Учебно-методический комлект элективного курса Нестандартные задачи по физике

Учебно - методический комплект элективного курса «Нестандартные задачи по физике».

Составитель: Елакова Галина Владимировна, учитель физики МБОУ «Средняя общеобразовательная школа №7» г. Канаш.

Содержание

1. Пояснительная записка………………………………………………………….3 -4

2. Общая характеристика курса……………………………………………………4-7

3. Содержание программы курса……………………………………………….. 8-10

4. Основные требования к знаниям и умениям учащихся ..……………………10-11

5. Как решать задачу………………………………………………………………11-15

6. Методика решения задач……………………………………………………….11-25

7. Календарно-тематическое планирование…………………………………… 25-36

8. Перечень учебно-методических средств обучения……………………………36-37

Пояснительная записка

Предмет: физика

Класс: 10 - 11

Всего часов на изучение программы: 68ч.

Количество часов в неделю:1ч.

Курс рассчитан на 2 года обучения

Элективный курс рассчитан для учащихся 10-11 классов и предполагает совершенствование подготовки школьников по освоению основных разделов физики. Основой курса должно стать формирование у школьников общих умений, необходимых для решения любых задач. Формирование же этих умений должно происходить на примере физических задач, которые можно легко алгоритмизировать, подобно математическим, но которые, по сравнению с последними, больше приближены к практике, менее абстрактны.

Основные цели курса:

1. Развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей в процессе решения физических задач и самостоятельного приобретения знаний.

2. Совершенствование полученных в основном курсе знаний и умений.

3. Формирование представлений о постановке, классификации, приемах и методах решения физических задач.

4. Создание условий самореализации учащихся в процессе учебной деятельности.

5. Углубление полученных в основном курсе знаний и умений.

6. Ознакомить учащихся с наиболее общими приемами и методами решения физических задач, что способствует развитию логического мышления и формированию соответствующих практических умений и навыков.

7. Оказать содействие в подготовке к выпускному экзамену.

Задачи курса:

1. Развить физическую интуицию, выработать определенную технику, чтобы быстро улавливать физическое содержание задачи и справиться с предложенными экзаменационными заданиями.

2. Обучить учащихся обобщенным методам решения вычислительных, графических, экспериментальных и качественных задач как действенному средству формирования физических знаний и учебных умений.

3. Способствовать развитию мышления учащихся, их познавательной активности и самостоятельности, формированию современного понимания науки.

4. Способствовать интеллектуальному развитию учащихся, которое обеспечит переход от обучения к самообразованию.

5. Повторить и систематизировать изученный материал, расширить знания учащихся по основным вопросам физики, которые необходимы для продолжения образования.

6. Продолжить формирование ряда общих учебных и предметных умений и навыков.

7. Осознанно применять физические законы и модели для решения задач.

8. Пользоваться учебной, справочной и научно-популярной литературой для нахождения нужной информации.

9. Пользоваться алгоритмами и самостоятельно составлять планы решения конкретных задач.

10. Применять новые компьютерные технологии для моделирования явлений, обработки результатов, получения информации из Интернета и других источников.

11. Создать условия для овладения приемами исследовательской деятельности, способствовать развитию логичности, самостоятельности мышления, творческих способностей учащихся.

В этом курсе учащихся необходимо научить:

1. Работать с текстом задачи, находить скрытую информацию, транслировать полученную информацию из одного вида в другой.

2. Использовать физические и математические модели, понимать их роль в физических задачах.

3. Составлять планы решения конкретных задач и алгоритмы рассуждений для различных типов задач.

4. Находить общее в подходах к решению задач различных видов, по различным темам и т.д.

5. Использовать качественные методы при решении задач.

6. Использовать оценочные суждения при решении задач.

7. Использовать уже решенные задачи в качестве базы для конструирования и решения новых задач.

8. Использовать задачи для уточнения и углубления своих знаний.

9. Использовать элементы ТРИЗ при решении задач.

Общая характеристика курса.

10. Проверять физический смысл решений и т.д.

Федеральный государственный образовательный стандарт (ФГОС) основного общего образования предъявляет высокие требования к результатам обучения физике, в частности, при проведении физического эксперимента и решении задач. Так, учащиеся должны приобрести умения применять научные методы познания, наблюдать физические явления, проводить опыты, простые экспериментальные исследования, прямые и косвенные измерения с использованием аналоговых и цифровых измерительных приборов, оценивать границы погрешностей результатов измерений ит.д. Реализация личностных и метапредметных результатов обучения может осуществляться через решение нестандартных задач и экспериментальных заданий. Содержание таких заданий направлено на развитие активной, самостоятельной творческой деятельности учащихся. При их выполнении учащимся необходимо использовать экспериментальные методы познания (например, наблюдение физических явлений, выдвижение гипотез, моделирование, измерение физических величин и т.д.), получать следствия из выдвинутых предположений, проверять их на практике. Программа элективного курса составлена на основе обязательного минимума содержания физического образования, концентрической программы для общеобразовательных школ и согласована с требованиями государственного стандарта. В процессе решения нестандартных задач учащиеся овладевают методами исследования различных явлений природы, знакомятся с новыми прогрессивными идеями взглядами, с открытиями отечественных ученых, с достижениями науки и техники.

Программа элективного курса ориентирует учителя на дальнейшее совершенствование уже усвоенных обучающимися знаний и умений. Для этого вся программа делится на несколько разделов. В программе выделены основные разделы школьного курса физики, в начале изучения которых с учащимися повторяются основные законы и формулы данного раздела. При подборе задач по каждому разделу можно использовать вычислительные, экспериментальные, графические и качественные задачи.

В начале изучения элективного курса дается один урок для ознакомления учащихся с понятием «задача», их классификацией и основными способами решения. Большое значение дается алгоритму, который формирует мыслительные операции: анализ условия задачи, догадка, проект решения, выдвижение гипотезы, вывод. В первом разделе при решении задач особое внимание уделяется последовательности действий, анализу физических явлений, проговариванию вслух решения, анализу полученного ответа. При повторении обобщаются, систематизируются как теоретический материал, так и приемы решения задач, принимаются во внимание цели повторения при подготовке к ЕГЭ. Особое внимание следует уделить задачам, связанным с профессиональными интересами школьников, задачам межпредметного содержания и нестандартным задачам. При работе с задачами следует обращать внимание на мировоззренческие методологические обобщения: потребности общества и постановка задач, задачи из истории физики, значение математики для решения задач, ознакомление с системным анализом физических явлений при решении задач и т.д. После такого многопланового рассмотрения задачи учащиеся гораздо глубже овладевают предметом. Ведь конечная цель подготовки не победить ту или иную конкретную задачу, а развить физическую интуицию и выработать определенную технику, чтобы быстро улавливать физическое содержание задачи и справляться с любым экзаменационным или олимпиадным заданием. Развитие творческих познавательных способностей учащихся - цель деятельности учителя, а применение различных приемов активизации является средством достижения цели. Понимание этого важно для работы учителя. Заботясь о развитии учащихся, необходимо чаще использовать активные методы обучения. Но одновременно необходимо отдавать себе отчет в том, являются ли используемые приемы и методы оптимальными, отвечающими имеющемуся развитию учащихся и задаче дальнейшего совершенствования их познавательных умений.

Научить учащихся решать нестандартные задачи по физике - одна из сложнейших педагогических проблем. Неумение решать задачи является одной из основных причин снижения успеха в изучении физики. Неумение самостоятельно решать нестандартные задачи является основной причиной невыполнения олимпиадных заданий или задач повышенной сложности при решении задач на ЕГЭ. Поэтому данный курс рассчитан на развитие у учащихся самостоятельности решения задач по подобию или предложенному учителем алгоритму.

Одна из важнейших задач данного курса - развитие познавательного интереса учащихся к систематическому и глубокому изучению школьного курса физики. Для школьников, у которых интерес к физике устойчив и глубок, основной задачей учебной работы может быть развитие их творческой способностей. Для развития творческих способностей учащиеся должны встречаться с проблемами, требующими применения полученных знаний в новых условиях, самостоятельного открытия неизвестных им законов и закономерностей, изобретения оригинальных приборов и конструкции машин. Для развития школьников необходима система проблемно-познавательных задач творческого характера. В большинстве случаев творческие задачи связаны с выполнением эксперимента, конструированием, решением задачи - парадоксы и задачи - софизмы. Отыскание ошибок в рассуждениях способствует выработке способности к дифференциации близких по сходству словесных раздражителей, более тонкому восприятию и углубленному пониманию связи взаимной обусловленности физических явлений.

Различные виды творческих заданий в своей совокупности позволяют широко варьировать содержание творческих заданий и степень их сложности. Это дает возможность учитывать разнообразные интересы учащихся и уровень их подготовки.

Качественные задачи способствуют углублению и закреплению знаний учащихся. Они служат также средством проверки знаний и практических навыков школьников. Умелое применение учителем качественных задач повышает интерес учащихся к физике и поддерживает активное восприятие ими материала. Решение качественных задач учит анализировать явления, развивает логическое мышление, смекалку, творческие знания для объяснения явлений природы, быта, техники. Расширяет технический кругозор учащихся, подготавливает их к практической деятельности.

Элективный курс создает условия для развития различных способностей и позволяет воспитывать дух сотрудничества в процессе совместного решения задач, уважительного отношения к мнению оппонента. Обоснованности высказанной позиции, а также позволяет использовать приобретенные знания и умения для решения практических жизненных задач, рационального природопользования и защиты окружающей среды, обеспечения безопасности жизнедеятельности человека и общества.

Программа составлена с учетом возрастных особенностей и уровня подготовленности учащихся и ориентирована на развитие логического мышления, умений и творческих способностей учащихся.

