифракция света. Законы отражения и преломления света. Дисперсия света. Различные виды электромагнитных излучений, их свойства и практические применения. Оптические приборы.

Демонстрации

Взаимодействие заряженных тел. Проводники в электрическом поле. Диэлектрики в электрическом поле. Тепловое действие электрического тока. Собственная и примесная проводимость полупроводников. Полупроводниковый диод. Транзистор. Опыт Эрстеда. Взаимодействие проводников с токами. Электродвигатель. Электроизмерительные приборы. Электромагнитная индукция. Работа электрогенератора. Трансформатор. Излучение и прием электромагнитных волн. Радиосвязь. Интерференция света. Дифракция света. Законы отражения и преломления света. Получение спектра с помощью призмы. Оптические приборы

70

1

2

Лабораторная работа №10. «Изучение закона Ома для участка цепи»

Лабораторная работа №11. «Изучение законов соединения проводников»

Лабораторная работа №12. «Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления»

Лабораторная работа №13. «Измерение сопротивления лампы»

Лабораторная работа №14. «Изучение явления ЭМИ»

Лабораторная работа №15. «Изучение зависимости силы Ампера» 

Лабораторная работа №16. «Получение изображений с помощью собирающей линзы»

Лабораторная работа №17. «Измерение показателя преломления стекла»

Лабораторная работа №18. «Наблюдение явлений интерференции и дисперсии»

Лабораторная работа №19. «Определение длины световой волны»

10

2

Контрольная работа № 5. Электростатика 

Контрольная работа № 6. Законы постоянного тока. 

Контрольная работа №7. Магнитное поле 

Контрольная работа №8. Электромагнитные колебания. 

Контрольная работа №9. Электромагнитные волны

5

2

Самостоятельная работа.

35

3

4. Строение атома и квантовая физика

Гипотеза Планка о квантах. Фотоэффект. Фотон. Волновые и корпускулярные свойства света. Технические устройства, основанные на использовании фотоэффекта.

Строение атома: планетарная модель и модель Бора. Поглощение и испускание света атомом. Квантование энергии. Принцип действия и использование лазера.

Строение атомного ядра. Энергия расщепления ядра и ядерная энергетика. Радиоактивные излучения и их воздействие на живые организмы.

Демонстрации

Фотоэффект. Излучение лазера. Линейчатые спектры различных веществ. Счетчик ионизирующих излучений.

22

1

2

Лабораторная работа №20. «Наблюдение линейчатых спектров»

1

2

Контрольная работа №10. Фотоэффект 

1

2

Самостоятельная работа.

12

3

5. Эволюция Вселенной

Эффект Доплера и обнаружение «разбегания» галактик. Большой взрыв. Возможные сценарии эволюции Вселенной. Эволюция и энергия горения звезд. Термоядерный синтез. Образование планетных систем. Солнечная система.

Демонстрации

Солнечная система (модель). Фотографии планет, сделанные с космических зондов.

5

1

2

Самостоятельная работа.

4

3

Направление

Краткая аннотация. Адрес

Физика вокруг нас

Новости,  статьи, доклады, факты. Ответы на многие «почему?». Новости физики и космонавтики. Физические развлечения. Физика фокусов. Физика в литературе.

http:// physics03.nагоd.ги/index.htm

Физика в анимациях

Десять анимаций по основным разделам физики.

http:// physics /nаd.ги/ physics/htm

Тесты по физике

Обучающие тесты по физике В. И. Регельмана.

http:// physics-regelman.com/

Чудеса своими руками

Описание интересных простых опытов по физике. http://demonstrator. nагоd.ги/cont/html

Новости науки

Изложение самых интересных научных статей, опубликованных в различных научных журналах. http://www.scientific.ru/ index.html

Наука в «Русском переплете»

Новости из мира науки и техники. http://www.регерlet. ru/nauka/

Новости физики

Раздел новостей журнала «Успехи физических наук», ежемесячно публикующего обзоры современного состояния наиболее актуальных проблем физики и смежных с нею наук. http://www.ufn.ru/ru/news/

Элементы.Ру

Сайт о фундаментальной науке. Новости. Энциклопедия терминов и законов.  Научный календарь. Наука и право. Библиотека статей. http://еlеmenty.ru/index.html

Наука и техника, электронная библиотека

Электронные версии научно-популярных журналов, научно-популярные статьи, биографические статьи, электронные версии редких книг. http://n-t.ru/

