Решение задач по физике с помощью компьютера

Солтүстік-Қазақстан облысы

Тайынша ауданы

«Краснокиевка орта мектебі» ММ

Северо-Казахстанская область

Тайыншинский район

КГУ «Краснокиевкая средняя школа»

Программа прикладного курса

для учащихся 11 класса

общеобразовательных школ

«Решение задач по физике с помощью компьютера»

2015-2016

КГУ «Краснокиевская средняя школа»

Автор - составитель: Шынбаев Б.Н. - учитель физики и информатики

Данная программа предназначена для учащихся 11 класса общеобразовательной школы естественно-математического направления биолого-математического профиля

КЕЛІСІЛДІ: СОГЛАСОВАНО:

Аудандық методкабинеттін ӘК меңгерушісі зав. РМК Сулейменова К.С.

___________

__________«____»

ӘБ ОТЫРЫСЫНДА

ҚАРАЛДЫ:

РАССМОТРЕНО

на заседании МО:

Қаулы № ____

Протокол №____

___________

«____» _____

БЕКІТЕМІН:

УТВЕРЖДАЮ:

«Краснокиевка орта мектебінің» КММ директоры

Директор КГУ «Краснокиевской средней школы»

___________

__________«____»

Программа прикладного курса

для учащихся 11 класса

общеобразовательных школ

«Решение задач по физике с помощью компьютера»

Содержание

Пояснительная записка……………………………………

5

Цели и задачи курса. Ожидаемый результат…………….

6

Содержание программы………………………………………

7

Тематическое планирование……………………………...

8

Список литературы……………………….………………..

</ 12

Пояснительная записка

Для того, чтобы в современное время вступить в ряды квалифицированных специалистов необходимо владеть информационными технологиями. Качество и уровень конкурентоспособности людей в большей степени зависит от их способностей использовать различную информацию. Для свободной ориентации в информационных потоках специалист любого профиля учится получать, обрабатывать и использовать информацию с помощью двух информационных сфер:

• Естественной информации (информации созидательного взаимодействия человека с окружающим миром на биологическом уровне).

• Искусственной информации (вся информация, накопленная людьми и создаваемая ежедневно). Широко известно применение телескопов, микроскопов, радиоприёмников и других устройств. Компьютер позволяет объединить различные искусственные методы.

Информатизация обеспечивает переход общества от индустриального типа развития к информационному.

Бурное развитие компьютерной техники и информационных технологий послужило толчком к развитию общества, построенного на использовании различной информации и получившего название информационного общества. При этом ведущим является подготовка подрастающего поколения к жизни в быстро меняющемся информационном обществе, в мире, в котором сильно ускоряется процесс появления новых знаний, постоянно возникает потребность в новых профессиях, в непрерывном повышении квалификации. И ключевую роль в решении этих задач играет владение современным человеком информационными и коммуникационными технологиями. Поэтому жить в современном мире, адекватно этому миру, сможет тот, кто сам умеет использовать информационные технологии, владеет современными ИКТ.

Современному выпускнику необходимо интегрироваться в социальную среду. Формирование его компетентностей, происходящее в процессе обучения, включает новые требования в условиях информационного общества. Наряду с учебно-организационными, интеллектуальными умениями и навыками, необходимо развивать у него учебно-информационные умения и навыки, которые включают в себя умение пользоваться каталогом и компьютерным источником информации, справочной компьютерной литературой, компьютерными коммуникационными системами.

Цели и задачи:

• Внедрение информационных технологий в организацию изучения физики;

• Формирование обобщённых умений и навыков работы с компьютерными программами, с целью использования их при решении задач по физике, а также по другим предметам;

• Формирование творческих способностей учеников и повышение интереса к предмету за счёт использования новых возможностей получения и применения знаний, умений и навыков работы с компьютером.

Ожидаемый результат

Результатом изучения данного курса является овладение рядом навыков и умений применения обычных компьютерных программ для решения как простых, так и сложных задач физики. Повысить навык и выработать автоматизм применения ПОдля решения задач в строительстве, прокладке электросети, расчета физвеличин в быту и на работе.