Элективный курс включает решение вычислительных, логических, графических, геометрических, экспериментальных задач по всем разделам основного курса. Программа курса согласована с содержанием программы по физике для 10-11 классов Г.Я. Мякишева (в объёме 3 ч преподавания в неделю), что позволит осуществить повторение, совершенствование и практическое применение усвоенных знаний и умений. В то же время в программу элективного курса включен дополнительный материал: движение связанных тел, соединение конденсаторов, мощность в замкнутой цепи и КПД источника тока, соединение источников тока, закон Ома для цепи переменного тока, глаз человека как оптическая система, оптические приборы (телескоп, микроскоп). Изучение данных вопросов требуется для подготовки к поступлению в вуз.

Программа направлена на обучение учащихся общим приёмам и методам решения типовых задач, которые формируют физическое мышление, навыки умственного труда, экономят время для выполнения творческих заданий. Учащиеся будут ознакомлены с решением проблемных, нестандартных и оригинальных задач, включая некоторые задачи физических олимпиад.

Предусматривается организация коллективной работы учителя и учащихся, самостоятельной работы учащихся, работы в парах и группах по решению и составлению задач, поиску и обработке информации из различных источников (учебники, справочники, научно-популярная литература), выполнению лабораторных работ со школьным оборудованием и практических работ с использованием компьютерных технологий.

Лабораторные и практические работы, включенные в данную программу, не входят в основной курс, поэтому их выполнение будет способствовать продолжению формирования практических умений и навыков и развитию познавательного интереса учащихся к изучению физики. Многие работы имеют исследовательский характер, что позволит продолжить обучение учащихся приёмам исследовательской деятельности.

Реализация дифференцированного подхода к учащимся предполагает использование индивидуальных заданий практического и творческого характера: работа на компьютере с программой «Репетитор», индивидуальные интегрированные проекты по физике и информатике и т.п.

Текущая проверка знаний и умений учащихся включает следующие формы:

• физические диктанты,

• кратковременные проверочные работы на решение задач,

• лабораторные работы со школьным оборудованием,

• практические работы с использованием компьютерных технологий,

• тесты,

• задания по составлению задач,

• выступления с сообщениями.

Итоговая проверка заключается в выполнении учащимися контрольных работ, включающих тестовые задания, качественные, расчётные и графические задачи различной степени сложности.

Программа не создаёт учебных перегрузок для школьников, так как домашние задания отсутствуют или имеют рекомендательный или индивидуальный характер.

На данном курсе учащиеся узнают о постановке, классификации, приёмах и методах решения не типовых школьных физических задач. Систематическое применение общих правил и предписаний при решении не типовых задач поможет формированию навыков умственного труда, освободит время для выполнения исследовательских работ. Учащимся предстоит знакомство с задачами различной степени сложности, в том числе с задачами физических олимпиад. Учащиеся будут выполнять лабораторные работы со школьным оборудованием, практические работы с использованием компьютерных технологий, тестовые задания, задания по составлению задач и подготовке сообщений. Учащиеся смогут попробовать свои силы и реально оценить свои возможности.

Но цель может быть достигнута только в том случае, если учащиеся искренне хотят развить у себя способность к решению задач, проявить трудолюбие, настойчивость, смекалку.

Умение решать задачи делает знания действенными, практически применимыми, позволяющими школьникам поступить и учиться в учебных заведениях естественнонаучного профиля. Основная задача курса - научить школьников применять полученные знания при решении нестандартных задач, а также подготовить к сдачи ЕГЭ.

Методы и организационные формы обучения.

Для реализации целей и задач данного курса предполагается использовать следующие формы занятий: практикумы по решению задач, самостоятельная работа учащихся, консультации, зачет. На занятиях применяются индивидуальные и коллективные формы работы. Все занятия должны носить проблемный характер и включать в себя самостоятельную работу.

В процессе реализации данной программы рекомендовано использовать такие методы обучения:

• метод проблемного обучения, с помощью которого учащиеся получают эталон научного мышления;

• метод частично-поисковой деятельности, способствующий самостоятельному решению проблемы;

• исследовательский метод, который поможет школьникам овладеть способами решения задач нестандартного содержания.

В качестве средств обучения предполагается использование комплекса педагогических технологий:

• педагогические технологии на основе эффективности управления и организации учебного процесса;

• активизации и интенсификации деятельности учащихся;

При отборе задач обращалось внимание на то, чтобы на выбранных примерах показать применение самых общих методов решения задач, овладев которыми учащийся без труда мог бы решить подобные задачи самостоятельно.

Организация самостоятельной работы

Самостоятельная работа предполагает создание дидактического комплекса задач, решенных самостоятельно на основе использования конкретных законов физических теорий, фундаментальных физических законов, методологических принципов физики, а также методов экспериментальной, теоретической и вычислительной физики из различных сборников задач с ориентацией на профильное образование учащихся.

Ожидаемыми результатами занятий являются:

• расширение знаний об основных алгоритмах решения задач, различных методах приемах решения задач;

• развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей на основе опыта самостоятельного приобретения новых знаний, анализа и оценки новой информации;

• сознательное самоопределение ученика относительно профиля дальнейшего обучения или профессиональной деятельности;

• получение представлений о роли физики в познании мира, физических и математических методах исследования.

Требования к уровню освоения содержания курса:

Учащиеся должны уметь:

• анализировать физические явления;

• проговаривать вслух решение;

• классифицировать предложенную задачу;

• последовательно выполнять и проговаривать этапы решения задачи;

• анализировать полученный ответ;

• решать комбинированные задачи;

• выбирать рациональный способ решения любой задачи;

• владеть различными методами решения задачи: аналитическим, графическим, экспериментальным ит.д.

Учебно-тематический план элективного курса

«Нестандартные задачи по физике»

10 - 11 классы

68 часов (34 ч + 34 ч)

В учебно-методическом плане элективного курса номера задач указаны из задачников, представленных в списке обязательной литературы для учащихся, тесты в большинстве случаев предполагается брать из пособия № 6 данного списка, но возможно использование тестов из других источников, представленных в списках литературы для учителя и для учащихся.

При проведении практических работ с применением компьютерных технологий будет использоваться обучающий СD - диск «Открытая физика. 2.5», Физикон, 2003.

СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ ЭЛЕКТИВНОГО КУРСА

10 класс (34ч, 1 ч в неделю)

МЕХАНИКА

1. Кинематика материальной точки (6ч.)

Механическое движение. Относительность механического движения. Материальная точка. Система отсчета. Траектория. Вектор перемещения и его проекции. Путь. Средняя скорость. Мгновенная скорость. Относительная скорость. Векторы. Законы сложения и вычитание векторов. Равномерное прямолинейное движение. График равномерного прямолинейного движения. Ускорение. Прямолинейное движение с постоянным ускорением. Равнопеременное прямолинейное движение. Уравнение движения материальной точки на плоскости. Графическое представление неравномерного движения с помощью различных кинематических характеристик. Свободное падение. Решение графических задач на свободное падение тел. Одномерное движение в поле тяжести при наличии начальной скорости. Баллистическое движение. Кинематика периодического движения. Колебательное движение материальной точки.

2. Динамика материальной точки (6ч.)

Законы Ньютона. Сила упругости. Сила трения. Гравитационная сила. Закон всемирного тяготения. Движение в поле тяготения (вблизи поверхности Земли, для других небесных тел и их систем). Сила тяжести. Вес тела. Применение законов Ньютона. Прямолинейное движение по наклонной плоскости для одного тела и системы связанных тел, движение связанных тел по горизонтали и в вертикальной плоскости. Вращательное движение в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Движение тела по окружности под действием сил тяжести и упругости.

3. Законы сохранения (6ч.)

Импульс материальной точки. Импульс силы. Связь между приращением импульса материальной точки и импульсом силы. Импульс тела. Закон сохранения импульса. Реактивное движение. Механическая работа. Мощность. Энергия. Кинетическая энергия. Связь между приращением кинетической энергии тела и работой приложенных к телу сил. Потенциальная энергия. Потенциальная энергия тел вблизи поверхности Земли. Потенциальная энергия упруго деформированного тела. Закон сохранения механической энергии в механике и его применение к абсолютно упругим и абсолютно неупругим взаимодействиям.

4. Динамика периодического движения (2 ч.)

Движение тела в гравитационном поле. Динамика свободных колебаний. Изменение основных кинематических и динамических характеристик системы. Динамические системы, содержащие математический или пружинный маятники. Колебательная система под действием внешних сил. Вынужденные колебания. Резонанс.

5. Молекулярная физика и тепловые явления (6).

Основные положения МКТ и их опытное обоснование. Броуновское движение. Масса и размер молекул. Постоянная Авогадро. Характер движения молекул в газах, жидкостях и твердых телах. Тепловое равновесие. Температура и ее физический смысл. Шкала температур Цельсия. Идеальный газ. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа. Средняя кинетическая кинетическая энергия молекул и температура. Постоянная Больцмана. Абсолютная температурная шкала. Уравнение Клапейрона - Менделеева (уравнение состояния идеального газа). Универсальная газовая постоянная. Изотермический, изохорный и изобарный процессы.

6. Электростатика (8).

Электрические заряды. Элементарный электрический заряд. Проводники и диэлектрики. Закон сохранения электрического заряда. Взаимодействие электрически заряженных тел. Электроскоп. Точечный заряд. Закон Кулона. Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Линии напряженности электрического поля. Однородное электрическое поле. Напряженность электрического поля точечного заряда. Принцип суперпозиции полей. Теорема Гаусса. Поле равномерно заряженной плоскости, сферы и шара. Работа электростатического поля. Потенциал и разность потенциалов. Связь разности потенциалов с напряженностью электрического поля. Потенциал поля точечного заряда. Эквипотенциальные поверхности. Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Диэлектрическая проницаемость вещества. Электроемкость. Конденсаторы. Поле плоского конденсатора. Электроемкость плоского конденсатора. Последовательное и параллельное соединение конденсаторов. Энергия заряженного конденсатора. Энергия электрического поля.

11 класс.

1. Постоянный электрический ток(8ч).