Известия науки

Научная жизнь. Открытия. Технология. Образование. http://inauka.ги/

Наука и жизнь в иностранной прессе

Обзор публикаций о достижениях науки и технологий в иностранной прессе. http://inopressa.ru/rubrics/science

Журнал «Квант»

Научно-популярный   физико-математический   журнал для школьников «Квант».

http://kvanr.info/

Журнал «Потенциал»

Журнал  по физике,  математике и информатике для старшеклассников и учителей.

http://www.potential.org.ru/bin/view/Home/WebHome

Журнал «Наука и жизнь»

Статьи по всем отраслям технических, естественных и гуманитарных наук, написанные известными специалистами. Свободный доступ к содержанию статей. http://www.nkj.ru/

Энциклопедия «Кругосвет»

Подробное объяснение научно-технических терминов и понятий. http://www.krugosvet.ru/ science.htm

Словари и энциклопедии на Академике

Самые различные словари и энциклопедии. http://dic.academic.ru/searchall.php

Школьный физический эксперимент. СГУ ТВ

email:kasset@sgutv.ru; www.sgutv.ru

Электронные пособия:

«Открытая физика» С.М.Козелл. – М.: Физикон.»

Раздел (тема) учебной дисциплины

Результаты

(освоенные умения, усвоенные знания)

Вид

контроля

форма контроля

Введение

уметь:

-отличать гипотезу от научной теории;

-приводить примеры, показывающие, что: наблюдения и эксперимент являются основой для выдвижения гипотез и теорий, позволяют проверить истинность теоретических выводов; физическая теория дает возможность объяснять известные явления природы и научные факты, предсказывать еще неизвестные явления.

знать/понимать:

-смысл понятий: физическое явление, гипотеза, закон, теория.

вводный

контроль

тестирование

текущий

контроль

блиц-опрос

Тема 1.

Механика

уметь:

- приводить примеры, показывающие практическое использование законов механики;

-формулировать понятия механики, изображать графически различные виды механических движений;

-объяснять суть реактивного движения и различных видов механической энергии;

-представлять закономерности механики: вербально, аналитически, графически;

-решать задачи по образцу;

-видеть проявления законов и закономерностей механики в деятельности человека и техники

знать:

-основные понятия механики;

-смысл физических величин: скорость, ускорение, масса, сила, импульс, работа, механическая энергия.

текущий

контроль

устный опрос,

работа с карточками,

письменная проверка,

тестовые задания,

зачет,

проверка опорных конспектов,

коррекция

повторные тесты,

индивидуальные, консультации

итоговой

контроль

лабораторные работы

контрольная работа

Тема 2. Молекулярная физика. Термодинамика

уметь:

• описывать и объяснять физические явления и свойства тел в газообразном, жидком и твердом состоянии;
• читать и строить графики зависимости между основными параметрами состояния газа; вычислять работу газа с помощью графика зависимости давления от объема;
• представлять явления и свойства графически;
• решать задачи по образцу и вариативно на расчет количества вещества, молярной массы, с использованием основного уравнения молекулярно-кинетической теории газов,  связи средней кинетической энергии хаотического движения молекул и температуры, первого закона термодинамики,  КПД тепловых двигателей;
• пользоваться психрометром; определять экспериментально параметры состояния газа.

знать:

смысл физических понятий: вещество, взаимодействие, внутренняя энергия, абсолютная температура, средняя кинетическая энергия частиц вещества, количество теплоты; тепловое движение частиц; масса и размеры молекул; идеальный газ;  броуновское движение: температура (мера средней кинетической энергии молекул); необратимость тепловых процессов; насыщенные и ненасыщенные пары; влажность воздуха; поверхностное натяжение, смачивание; анизотропия монокристаллов, кристаллические и аморфные тела; упругие и пластические деформации.

Законы и формулы: основное уравнение молекулярно-кинетической теории, уравнение Менделеева — Клапейрона,  первый закон термодинамики.

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

Вклад российских и зарубежных ученых, оказавших наибольшее влияние на развитие молекулярно-кинетической теории.

текущий

контроль

устный опрос,

работа с карточками,

письменная проверка,

тестовые задания,

проверка опорных конспектов и кроссвордов

коррекция

повторные тесты,

индивидуальные консультации

итоговый

контроль

контрольная работа,

лабораторная работа

Тема 3. Электродинамика

уметь:

- формулировать понятия электромагнитного поля и его частных проявлений,

- описывать и объяснять электромагнитную индукцию, распространение электромагнитных волн; волновые свойства света;

-производить расчет электрических цепей;

-решать задачи на определение параметров тока, законов Ома для участка цепи и полной цепи, на расчет работы и мощности тока;

- описывать процессы, возникающие в простейшем колебательном контуре электромагнитных колебаний;

 Характеризовать свободные электромагнитные колебания, вынужденные электромагнитные колебания.