Данная программа ориентирована на предподготовку следующих специальностей: IT- специалист, информационные системы, физика, энергетик, инженер.

Содержание программы

Раздел «Электродинамика».

«Колебательное движение (4 часа)»:

Методы решения задач на резонанс напряжений в электрической цепи;мощность в цепи переменного тока;

Компьютерное моделирование зависимости напряжения и силы тока;

«Электромагнитные волны и физические основы радиотехники (4 часа)»:

Моделирование шкалы электромагнитных волн;отражение и преломление электромагнитных волн; детекторный радиоприемник;

«Световые волны и оптические приборы (5 часов)»:

Графическое построение законапреломления и отражения света;поляроиды;

«Элементы теории относительности (4 часа)»:

Моделирование опыта Майкельсона и Морли;

Раздел «Квантовая физика».

«Световые кванты (4 часа)»:

Обоснование излучения абсолютно черного тела;формула Планка и ее значимости;рентгеновское излучение;

компьютерная томография;фотоэффект;люминесценция различных веществ при ультрафиолетовом освещении их воздействие на организмы;

«Атомная физика (4 часа)»:

Рассмотреть опыт Резерфорда по рассеянию альфа-частиц; изучить постулаты Бора и боровскау теорию водородоподобного атома;модели Бора и принцип соответствия;опыт Франка и Герца; создание лазера, голографии и принципа их построения.

«Физика атомного ядра (9 часов)»:

Расширение заний о нуклонной модели ядра, принцип работы счетчика Гейгера-Мюллера;камеры Вильсона; пузырьковой камеры;дозиметра;

Тематический план

Тема занятия

Часы

Сроки

«Колебательное движение (4 часа)»

1

Резонанс напряжений в электрической цепи;мощность в цепи переменного тока;

1

2

Трансформатор. Определение числа витков в обмотках трансформатора;

1

3

Решение задач

1

4

Компьютерное моделирование зависимости напряжения и силы тока, электрической и магнитной энергии от времени

1

«Электромагнитные волны и физические основы радиотехники ( 4 часа)»

5

СМИ - развитие современных средств связи в Казахстане. Моделирование шкалыэлектромагнитных волн

1

6

Биологическиедействия высокочастотныхэлектромагнитных волн и защита от них; излучение и прием, отражение и преломление электромагнитных волн;

1

7

Интерференция и дифракция лектромагнитных волн, поляризация.

1

8

Радиосвязь (модуляция и детектирование высокочастотных электромагнитных колебаний); детекторный радиоприемник

1

«Световые волны и оптические приборы (5 часов)»

9

Графическое построение законапреломления и отражения света

1

10

Принцип Ферма;

1

11

Зеркала: плоские и сферические и ход лучей в них; полное внутреннее отражение

1

12

Формула тонкой линзы;ход лучей в линзе; построение изображения в линзе

1

13

Интерференция, дифракция, дисперсия и поляризация света; дифракционные решетки, поляроиды

1

«Элементы теории относительности (4 часа)»

14

NGW - принцип относительности в механике;конечность и предельность скорости света;

1

15

Моделирование опыта Майкельсона и Морли; систематизация формул и постулатов теории относительности;

1

16

Конечность и предельностьскоростисвета; релятивистский закон сложения скоростей; закон взаимосвязи массы и энергии

1

17

Решение задач

1

«Световые кванты (4 часа)»

18

Обоснование излучения абсолютно черного тела;

1

19

Формула Планка и ее значимость; рентгеновское излучение;

1

20

Компьютерная томография; фотоэффект; люминесценция различных веществ при ультрафиолетовом освещении их воздействие на организмы;

1

21

Просмотр д/ф

1

«Атомная физика (4 часа)»

22

Опыт Резерфорда

1

23

Постулаты Бора и боровская теория водородоподобного атома; модель Бора и принцип соответствия;

1

24

Опыт Франка и Герца;

1

25

Создание лазера, голографии и принципа их построения.