Сила тока. Закон Ома для участка цепи. Сопротивление. Удельное сопротивление. Зависимость сопротивления веществ от температуры. Закон Ома для замкнутой цепи. Последовательное и параллельное соединения проводников. Работа, мощность, тепловое действие постоянного тока. КПД электрической сети. Расчет параметров цепи, содержащей генераторы или электродвигатели. Правила Кирхгофа. Расчет параметров цепи, имеющей смешанное соединение (источников и нагрузки). Электролиз. Законы электролиза.

2. Электромагнетизм (8ч).

Закон Ампера. Индукция магнитного поля. Магнитный поток. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитных полях. Индуктивность. Энергия магнитного поля. Электромагнитные колебания. Расчет параметров колебательного контура. Закон Ома электрической цепи переменного тока. Резонанс в электрических цепях. Электромагнитные волны. Расчет параметров волны. Трансформация электрической энергии. Расчет параметров трансформатора.

3.Оптика(9ч).

Законы отражения света. Плоское зеркало. Сферическое зеркало. Построение изображений в плоском и сферическом зеркалах. Законы преломления света. Абсолютный и относительный показатели преломления. Ход лучей в призме. Явление полного (внутреннего) отражения. Волновая оптика. Интерференция и дифракция света. Расчет параметров дифракционной решетки.

4. Квантовая и атомная физика(9ч)

Законы излучения абсолютно черного тела. Фотон, его характеристики. Кванты и атомы. Оптические квантовые генераторы. Квантовые свойства света. Уравнение Эйнштейна. Квантовые постулаты Бора. Состав атомного ядра. Энергия связи. Ядерные реакции. Энергетический выход ядерных реакций.

Основные требования к знаниям и умениям учащихся

1. Формулировать основные физические законы и знать границы их применения.

2. Вычислять:

   • равнодействующую силу, используя второй закон Ньютона;

   • импульс тела, если известны скорость тела и его масса;

   • расстояние, на которое распространяется звук за определенное время при заданной скорости;

   • кинетическую энергию тела при заданных массе и скорости;

   • потенциальную энергию взаимодействия тела с Землёй и силу тяжести при заданной массе тела;

   • дальность полета и высоту подъема тела, брошенного под углом к горизонту;

   • скорости тел после неупругого столкновения по заданным скоростям и массам сталкивающихся тел;

   • силу, действующую на электрический заряд в электрическом поле (при заданных значениях заряда и напряженности электрического поля);

   • работу по перемещению электрического заряда между двумя точками в электрическом поле (при заданных значениях заряда и разности потенциалов поля);

   • силу взаимодействия двух известных точечных зарядов при заданном расстоянии между ними;

   • силу тока, напряжение и сопротивление в электрических цепях;

   • энергию, выделяемую в проводнике при прохождении электрического тока;

   • силу действия магнитного поля на движущийся электрический заряд (при заданных значениях магнитной индукции, величины заряда и скорости его движения);

   • ЭДС индукции с помощью закона Фарадея.

3. Определять:

   • сопротивление металлического проводника (по графику зависимости силы тока от напряжения);

   • период, амплитуду и частоту (по графику колебаний);

   • по графику зависимости координаты от времени: координату тела в заданный момент времени; промежутки времени, в течение которых тело двигалось с постоянной, увеличивающейся, уменьшающейся скоростью; промежутки времени действия силы.

4. Сравнивать сопротивления металлических проводников (больше - меньше) по графикам зависимости силы тока от напряжения.

Как решать задачу.

Понимание постановки задачи.

I. Нужно ясно понять задачу. Что известно? Что дано? В чем состоит условие? Возможно ли удовлетворить условия? Достаточно ли условие для определения неизвестного? Или недостаточно? Сделайте чертеж. Введите подходящие значения. Разделите условие на части. Постарайтесь записать их.

II. Составление плана решения.

Нужно найти связь между данными и неизвестным. Если не удается сразу обнаружить эту связь, возможно, полезно будет рассмотреть вспомогательные задачи.

Не встречалась ли вам раньше задача? Хотя бы в несколько другой форме? Известна ли вам какая-нибудь родственная задача? Рассмотрите неизвестное. Вот задача, родственная с данной и уже решенная. Нельзя ли воспользоваться ею? Нельзя ли использовать метод ее решения? Если не удается решить данную задачу, попытайтесь сначала решить сходную. Нельзя ли придумать более доступную сходную задачу? Более общую? Нельзя ли решить часть задачи? Более частную? Нельзя ли извлечь что-либо полезное из данных? Нельзя ли придумать другие данные, из которых можно было бы определить неизвестное? Нельзя ли изменить неизвестное, или данные, или, если необходимо и то и другое так, чтобы новое неизвестное и новые данные оказались ближе друг к другу?

III. Нужно осуществить план решения.

Осуществляя план решения, контролируйте каждый шаг. Ясно ли вам, что предпринятый вами шаг правилен? Сумеете ли доказать, что он правилен?

IV. Изучение полученного решения.

Нельзя ли проверить результат? Нельзя ли проверить ход решения? Нельзя ли получить тот же результат иначе? Нельзя ли усмотреть его с одного взгляда? Нельзя ли в какой-нибудь другой задаче использовать полученный результат или метод решения?

1.1. Методика решения задач по кинематике.

При решении задач кинематики целесообразно придерживаться следующего порядка действий:

• выбрать систему отсчета;

• сформулировать начальные условия: начальные знания координат. Скоростей, ускорений, известные из условий задачи;

• определить характер движения каждого из тел и для каждого из тел записать зависимости их скоростей и координат от времени: Vx=Vx(t), Y=Y(t)

• проверить соответствие полученных уравнений начальным условиям;

• записать дополнительные условия: уравнения кинематических связей (соотношения, связывающие кинематические характеристики, например скорости, различных тел), геометрические соотношения, другие специальные условия системы;

• решив систему уравнений, получить ответ и проверить его размерность.

1.2. Методика решения задач по разделу «Динамика».

• важно помнить, что второй закон Ньютона, выражаемый уравнением F = ma, справедлив только в инерциальных системах отсчета. Систему отсчета, связанную с Землей, всякую другую систему отсчета, которая движется поступательно и без ускорения относительно Земли можно считать инерциальной;

• сила тяжести F=mg. Вследствие суточного вращения Земли сила тяжести немного отличается от силы, с которой тело притягивается к Земле, но при решении задач этим пренебрегают, пологая систему отсчета, связанную с Землей, инерциальной;

• во многих задачах динамики можно пренебречь силами трения, возникающими при движении тел, и считать тогда, что тела находятся лишь под действием силы тяжести и упругих сил реакции связей (давление опор, натяжение нитей и т.д.);

• для решения задач динамики составляется уравнение движения материальной точки, выражающее второй закон Ньютона. При этом рекомендуется следующий порядок действий:

а) сделать чертеж и на нем изобразить все силы, действующие на данное тело; (Выражение «на данное тело действует сила» всегда означает, что данное тело взаимодействует с другим телом, в результате чего приобретает ускорение. Следовательно, к данному телу всегда приложено столько сил, сколько имеется других тел, с которыми оно взаимодействует. Чтобы правильно определить направление сил, действующих на тело, надо помнить, что сила тяжести направлена вниз по линии отвеса, сила реакции опоры при отсутствия трения - по нормали к соприкасающимся поверхностям в точке их касания в сторону тела, сила натяжения нити - вдоль нити в сторону точки подвеса).

б) записать второй закон Ньютона в векторной форме;

в) если силы действуют не по одной прямой, то выбирают две взаимно перпендикулярные оси (два направления) x и у, лежащие в плоскости действия сил. Спроектировав все векторы , входящие в уравнение F=ma на эти оси, записывают второй закон в виде двух скалярных уравнений Fx=max ; Fу=maу. В случае прямолинейного движения одну из осей (х) направляют вдоль ускорения а, а другую (у) - перпендикулярно вектору а. Тогда ах=а, ау=0 и уравнения упрощаются:

Fх=ma, Fу=0

В более общем случае криволинейного движения одну ось направляют вдоль тангенциального ускорения а (т.е. по касательной к кривой), другую - вдоль нормального ускорения аn.

Если все силы, действующие на тело, лежат на одной прямой и, следовательно, вдоль одной прямой направлен вектор а, то, выбрав ее за ось проекций и направив в сторону вектора а, сразу записывают второй закон в скалярной форме: F=ma, где F- сумма проекций сил, действующх на тело.

• Если в задаче рассматривается движение системы связанных между собой тел, то уравнение движения записывают для каждого тела в отдельности. Кроме того, записывают уравнения, выражающие ускорения отдельных тел системы (например, равенство по модулю ускорений двух грузов, висящих на нерастяжимой нити, перекинутой через блок). Получают систему уравнения, число которых равно числу неизвестных.

• Если тела связаны нитью, массой которой можно пренебречь, то силу натяжения нити считают одинаковой по всей ее длине. На участок нити длинойl действуют со стороны соседних частей силы Т1 и Т2, запишем по второму закону Ньютона Т1 - Т2=ma, где m- масса рассматриваемого участка нити. Пологая m=0, получим Т1=Т2.

• Если нить перекинута через блок, то равенство Т1=Т2 выполняется только том случае, когда можно пренебречь массами нити и блока, а также силами трения, возникающими при вращения блока.

1.3. Движение тел при наличии силы трения.

• При движении тела по поверхности какого-либо другого тела между ними возникает взаимодействие, при этом к первому телу оказывается приложенной сила R, которую называют силой реакции опоры. Во всех реальных случаях эта сила направлена не по нормали к соприкасающимся поверхностям, а отклонена от нее в сторону, противоположную скорости v движения тела.

• Разложив силу R на составляющие по нормали и по касательной к соприкасающимся поверхностям, получим R=N+Fтр, где N -сила нормального давления, Fтр- сила трения. Сила трения является одной из составляющих силы реакции опоры.