-приводить примеры практического использования различных видов электромагнитных излучений для развития радио и телекоммуникаций

Решать задачи на закон сохранения электрического заряда и закон Кулона; на движение и равновесие заряженных частиц в электрическом и магнитном полях; на расчет напряженности, напряжения, работы электрического поля, магнитной индукции, силы Лоренца, силы Ампера.

Собирать электрические цепи. Измерять ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока.

Определять неизвестный параметр колебательного контура, если известно значение другого его параметра и частота свободных колебаний; рассчитывать частоту свободных колебаний в колебательной системе с известными параметрами. Измерять длину световой волны.

Решать задачи на применение формул, связывающих длину волны с частотой и скоростью, период колебаний с циклической частотой, на применение закона преломления волн.

Применять: электроизмерительные приборы магнитоэлектрической системы;  полупроводниковый диод, терморезистор, транзистор.

знать:

-физический смысл понятий: элементарного электрического заряда; сохранения энергии, импульса и электрического заряда;

-физический смысл параметров тока;

-законы электрического тока, условно-необходимых для существования тока и принципы работы приборов, используемых электрический ток;

-законы магнитного поля и электромагнитной индукции, принципы распространения электрических волн и их использования в деятельности человека

Понятия: электрический заряд, электрическое и магнитное поля; напряженность, разность потенциалов, напряжение,  диэлектрическая проницаемость: сторонние силы и ЭДС; магнитная индукция, магнитный поток, термоэлектронная эмиссия, собственная и примесная проводимость полупроводников, р-n-переход в полупроводниках, электромагнитная индукция. Законы: Кулона, сохранения заряда. Ома для полной цепи, электролиза, электромагнитной индукции; правило Ленца.

Понятия: гармонические, свободные, вынужденные колебания и автоколебания; колебательный контур; переменный ток; резонанс, автоколебательная система; электромагнитное поле, интерференция, дифракция, дисперсия и поляризация света.

Законы отражения и преломления волн.

Использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни:

-для обеспечения безопасности жизнедеятельности в процессе использования бытовых электроприборов, средств радио- и телекоммуникационной связи.

Текущий

контроль

Тестирование,

физические диктанты,

опрос,

проверка творческих работ,

защита лабораторных работ

коррекция

повторные тесты,

индивидуальные консультации

итоговый

контроль

контрольная работа,

лабораторные работы

Тема 4. Строение атома и квантовая физика

уметь:

- приводить примеры практического использования знаний квантовой физики в создании ядерной энергетики и лазеров;

- решать задачи с использование уравнения фотоэффекта, на излучение и поглощение света атомом;

Решать задачи на применение формул, связывающих энергию, импульс и массу фотона с частотой соответствующей световой волны.

Вычислять красную границу фотоэффекта и энергию фотоэлектронов на основе уравнения Эйнштейна.

знать:        

- смысл физических законов фотоэффекта и ядерной физики;

- вклад российских и зарубежных ученых, оказавших наибольшее влияние на развитие атомной и термоядерной энергетики;

Понятия: фотон, фотоэффект, корпускулярно-волновой дуализм, ядерная модель атома, ядерные реакции, энергия связи, радиоактивный распад, цепная реакция деления, термоядерная реакция, элементарная частица, атомное ядро.

Практическое применение: устройство и принцип действия фотоэлемента; примеры технического использования фотоэлементов; принцип спектрального анализа; примеры практических применений спектрального анализа; устройство и принцип действия ядерного реактора.

текущий

контроль

Опрос,

оценка опорных конспектов, кроссвордов,

защита презентаций

коррекция

повторные тесты,

индивидуальные консультации

Тема 5. Эволюция вселенной

уметь:

- описывать и объяснять физические явления и свойства тел: движение небесных тел и искусственных спутников Земли;

- воспринимать и на основе полученных знаний самостоятельно оценивать информацию, содержащуюся в сообщениях СМИ,  Интернете, научно-популярных статьях;

- решать задачи по образцу и вариативно;

знать/понимать:

- смысл понятий: ионизирующие излучения, планета, звезда, галактика, Вселенная;

- строение солнечной системы и законов Кеплера;

текущий

контроль

блиц-опрос,

составление таблицы текста,

конкурс презентаций

коррекция

повторные тесты,

индивидуальные консультации