1

«Физика атомного ядра (9 часов)»

26

Расширение заний о нуклонной модели ядра, энергии связи нуклонов в ядре,

1

27

Естественная радиоактивность; закон радиоактивного распада; ядерная реакция; искусственная радиоактивность;

1

28

Деление тяжелых ядер; цепная ядерная реакция

1

29

Принцип работы счетчика Гейгера-Мюллера;

1

30

Камера Вильсона;

1

31

Пузырьковая камера;

1

32

Дозиметр

1

33

Научно-познавательный фильм

1

34

Обобщение

1

Всего

34

Требования к уровню подготовки учащихся

Учащиеся класса должнызнать:

1. Теории (электродинамика, элементы квантовой физики);

2. Понятия (модель, гипотеза, принцип, постулат, закон, теория, пространство и время, гармонические, электромагнитные колебания, резонанс, электромагнитная волна, корпускулярно-волновой дуализм, фотоэффект, Постоянная Планка, атом, квант, фотон, атомное ядро, дефект массы, энергия связи, радиоактивность, ионизирующее излучение, планета, явление разбегания планет, звезда, галактика, Вселенная, световой год, парсек);

3. Величины (период, частота, амплитуда колебаний, длина волны, показатель преломления, оптическая сила линзы, период полураспада);

4. законы, принципы и постулаты (формулировка, границы применимости):Ньютона, Кеплера, всемирного тяготения, сохранения энергии, импульса, Кулона, Ома, Джоуля-Ленца, Ампера, принципы суперпозиции и относительности, законы волновой и геометрической оптики, постулаты специальной теории относительности, закон связи массы и энергии, законы фотоэффекта, постулаты Бора, закон радиоактивного распада, закон Хаббла;

Учащиеся класса должны уметь:

1. пользоваться методами научного исследования;

2. проводить эксперименты, представлять результаты измерений;

3. оценивать погрешности;

4. описывать и объяснять результаты наблюдений и экспериментов:распространение электромагнитных волн;

дисперсия, интерференция, дифракция и поляризация света, излучение и поглощение света атомами, линейчатые спектры;

фотоэффект; радиоактивность;

5. применять теоретические знания по физике на практике, решать качественные, графические и расчетные задачи различного уровния сложности;

6. использовать полученные знания, умения и навыки при решение бытовых проблем и в чрезвычайных ситуациях.

Личностные результаты.

1. учащиеся должны проявлять:

   1. самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений;

   2. готовность к выбору жизненного пути в соответствии с собственными интересами и возможностями;

Системно-деятельностные результаты:

1. владеть современными информационно-коммуникационными технологиями при расширении и углублении знаний при выполнении и оформлении практических заданий;

2. использоватьновые информационные технологии для поиска, обработки и предъявления информации по физике в компьютерных базах данных и сетях (сети Интернет).

3. уметь анализировать, обрабатывать, синтезировать и использовать научную информацию.

Список литературы

Учебник «Физика и астрономия» 10 класс, 2012 г., Алматы «Мектеп»

Авторы: Кронгарт Б.., Койшыбаев Н, Кем В.

Книги для учителя: Методическое пособие«Физика и астрономия» 10 класс, 2012 г., Алматы «Мектеп»

Авторы: Кронгарт Б.., Койшыбаев Н, Кем

Дидактические сборники: Дидактические материалы«Физика и астрономия» 10 класс, 2012 г., Алматы «Мектеп»

Авторы: Койшыбаев Н, Кем В.

Сборники задач Сборник задач «Физика и астрономия» 10 класс, 2013 г., Алматы «Мектеп». Авторы: Кронгарт Б., Тезекеев С.

Учебник «Физика и астрономия» 11 класс, 2012 г., Алматы «Мектеп»

Авторы: С.Туякбаева, Ш.Насокова, Б.Кронгарт, В.Кон, В.Загайнова

Книги для учителя: Методическое пособие«Физика и астрономия» 11 класс, 2012 г., Алматы «Мектеп»

Авторы: С.Туякбаева, Ш.Насокова, Б.Кронгарт.

Дидактические сборники: Дидактические материалы«Физика и астрономия» 11 класс, 2012 г., Алматы «Мектеп»

Авторы: Башарулы Р., Бакынов Ж.

Сборники задач Сборник задач «Физика и астрономия» 11 класс, 2013 г., Алматы «Мектеп». Авторы: Кронгарт Б., Тезекеев С.

14