• Сила трения скольжения подчиняется закону трения и скольжения Fтр=µN и направлена всегда в сторону, противоположную относительной скорости тела. Появление силы трения не может изменить направление относительной скорости тела: в крайнем случае под действием силы трения тело остановится и тогда сила трения скольжения исчезнет. Этим обстоятельством пользуются в тех случаях, где заранее неизвестно направление движения тела.

• Сила трения покоя всегда равна по модулю и противоположна по направлению той силе, которая должна была вызвать скольжение. Поэтому сила трения покоя есть величина переменная даже при постоянном значении силы N. Однако она имеет предел -величину Fпок.макс.= µ0 N, где µ0 - коэффициент трения покоя. Решая задачи будем полагать максимальное значение силы трения покоя равной силе трения скольжения.

1.4. Неинерциальные системы отсчета.

1. В задачах, где идет речь о физических явлениях, происходящих внутри ускоренно движущегося тела (вагона, лифта, куска металла и т.д.), решение, основанное на применении второго закона, упрощается, если рассматривать явление в неинерциальной системе отсчета, связанное с ускоренно движущимся телом. Соответственно двум движениям тела -поступательному и вращательному - применяют как поступательно движущиеся, так и вращающиеся неинерциальные системы отсчета. В поступательно движущихся неинерциальных системах отсчета второй закон выражается уравнением: F+Fин = ma, где F-сумма всех сил, действующих на данное тело со стороны других тел, Fин= - ma0 сила инерции, а ускорение тела в неинерциальной системе отсчета. Это же уравнение применимо и во вращающихся системах отсчета при условии, что рассматриваемая материальная точка в ней покоится. Тогда а=0, а0=аn -центростремительное ускорение той точки вращающейся системы отсчета, в которой находится данная частица; величину Fин= -man называют центробежной силой инерции.

1.5. Методика решения задач по разделу «Закон сохранения импульса».

1. Ценность закона сохранения импульса для решения задач динамики в том, что он, связывая начальное и конечное значение импульса замкнутой системы, позволяет исключать из рассмотрения внутренние силы, т.е. силы взаимодействия частей системы. Поэтому закон применяют в тех задачах, в которых силы взаимодействия между отдельными телами системы являются величинами переменными, причем характер их изменения во времени сложен или вообще неизвестен.

2. Уравнение р=const выражающее закон сохранения импульса, является векторным. Поэтому, находя вектор р=рi , надо руководствоваться правилом сложения векторов или, выбрав оси проекций Ох и Оу, записать закон сохранения импульса в скалярной форме двумя уравнениями: рх= const, ру =const.

3. Если импульсы всех тел системы направлены вдоль одной прямой, то, выбрав эту прямую за ось проекций, сразу записывают закон сохранения импульса в скалярной форме: р=const.

4. Закон сохранения импульса справедлив для замкнутых систем.

Можно рассматривать следующий порядок действия при решении задач на закон количества движения:

• Провести качественный анализ взаимодействия тел системы;

• Проанализировать все силы, действующие в системе;

• Определить начальное и конечное положение тел или системы тел;

• Выбрать систему отсчета;

• Обосновать выполнение закона сохранения количества движения;

• Обосновать возможность применения закона сохранения механической энергии;

• Записать импульсы всех тел системы до и после взаимодействия и составить уравнения, выражающие закон сохранения импульса, не забывая при этом, что импульс тела - величина векторная;

• Выбрать начальный уровень отсчета потенциальной энергии;

• Записать выражение для полной механической энергии системы тел в двух положениях, а также выражения для работы внешних и внутренних сил;

• Записать дополнительные уравнения в соответствии с условием задачи;

• Решить полученную систему уравнений и проанализировать ответ.

1.6. Совместное применение законов сохранения.

• Сюда относятся в основном задачи на упругий удар или иное взаимодействие тел, представляющих собой замкнутую систему, когда отсутствуют сила трения, силы неупругих деформаций и когда у тел в результате взаимодействия изменяются скорости. При этом сохраняется как импульс, так и энергия системы, что дает два уравнения, позволяющих определить, например, скорости обоих тел после их взаимодействия, если известны скорости до взаимодействия.

• В случае неупругого удара возникающие остаточные деформации тел всегда сопровождаются частичным или переходом механической энергии во внутреннюю энергию. Поэтому механическая энергия системы не сохраняется. Тогда энергия, затраченная на деформацию, определяется как разность между начальным и конечным значениями механической энергии системы.

1.7. Методика решения задач на движение тела под действием силы тяготения и гравитационное поле.

• Задачи на движение тела под действием силы тяготения можно решать методами, основанными на применение к телу второго закона Ньютона, а к изолированной системе - законов сохранения.

• Использование величин, характеризующих гравитационное поле, - напряженности G и потенциала - часто упрощает решение задачи. Так, введение вектора G позволяет в некоторых случаях не рассматривать силы, действующие на тело, а понятие потенциала - вычислить работу сил тяготения по формуле: G=F/m¹, G=m/r², А=m¹ ; где G-напряженность гравитационного поля, созданного материальной точкой массы m на расстоянии r; - гравитационная постоянная; - потенциал гравитационного поля; m¹- масса частицы.

При решении задач динамики криволинейного движения материальных тел необходимо помнить, что законы Ньютона и принцип независимости действия сил представляют собой полную систему законов, определяющих движение тел. Решение задачи следует начинать с определения всех тел, с которыми взаимодействует рассматриваемое тело. Далее следует:

• Указать все силы, действующие в системе;

• Записать уравнения движения в векторной форме;

• Перейти к уравнениям в проекциях на оси выбранной системы координат, одна из которых всегда совпадает с радиусом. При этом необходимо помнить, что проекция полного ускорения на радиус

an=V²/=R²;

• При необходимости записать дополнительные уравнения, которые могут выражать кинематические соотношения или закон сохранения механической энергии;

• Решить полученную систему уравнений и проанализировать ответ.

1.8Механика жидкостей и газов.

При решении задач гидростатики необходимо учитывать силы давления, приложенные к поверхностям жидкости и твердых тел и действие силы тяжести, благодаря которой верхние слои жидкости оказывают давление на нижние слои. В задачах о плавании тел вместе с использованием основных законов динамики и статиеи необходимо применять закон Архимеда, позволяющий выразить выталкивающую силу, действующую на погруженное в жидкость или газ тело. Необходимо понимать. Что сила Архимеда имеет гидростатическую природу, и является результирующей сил давления, действующих на погруженное в жидкость тело.

1.9. Методика решения задач по разделу «Молекулярная физика и тепловые явления».

Задачи на расчет параметров состояния газов можно разделить на две группы. Первую группу составляют задачи, оперирующие характеристиками отдельных молекул. В них требуется либо найти непосредственно эти характеристики, либо определить параметры состояния идеального газа с использованием вышеупомянутых характеристик отдельных молекул. Основой решения задач этой группы является основное уравнение МКТ, законы Авогадро и Дальтона.

Вторую группу составляют задачи на газовые законы, в которых характеристики отдельных молекул не рассматриваются, а речь идет о взаимосвязи изменения параметров состояния идеального газа при различных процессах. Для решения задач этой группы рекомендуется всегда использовать уравнение Клапейрона - Менделеева, так как оно справедливо для наиболее широкого круга процессов, включающих процессы, в которых меняется масса газа. В ряде задач нельзя обойтись без закона Дальтона.

Во всех задачах рекомендуется пользоваться только абсолютной шкалой температур.

При решении задач на газовые законы можно рекомендовать следующую последовательность действий:

• Внимательно прочитать условия задачи и установить какие газы участвуют в рассматриваемых процессах;

• Для каждого состояния газа составить уравнение Клапейрона - Менделеева;

• При рассмотрении процессов, связанных с изменением состояния двух или нескольких газов, отделенных друг от друга перегородками или входящих в состав смеси, уравнение Клапейрона - Менделеева записывается для каждого газа;

• Связь между парциальными давлениями отдельных газов и общим давлением в системе устанавливается законом Дальтона;

• Записать математически все дополнительные условия;

• Решить полученную систему уравнений и проверить ответ.

Решение задач любого раздела следует начинать с самых простых, не связанных с математическими сложностями, которые часто отодвигают на второй план понимание сути физических процессов и явлений.

Следует понимать, что основные газовые законы описывают такие состояния, для которых во всех точках системы давление и температура газа одинаковы. В тех задачах, где встречаются непрерывные измерения температуры, давления и объема, уравнения, описывающие газовые законы, применимы ко всей последовательности состояний только при бесконечно медленных (квазистатических) процессах. Если процессы происходят не квазистатически, то рассматриваются уравнения состояния для моментов времени, когда газ оказывается в состоянии теплового равновесия.

1.10. Решение задач по разделу « Термодинамика» необходимо:

Определить процессы, протекающие в системе и изобразить их на фазовой плоскости в координатах (P, V).

• Для каждого процесса записать I начало термодинамики и выразить входящие в него величины A, Q,U через термодинамические параметры P, V, T.

• Теплообмен в изолированной системе. Такие задачи решаются на основании уравнения теплового баланса с использованием соотношений U=mc; U= ±m ; U= ±mL;

1. Изменение агрегатного состояния вещества.

При решении задач на свойства паров и влажность воздуха необходимо:

• Определить состояния системы, проанализировать возможность процесса конденсации, при котором уменьшается масса вещества в газообразном состоянии;

• Следует помнить, что давление и плотность пара не могут превышать, соответственно, давления и плотности насыщенного пара при данной температуре;

• Для каждого состояния записать уравнение Менделеева - Клапейрона и, если это необходимо, выражение для относительной влажности т.е.

PV= mRT/M , P=RT/M;

Записать дополнительные условия, связывающие величины, входящие в уравнения.

2. Калориметрия.

При решении задач на уравнение теплового баланса необходимо:

• Определить все тела системы, участвующие в теплообмене, установить, происходят ли в результате теплообмена изменения агрегатного состояния;

• Записать, уравнения теплового баланса и, если это необходимо, дополнительные условия, связывающие величины, входящие в уравнения;

• Решить уравнения и проанализировать ответ.

1.11. Методика решения задач по разделу «Электростатика».

Задачи этого раздела можно отнести к трем группам. Первую группу составляют задачи статики, в которых наряду с известными из механики силами появляются силы кулоновского взаимодействия. При решении задач следует помнить, что закон Кулона описывает взаимодействие точечных, неподвижных зарядов и неприменим к протяженным телам, в том числе и к тела сферически симметричной формы. Поэтому при вычислении сил взаимодействия заряженных тел необходимо мысленно разбить протяженные тела на малые элементы так, чтобы каждый элемент можно было рассматривать как точечный заряд. При решении таких задач надо оговаривать, что заряды, вносимые в электрическое поле, малы (иначе они могут исказить поле вследствие явления электростатической индукции).

Вторую группу составляют задачи, связанные с расчетом напряженности поля, созданного заданной системой зарядов. В этих задачах следует использовать следующие соображения:

• Если источником поля является система точечных зарядов, необходимо использовать принцип суперпозиции полей, не забывая, что напряженность поля - величина векторная.

• Если источником поля является система зарядов, равномерно распределенных по плоским, сферическим, цилиндрическим поверхностям, то для нахождения напряженности поля удобно воспользоваться теоремой Гаусса и соображениями симметрии.

• Следует помнить, что весь избыточный заряд сосредоточен на поверхности проводника, внутри проводника напряженность электростатического поля равна нулю, на поверхности проводника вектор напряженности поля перпендикулярен ей.

• В третью группу входят задачи на движение заряженных тел и точечных зарядов в однородном электрическом поле. Движение зарядов в этом случае имеет тот же характер, что и движение тела в поле тяготения Земли. Различие связано только с величиной действующих на тело сил.

1. 12. Потенциал.

Введение потенциала- энергетической характеристики электростатического поля значительно упрощает решение основной задачи электростатики- расчет полей, созданных совокупностью точечных зарядов и заряженных тел, ввиду того, что потенциалы, в отличие от напряженности полей, являются скалярными величинами. Вторая причина широкого использования энергетического подхода к решению задач электростатики связана с всеобщим характером закона сохранения энергии. При решении задач следует помнить, что:

• Потенциал в данной точке поля связан с силовыми характеристиками через работу и определяется значением напряженности поля не в единственной конкретной точке, а в протяженной области пространства;

• По той же причине меняется от точки к точке непрерывно, в отличие от напряженности поля, которая испытывает скачки на заряженных поверхностях;

• Проводники в электростатическом поле являются эквипотенциальными телами;

• Силы, действующие на положительные заряды в электростатическом поле, направлены в сторону уменьшения его потенциала. В случае отрицательных зарядов - направление сил противоположно;

• Зависимость потенциала поля точечного заряда q от расстояния до него ( r )=kq/r.

1.14. Методика решения задач по разделу «Электроемкость. Энергия поля. Конденсаторы»

Задача определения емкости конденсатора сводится к установлению формулы, дающей в каждом конкретном случае эту зависимость. В общем случае эта задача распадается на следующие этапы:

1) найти напряженность поля в какой-либо точке пространства между обкладками конденсатора как функцию заряда и координат точки;

2) пользуясь соотношением E=/d получить соотношение типа U=Ed1+Ed2

• 3) взять величину, обратную коэффициенту пропорциональности в полученном выражении, это и будет емкость конденсатора. Определение емкости проводника сводится к установлению зависимости между потенциалом уединенного проводника и его зарядом. Тогда коэффициент пропорциональности между этими величинами будет равняться 1/С, где С-емкость уединенного проводника. Для определения электроемкости конденсатора необходимо установить зависимость между зарядами на пластинах конденсатора и разностью потенциалов между ними. Сначала следует определить величину напряженности поля в пространстве между обкладками конденсатора, как функцию их зарядов, далее найти разность потенциалов. В полученном выражении U=q/C коэффициент пропорциональности равен 1/С, где С- емкость конденсатора. При решении задач на соединение конденсаторов следует:

• Установить тип соединения конденсаторов, т.е. выяснить, какие конденсаторы соединены последовательно, какие - параллельно;

• Начертить схему соединения и упростить ее путем замены сложных звеньев эквивалентными конденсаторами. Такие эквивалентные схемы основаны на возможности соединять и разъединять точки в цепи, имеющие одинаковые потенциалы, что обычно встречается в схемах, обладающих симметрией;

• При расчете электрической цепи, состоящей из конденсаторов и источников постоянного напряжения, которую возможно разложить на элементы последовательного и параллельного соединений, следует руководствоваться следующими двумя правилами. Правило узлов, являющееся следствием закона сохранения электрического заряда: если пластины нескольких конденсаторов соединены в один узел, не связанный непосредственно с источником напряжения, то алгебраическая сумма зарядов на этих пластинах равна нулю, q=0.

• Правило контуров, вытекающее из закона сохранении энергии: алгебраическая сумма разностей потенциалов на всех конденсаторах и источниках напряжения, встречающихся при обходе любого замкнутого контура, равна нулю, т.е. U=0.

1.16. Методика решения задач по разделу «Постоянный ток. Закон Ома. Правила Кирхгофа».

При решении задач по теме «Постоянный электрический ток» можно объединить в группы с присущими им характерными приемами. При вычислении общего сопротивления сложных соединений проводников следует начать с анализа схемы: установить, какие проводники соединены между собой последовательно, какие - параллельно. Если не удается свести электрическую схему к совокупности параллельно и последовательно соединенных проводников, то можно попытаться использовать один из приведенных ниже методов расчета эквивалентных цепей.

• Расчет электрических характеристик схем, содержащих один источник тока, как правило, удается провести, используя закон Ома и навыки расчета эквивалентных сопротивлений. Полученная система уравнений позволяет найти искомые величины.

• Чтобы безошибочно применять закон Ома для участка цепи, содержащего Э.Д.С., необходимо придерживаться следующих правил:

• 1) начертить схему и обозначить на ней полюсы всех источников, а также направление тока в цепи (если оно неизвестно, то надо указать предполагаемое направление);

• 2) ток считать положительным на заданном участке 1-2, если он направлен от точки 1 к точке 2;

• 3)Э.Д.С. считать положительной на участке 1-2, если она повышает потенциал в направлении от точки 1 к точке 2, т.е. при мысленном движении вдоль пути 1-2 сначала встречается отрицательный полюс источника, а затем положительный.

• Часто требуется рассчитать сопротивление разветвленной цепи, когда заданы сопротивления всех ее участков. Когда сопротивление проводников смешанное, то его надо разложить на участки последовательного и параллельного соединений и, поочередно применяя формулы найти сопротивление всей цепи. Следует помнить, что для последовательного соединения участков цепи характерно отсутствие узлов (разветвлений) на соединяющем проводнике, а при параллельном соединении концы обоих участков подключены к одним и тем же двум точкам цепи.

• Если заданное сложное соединение проводников нельзя разложить на участки последовательного и параллельного соединений, необходимо попробовать заменить его другим соединением, эквивалентным данному в отношении сопротивления так, чтобы это соединение можно было разложить на участки последовательного и параллельного соединений. Такие эквивалентные замены основаны на возможности соединять и разъединять точки цепи, имеющие равные потенциалы;

• Найти такие точки можно из соображений симметрии. Если схема обладает осью симметрии, причем вход и выход (зажимы) схемы лежат на этой оси, то в цепи будет симметричное распределение токов и любые две точки, симметричные относительно этой оси, будут иметь равные потенциалы;

• Сопротивление любой, сколь угодно сложной цепи можно рассчитать, используя правила Кирхгофа. Для безошибочного употребления правил Кирхгофа необходимо выполнять следующие указания:

• 1) выбрать (произвольно) направления токов во всех участках разветвленной цепи, отметив их на чертеже стрелками;

• 2) при составления уравнения соблюдать правило знаков: токи, притекающие в узел, считать положительными, вытекающие из узла - отрицательными;

• 3) иметь в виду, что число независимых уравнений, составленных по первому правилу Кирхгофа, всегда на единицу меньше числа узлов, имеющихся в данной цепи;

• 4) выбрать направление обхода контуров цепи ( по или против часовой стрелки);

• 5) составляя уравнение соблюдать правило знаков: токи, совпадающие с направлением обхода, записать со знаком «+», обратные направлению обхода - со знаком «- »; считать положительными те э.д.с., которые повышают потенциал в направлении обхода, т.е., двигаясь по контуру, сначала встречаем отрицательный полюс источника, затем положительный;

• 6) чтобы все уравнения, составленные на основании второго правила Кирхгофа, были независимыми, необходимо каждый раз рассматривать контуры, содержащие хотя бы одну новую ветвь цепи, не входящую в уже использованные контуры;

• 7) для упрощения выкладок, связанных решением полученной системы уравнений, предварительно подставить числовые значения всех известных величин;

• 8) если в полученном ответе какой-либо ток имеет знак « - », что это укажет на ошибочность первоначального выбора направления данного тока, т.е. ток в действительности течет в обратном направлении. Если же в задаче определяется сопротивление какой-либо ветви цепи и в результате решения системы уравнений, составленных по правилам Кирхгофа, получится отрицательное значение сопротивления, это также свидетельствует о неправильном выборе направления тока на данном проводнике. Однако в этом случае неверным окажется и числовое значение сопротивления. Тогда необходимо, изменив на чертеже направление тока в проводнике, составить новую систему уравнений и, решив ее, определить искомое сопротивление.

1.17. Методика решения задач по разделу « Работа и мощность тока. Электропроводность различных сред».

Основное расчетное соотношение, используемое при решении задач на тепловое действие постоянного тока, определяется законом Джоуля - Ленца. При решении задач необходимо установить имеются ли на рассмотренном участке цепи источники тока или нет. Если участок цепи не содержит источников тока, то тепловую энергию, выделившуюся на нем, можно найти по формуле: W=I²·R·t=I·U·t=U²·t/R.

• В задачах на превращение электрической энергии в другие виды, например, в тепловую или механическую, необходимо использовать закон сохранения энергии.

• Приступая к решению задач на электролиз, необходимо повторить законы электролиза. Далее, применяя объединенный закон Фарадея, к одному или нескольким веществам, в сочетании с вспомогательными формулами из других разделов физики, не связанных с электролизом, можно получить систему уравнений, необходимую для нахождения неизвестных величин.

• Сила постоянного тока на различных участках неразветвленной цепи в любой среде одинакова. Это следствие закона сохранения электрического заряда. В частности, сила тока в электролите равна силе тока в подводящих проводах, несмотря на то что в электролите ток складывается из двух токов, соответстующих движению отрицательных и положительных ионов. Каждый отрицательный ион, подходя к аноду, отдает свой заряд ему в виде избыточных электронов, которые отходя от анода, оставляют около него нескомпенсированные отрицательные ионы, которые также отдают аноду свои избыточные электроны. Аналогичные явления происходят около катода. В результате заряд, переносимый за единицу времени через поперечное сечение подводящих проводов электронами, оказывается равным суммарному заряду, переносимому через поперечное сечение электролита положительными и отрицательными ионами.

1.18. Методика решения задач по теме «Электромагнетизм».

Весь материал данного раздела можно разбить на три части. Первая - изучение магнитного поля движущихся зарядов (тока) и его основной характеристики - магнитной индукции. Вторая - изучение сил, действующих на движущиеся заряды (токи) в заданном магнитном поле. Третья - задачи на применение закона электромагнитной индукции.

• При изучении материала необходимо помнить, что магнитное поле порождается только движущимися зарядами. При помещение в магнитное поле проводника на отрезок этого проводника действует сила, величина которой пропорциональна длине этого проводника, силе тока в нем, а также зависит от ориентации этого отрезка в пространстве. При наличии нескольких источников магнитного поля необходимо использовать принцип суперпозиции.

• Решение задач о поведении заряженных частиц в магнитном поле основано на составлении уравнения движения с учетом сил, действующих со стороны электрического и магнитного полей на эту частицу. Сначала необходимо сделать чертеж, узнав направление вектора индукции магнитного поля, направление скорости частицы, сил, действующих на нее. Полезно действующие силы разложить вдоль направления магнитного поля и перпендикулярно полю с тем, чтобы установить причины изменения составляющих скорости. Если в задаче рассматривается равновесие проводника или контура с током в магнитном поле, то наряду с силой Ампера указать все силы, действующие на проводник.

1.19. Методика решения задач по теме «Механические колебания и волны».

Решение задач на механические колебания следует начинать с определения всех тел, с которыми взаимодействует рассматриваемое тело. Далее следует найти положение устойчивого равновесия системы, определить силы, действующие в системе при отключении от положения равновесия, и записать уравнение, соответствующее II закону Ньютона. Так как решение данного уравнения требует знаний, превышающих программу средней школы. необходимо помнить уравнение движения и его решение для какой-либо простой системы, например, для пружинного маятника, и решать другие задачи по аналогии.

1.20. «Электромагнитные колебания. Переменный ток».

При решении задач на электромагнитные колебания следует помнить, что в процессах, происходящих в колебательном контуре, суммарная энергия электрического и магнитного полей сохраняется только в случае отсутствия в цепи активного сопротивления, в этом же случае возможно использование формулы Томсона для периода собственных колебаний.

• При решении задач на переменный ток не следует забывать, что ЭДС, напряжение на участках цепи и сила тока сдвинуты по фазе друг относительно друга. Поэтому при последовательном соединении элементов цепи напряжение на отдельных элементах, требует учета наличия в цепи активных, индуктивных и емкостных сопротивлений.

• Следует помнить, что полное сопротивление переменному току Z складывается из активного сопротивления R и индуктивного сопротивления L, последнее возрастает с частотой. При индуктивной нагрузке напряжение опережает ток по фазе. Z=R²+(L)²;

• Конденсатор вызывает отставание по фазе напряжения на конденсаторе от зарядного тока. Полное сопротивление переменному току:

Z= R²+(L - 1/C)².

1.21. «Геометрическая оптика». Методика решения задач.

Задачи, в которых требуется определить ход светового луча при наличии одной или нескольких преломляющих плоскостей, решают с помощью закона преломления, применяя его поочередно к каждому случаю преломления на границе двух сред и используя геометрические соотношения, вытекающие из условия задачи. Если луч падает на границу двух сред со стороны оптически более плотной среды, то вычисления могут дать значения синуса угла преломления больше единицы. Это будет означать, что луч не преломляется на данной границе, а полностью отражаются от нее.

• Задачи, в которых требуется определить ход световых лучей при наличии отражающих и преломляющих поверхностей, как правило, посвящены определению размеров и взаимного расположения источников, их изображений, зеркал, призм, плоскопараллельных пластинок и т.д. Решение большинства задач требуют графического построения хода лучей. Для построения изображения точки следует, пользуясь законами отражения, проследить ход двух исходящих из нее лучей; для построения изображения предмета - ход четырех лучей.

• Рекомендуется следующий порядок выполнения построений и решения задач:

1) изобразить границу раздела сред и лучи, идущие из одной среды в другую;

2) восстановить перпендикуляр к границе раздела в точке падения и отметить углы падения, отражения и преломления;

3) записать закон преломления;

4) составить вспомогательные уравнения;

5) решить полученную систему уравнений и проанализировать ответ;

6) если это необходимо, определить при каких положениях глаза наблюдатель может видеть изображение предмета.

1.23. «Преломление на сферических поверхностях», «Тонкие линзы. Оптические приборы».

• При преломлении света на сферических поверхностях только параксиальные пучки (т.е. пучки, все лучи которых составляют достаточно малые углы с главной оптической осью) сохраняют гомоцентричность.

• При решении задач на построение изображений в линзах необходимо для каждой точки протяженного источника проследить ход двух исходящих из нее лучей.

• Расчетные задачи этого раздела требуют анализа. После графического построения составляют необходимые уравнения (формула линзы, геометрические соотношения), обращая внимание на знаки соответствующих величин.

• Задачи на расчет оптических систем решаются путем последовательного построения изображений в отдельных элементах системы. В основе решения задач по-прежнему лежит применение формулы линзы. Следует постоянно помнить, что ход световых лучей обратим.

• Оптические системы, состоящие из сложенных вплотную линз. Сначала находят фокусное расстояние двух линз, сложенных вместе; если их фокусные расстояния равныF1 и F2, то фокусное расстояние такой системы F связано с ними формулой: 1/F= 1/F1 + 1/F2 или D=D1+ D2.

• Оптические системы, состоящие из нескольких отстоящих друг от друга линз:

• 1) сделать рисунок, отметив линзы, их характерные точки, предмет и заданные расстояния;

• 2) построить изображение предмета в первой линзе, игнорируя остальные;

• 3) используя формулу линзы и формулу увеличения, найти расстояние от изображения до первой и второй линз. При этом следует сразу же вычислять значения этих расстояний, что позволит судить о расположении этого изображения относительно второй линзы;

• 4) считая первое изображение предметом для второй линзы, аналогичным образом находят положение и размер второго изображения. Если на вторую линзу лучи падают расходящимся пучком, то изображение точки нужно рассматривать как действительный предмет для второй линзы, а если на нее падает сходящийся пучок - то как мнимый предмет. Важен выбор знаков перед d и f. Если при составлении формул знаки были учтены, то при расчетах в полученные соотношения следует подставлять модули входящих в них величин.

• Оптические системы, состоящие из линзы и зеркала. В них преобразование света происходит трижды, причем независимо от того, состоят ли они из сложенных объектов или отстоящих друг от друга на некоторое расстояние. Ход лучей здесь таков: источник линза; преломление в ней зеркало; отражение в нем линза; повторное преломление окончательное изображение. Изображение может быть действительным и мнимым.

1.24. Интерференция и дифракция света.

Задачи на интерференцию света делятся в основном на две группы: задачи, связанные с интерференцией волн от двух когерентных источников, и задачи на интерференцию в тонких пленках. К задачам первой группы относятся случаи интерференции, полученной с помощью зеркал Френеля, зеркала Ллойда, бипризмы Френеля, а также в опыте Юнга.

• Вторую группу составляют задачи на интерференцию как в плоскопараллельных, так и клинообразных тонких слоях, а также задачи на кольца Ньютона.

• При наложении двух световых пучков от когерентных источников может образоваться устойчивая картина чередования темных и светлых полос - интерференционных максимумов и минимумов. Рекомендуется следующий порядок выполнения построений и решения задач: 1) начертить оптическую схему задачи; 2) указать поле формирования интерференционной ; 3) рассчитать разность хода и условия формирования максимумов и минимумов интерференционной картины; 4) проверить ответ и проанализировать его с точки зрения возможности наблюдения интерференционной картины.

• В явлении дифракции световые волны огибают оптические неоднородности, встречающиеся на пути их распространения. Падая на экран, волны дают распределение освещенности на нем, отличное от того, которое должно быть согласно законам геометрической оптики.

• Решить дифракционную задачу- значит найти относительное распределение освещенности на экране в зависимости от размеров и формы неоднородностей, вызывающих дифракцию.

1.25. «Квантовая природа света».

Основой решения задач данного раздела физики служат законы сохранения: энергии, импульса, электрического заряда. В задачах на фотоэффект используется уравнение Эйнштейна, имеющее смысл закона сохранения энергии при фотоэффекте. Если фотоэлектроны задерживаются тормозящим электрическим полем, то, согласно теореме об изменении кинетической энергии, максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона равна работе сил поля:

mv²/2 = Uе.

• Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта тогда будет иметь вид: h= А + еU.

Календарно - тематическое планирование.

№1.1-1.9 [14]

2.

Кинематика (5ч)

1)

2)

3.

1)

Скалярные и векторные величины. Действие над векторами. Задание вектора. Единичный вектор.

Умножение вектора на скаляр. Сложение и вычитание векторов. Проекции вектора на координатные оси и действия над векторами. Проекции суммы и разности векторов.

Координатный способ решения задач по механике.

0,5

0,5

Решение задач №1.10-1.14

[ 14]

Фронтальный опрос. Коллективная работа учителя и учащихся. Самостоятельное решение задачи на применение уравнений прямолинейного равномерного и равноускоренного движения

2)

Чтение и построение графиков зависимости кинематических величин от времени при прямолинейном равномерном и равноускоренном движении.

0,25

0,75

Физический диктант (проверка знания кинематических величин и формул). Совместная работа учителя и учащихся. № 1.15-1.3914. Самостоятельное решение задачи. № 1-714.

3)

Задачи на относительность движения: закон сложения скоростей, движение протяженных тел, графические задачи.

0,25

0,75

Коллективная работа учителя и учащихся. № 8-11 14. Решение задач в группах с последующим обсуждением. № 1.4-1.7 18; №4-9 [ 5].

4)

Движение тела под действием силы тяжести по вертикали.

Фронтальный опрос. Инструктаж учащихся учителем. Выполнение практической работы «Исследование свободного падения шарика по стробоскопической фотографии» бригадами по 2 человека с последующим обсуждением результатов.(1). Коллективный разбор задачи № 247 и задачи на движение тела, брошенного вертикально, № 1.30-1.38, 1.157;1.168; 1.173;1.182-1.184 13.

5)

Идеализация физической задачи. Решение задач на движение под действием силы тяжести с начальной скоростью, направленной горизонтально и под углом к горизонту.

0,3

0,7

Объяснение учителя. Совместная работа учителя и учащихся. № 15,17,19,21,23; №33-397. Выполнение практической работы с использованием компьютерных технологий «Исследование зависимости дальности полёта тела от угла бросания» (индивидуально).

6)

Решение задач на равномерное движение по окружности. Период и частота обращения. Циклическая частота. Угловая скорость. Перемещение и скорость при криволинейном движении. Центростремительное ускорение.

0,3

0,7

Коллективная работа учителя и учащихся.

№1.36-1.3914; №1.249-1.250 [ 13]. Индивидуально: выполнение теста по теме «Кинематика» (по вариантам) 6.

3.

Динамика. Динамика периодического движения. (6 ч)

1)

Решение задач на применение закона всемирного тяготения. Определение масс небесных тел. Движение искусственных спутников и планет.

0,4

0,6

Фронтальный опрос. Объяснение учителя. Коллективный разбор задач. № 1.174-1.178; 1.179;1.193-1.1966.

2)

Расчёт веса тела, движущегося с ускорением. Перегрузки. Невесомость. Вес тела. Движение автомобиля на выпуклом мосту.

Коллективная выработка плана решения задач на расчёт веса тела, движущегося с ускорением. № 96-100

[ 5]

№2.182,2.184, 2.185- 2.190 [ 13], О-12 -О-15 [ 8]

3)

Алгоритм решения задач на применение законов Ньютона. Движение материальной точки под действием нескольких сил в горизонтальном направлении.

0,25

0,75

Физический диктант (проверка знания законов Ньютона). Показ учителем образца решения задачи по алгоритму. № 108;113; 115;!№!; 5.

Самостоятельное решение задачи по алгоритму.

№ 2.14;2.28; 2.39;2.403.

4)

Решение задач на движение по наклонной плоскости. Прямолинейное движение по наклонной плоскости системы связанных тел, движение в горизонтали и вертикальной плоскости.

Движение тела по окружности под действием сил тяжести и упругости.

0,25

0,75

Объяснение учителя. Коллективный разбор задач № 6, 8, 9, 1013,15177. Индивидуально: выполнение тестов «Движение под действием силы трения», «Законы Ньютона», «Сила тяжести. Вес» (по вариантам)  4; № 2.5, №2.7, №2.14-2.17 [14]; №2.197-2.207 [13]№ 8.1-8.4; №О-33-О-34 [8].

5)

Решение задач на движение тела по окружности под действием нескольких сил. Конический маятник. Колебательная система под действием внешних сил. Резонанс.

0,2

0,8

Коллективная работа учителя и учащихся.

№ 269 5, 302 4. Кратковременная проверочная работа по карточкам. Решить задачу № 421, 427, 367, 372, 376, 441, 470, 483 3.

6)

Решение задач на движение системы тел. Пример задачи с неизвестным исходом.

0,2

0,8

Коллективная работа учителя и учащихся.

№ 42, 47, 65,707, №17-21 14. №2.34, 2.35, 2.37 [19]

4.

Статика

1)

Решение задач на применение условия равновесия невращающегося тела. Разложение сил на составляющие.

0,25

0,75

Фронтальный опрос. Объяснение учителя. Совместное решение задач № 5.1- 5.1014; №8.5; №8.7;№8.9; № 8.18; №8.33 [19]; №182, №186,№192-195 [5]

2)

Решение задач на применение правила моментов.

Объяснение учителя.

№4.34 - 4.40; № 4.52-4.55 13. Решение расчётных и экспериментальных задач бригадами по 2 человека.

5.

Законы сохранения (6 ч)

1)

Алгоритм решения задач на закон сохранения импульса и реактивное движение. Абсолютно упругое и неупругое столкновение.

0,25

0,25

0,75

0,75

Фронтальный опрос. Коллективная работа по выработке алгоритма решения задач на применение закона сохранения импульса.

№ 7-12, №20-237.

Самостоятельное решение задачи по алгоритму. №3.12-3.23 [14]: №9.9-9.10; №О-35-О-38 [8].

2)

Решение задач на определение работы и мощности.

0,3

0,7

Объяснение учителя. Коллективный разбор задач № 2.45, №2.56;№2.6718. Индивидуально: выполнение теста «Механическая работа» 21.

3)

Метод применения законов сохранения.

Решение задач на закон сохранения механической энергии и на совместное применение законов сохранения энергии и импульса.

0,25

0,25

0,75

0,75

Физический диктант. Коллективный разбор задач № 49;№51-54; №587.; №11.12-11.13; О-42-47 [8]. Решение задач в группах с рецензированием результатов: №234, №236, №238-244 [5];№ 3.321-3.327 [13]; № 11.1; 11.38.

4)

КПД механизма.

Исследование зависимости КПД наклонной плоскости от угла наклона.

0,2

0,8

Совместное решение задачи № 71 7; №3.7[22]; №3.260; №3.273; №3.276; №3.279; №3.293; №3.290; №3.295; №3.300;[13]. Инструктаж учащихся учителем. Выполнение лабораторной работы «Исследование зависимости КПД наклонной плоскости от угла наклона» по 2 человека. (2). Коллективное обсуждение результатов.

6.

Основы молекулярно-кинетической теории (3ч)

1)

Решение задач на расчёт величин, характеризующих молекулы, на применение основного уравнения МКТ и его следствий. Энергия теплового движения молекул. Зависимость давления газа от концентрации молекул и температуры.

0,25

0,75

Физический диктант. Решение задач в группах с последующим рецензированием: № 13-16; 7; №7.46-7.56 [13].

Самостоятельная работа[4]

2)

Решение задач на применение уравнения Менделеева - Клапейрона, объединённого газового закона и частных газовых законов.

0,2

0,8

Фронтальный опрос. Коллективная работа учителя и учащихся по выработке алгоритма.

№ 16-227; №12.30-12.39 [19] Самостоятельное решение задачи по карточкам. №443;№445;№449; №452;№456;№462;3464

5.

3)

Графические задачи на применение газовых законов.

0,3

0,7

Объяснение учителя.

№ 20-24; №31 14;

№23-29 [7]4№16.5-№16.14 [8];

Самостоятельное решение и составление графических задач на применение газовых законов бригадами по 2 человека [4]

4)

Решение задач на применение закона Гука. Определение модуля Юнга.

Фронтальный опрос. Коллективное и самостоятельное решение задач № 9.7-9.822; №19-26 [7]; №19.1-№19.8 [8] Индивидуально: тест по теме «Основы МКТ». 4.

7.

Основы термодинамики (3 ч)

1

2

1)

Решение задач на фазовые превращения и составление уравнения теплового баланса. Решение задачи с неизвестным исходом методом предположений с последующей проверкой.

0,4

0,6

Коллективная работа учителя и учащихся. № 65-67 14, для с/р №11-17 14, № 3.

2)

Решение комбинированных задач на первый закон термодинамики. Графические задачи на процессы в газе с учётом теплообмена.

0,4

0,6

Физический диктант. Совместная работа учителя и учащихся. № 17.1-17.10 8; №2.173-2.177 [20]. Самостоятельное решение задачи № 3-7 7.

3)

Решение задач на расчёт КПД тепловых двигателей. Пути повышения КПД тепловых двигателей.

Адиабатный процесс. Изменение внутренней энергии тел в процессе теплопередачи. Изменение внутренней энергии в процессе совершения работы.

0,2

0,8

Решение задач в группах с рецензированием результатов.

№ 24;№25;№29;№33; №35; №36; №37; №39 7; Кратковременная проверочная работа [4].

8.

Электростатика (8ч)

1)

Решение задач на применение закона Кулона и закона сохранения электрического заряда.

0,2

0,8

Фронтальный опрос. Объяснение учителя. Самостоятельное решение задач бригадами по 2 человека.

№15.4; №15.6; №15.8; №15.10; №15.12;№15.14 19]; №23.1- №23.9 [8]

2)

Решение задач на расчёт напряженности электрического поля в данной точке. Принцип суперпозиции электрических полей. Проводники и диэлектрики в электростатическом поле.

0,2

0,8

Объяснение учителя. Коллективная работа учителя и учащихся.

№ 590-594 5; № 8.128; №8.134; №8.140; №8.149 [13]; № 1.8-1.11 [14]

3)

Решение задач на движение и равновесие заряженных частиц в однородном электрическом поле. Разность потенциалов. Работа сил электростатического поля.

0,2

0,3

0,8

0,7

Коллективная работа учителя и учащихся.

№ 26; №29; №31; №615; №618; №622; №623; №625 5; №8.243-8.251 [13]

Индивидуально: выполнение теста «Электрическое поле» 6.

4)

Задачи на расчёт электроёмкости плоского конденсатора и энергии заряженного конденсатора.

Поле плоского конденсатора.

Электроемкость плоского конденсатора.

0,4

0,2

0,6

0,8

Объяснение учителя. Совместная работа учителя и учащихся.

№ 8.300; №8.310; №8.313; №8.315-№8.327[13]

№8.329; №8.330;№8.342 13; №25.8;№25.9; №О-103-О-108 8.

5)

Последовательное и параллельное соединение конденсаторов.

Энергия заряженного конденсатора.

0,3

0,3

0,7

0,7

№79-№85; задачи для самостоятельного решения №2-№12[7]

№1.40-1.42 [14];

11 класс (34ч)

9.

Законы постоянного тока (8 ч)

2

5

1)

Решение задач на применение закона Ома для участка цепи, формулы для расчёта сопротивления проводника, работы и мощности постоянного тока.

0,2

0,8

Беседа с учащимися с целью актуализации исходного уровня знаний. Коллективное и самостоятельное решение задач №9.85; №9.87; №9.92; №9.95; №9.95-9.99 13.

2)

Решение задач на тепловое действие тока. Тепловая отдача нагревателя. Работа и мощность тока. Закон Джоуля- Ленца.

0,2

0,8

Объяснение учителя. Коллективный разбор задачи № 814; №817; №820;№825-832;№843; №853№856-859; №865 5.

3)

Расчёт участка электрической цепи. Последовательное, параллельное, смешанное соединение проводников. Эквивалентное сопротивление. Точки с равным потенциалом в электрических схемах.

0,4

0,6

Объяснение учителя.

№ 26.1-№26.2; №27.1-27.8; О-109-О-114 8. Составление и решение задач на расчёт сопротивления цепей постоянного тока в группах.

4)

Измерение силы тока и напряжения. Расширение пределов измерения амперметра и вольтметра. Шунты. Добавочное сопротивление.

0,3

0,7

. Ученики самостоятельно подбирают шунты к амперметру и добавочные сопротивления к вольтметру. №6-№10 [7]; №223-№227 [29]; Кратковременная проверочная работа.

5)

Решение задач на описание электрических цепей постоянного тока с помощью закона Ома для полной цепи. Соединение источников тока.

0,3

0,7

Фронтальный опрос. Коллективный разбор задач № 9.130; №9.135; №9.139; №9.42-9.146;№9.161-№9.167; №9.188-9.19613. Выполнение экспериментальной работы «Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока методом двух измерений. Снятие нагрузочной характеристики» бригадами по 2 чел. (4).

6)

Мощность во внешней цепи и КПД источника тока.

Правила Кирхгофа для разветвленных цепей.

0,3

0,3

0,7

0,7

Выполнение практической работы с использованием компьютерных технологий «Исследование энергетических соотношений в цепях постоянного тока» (индивидуально). Коллективное обсуждение результатов. №52;54;58;64;65;69-72[7]

7)

Решение задач на применение законов электролиза. Определение заряда электрона.

0,3

0,7

Совместная работа учителя и учащихся.

№ 9.330 - №9.33913. Индивидуально: выполнение теста «Постоянный ток» (по вариантам) 6.

10.

Магнитное поле. Электромагнитная индукция (8 ч)

1)

Задачи о силовом действии однородного магнитного поля на проводник с током и движущиеся заряженные частицы.

0,25

0,75

Беседа с классом для актуализации опорных знаний. Совместное решение задач № 31.6 - №31.11; №О-126- №О-129 8. Индивидуально: выполнение теста «Магнитное поле. Сила Ампера» 6.

2)

Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях. Циклотрон. Масс-спектрограф.

0,5

0,5

Коллективный разбор задач № О-130- №О-135 3.

№10.107-№10.117;№10.124-№10.127[13]

3)

Решение задач на описание явления электромагнитной индукции: закон электромагнитной индукции, правило Ленца, индуктивность.

0,25

0,75

Совместная работа учителя и учащихся. № 10.133-№10.138; №10.149-10.158 13.

Самостоятельное

Решение задач №10.168-10.169[3]

1)

Решение задач на основе аналогии между механическими и электромагнитными колебаниями. Определение величин, характеризующих гармонические колебания. Переменный ток. Колебательный контур.

0,4

0,6

Разбор учителем типовых задач.

№ 11.27- №11.33; №11.37- №11.45-11.5613. №33.1- №33.4 [8]

2)

Решение задач на применение формул периода колебаний пружинного и математического маятников и на превращение энергии при колебательном движении.

0,3

0,7

Коллективный разбор задач № 4.2-№5.314; №5.51-5.65;№5.86-5.93; №5.112-5.114 [13].

3)

Активное, ёмкостное и индуктивное сопротивления в цепи переменного тока.

0,3

0,7

Выполнение практической работы с использованием компьютерных технологий «Исследование электрических схем с индуктивными, ёмкостными и активными элементами» (индивидуально). Коллективное обсуждение результатов. №5.1-№5.10[14]

4)

Использование метода векторных диаграмм для описания переменных токов и напряжений.

0,7

0,3

Объяснение учителя. Коллективный разбор задачи № 19-25 7.

5)

Решение задач на применение формулы связи длины волны со скоростью её распространения и периодом (частотой), формулы Томсона. Электромагнитное поле. Электромагнитные волны.

0,3

0,7

Коллективное и самостоятельное решение задач № 34.1-34.4; №О-136- О-138 8. Выполнение теста «Электромагнитные волны» (индивидуально) 6.

6)

Магнитное поле. Электромагнитная индукция. Электромагнитные колебания и волны.

Контрольный тест.

12.

Олимпиадные задачи (3 ч)

1)

Решение нестандартных и оригинальных задач.

0,5

0,5

Коллективная работа учителя и учащихся

№ 193, 236,438 5.

2)

Решение задач повышенной сложности на расчёт электрических цепей. Ознакомление с правилами Кирхгофа.

0,5

0,5

Совместное и самостоятельное решение задач № 786; №789; №794; №798; №799- №8025.

3)

Решение задач межпредметного содержания.

-

1

Решение задач в группах с последующим обсуждением. № 239-249 29.

13.

Оптика (5 ч)

1

4

1)

Решение задач на применение законов отражения и преломления света. Полное отражение света.

0,3

0,7

Коллективный разбор задач № 986-9985. Самостоятельное решение задачи по карточкам.

№ 1.1-1.1714.

№37.1-37.8 [8]

2)

Построение изображений в тонких линзах.

0,25

0,75

№2.1-№2.11[14]; №1117-1124; №1136-№1143; №1169-1177[5]

3)

Решение задач на применение формулы тонкой линзы. Сферические зеркала.

0,2

0,8

Совместное решение задач №1047-1057; №1072-1083 [5] Самостоятельное решение задач:

№ 1084, 1085, 1087.

4)

Человеческий глаз как оптическая система. Оптические приборы, увеличивающие угол зрения: лупа, микроскоп, телескоп.

-

1

№1186-№1189; №1192-№1199;№1213-№1221[5]

5)

Решение задач на волновые свойства света (дисперсия, интерференция, дифракция). Дифракционная решётка.

0,25

0,75

Коллективный разбор задач № 3.1-3.1014.

№12.218-№12.226[3]

14.

Основы СТО (1 ч)

0,5

0,5

1)

Решение задач на применение следствий СТО: относительность расстояний и промежутков времени, релятивистский закон сложения скоростей, закон взаимосвязи энергии и массы.

Коллективная работа учителя и учащихся.

№ 38.1-38.5; №О-148-О-151[8]

15.

Световые кванты (3ч)

1

2

1)

Решение задач на применение уравнения Эйнштейна для фотоэффекта.

0,5

0,5

Коллективный разбор задач № 39.1-39.4; №О-152-О-1548. Самостоятельное решение задачи. № 12.263-12.276; №12.276-№12.288;№12.29413.

2)

Определение постоянной Планка.

0,25

0,75

Коллективный разбор задач № 12.291-12.29713. Кратковременная проверочная работа на решение задач (по вариантам). №1267-12.26813.

3)

Задачи на определение энергии, импульса и массы фотонов.

0,25

0,75

Коллективное и самостоятельное решение задач № 4.1-4.1014. Индивидуально: выполнение теста «Квантовая физика» 6.

16.

Атомная и ядерная физика

(6 ч)

1

5

1)

Ядерная модель атома. Квантовые постулаты Бора. Задачи на связь частоты (длины волны) излучения с энергией переходов в атоме.

0,25

0,75

Беседа с классом с целью актуализации исходного уровня знаний. Коллективный разбор задач № 1-107.

2)

Задачи на составление уравнений ядерных реакций. Альфа-распад и бета-распад. Правило смещения.

0,3

0,7

№ё11-32.7]

3)

Задачи на применение закона радиоактивного распада.

0,2

0,8

Коллективный разбор задач № 40.1-40.78. Индивидуально: выполнение теста «Строение атома и атомного ядра» 6.

4)

Расчёт энергии связи ядер и энергетического выхода ядерных реакций.

0,25

0,75

№О-155-О-1598.

№13.118-13.135[13]

5)

Контрольная работа по темам «Оптика. Световые кванты. Атомная и ядерная физика»

-

1

Выполнение контрольной работы учащимися.

6)

Разбор контрольной работы.

-

1

Решение нестандартных задач в группах с рецензированием результатов. Подведение итогов работы. Рекомендации ученикам по дальнейшей подготовке к экзаменам.

Итого: 68 часов

В учебно-методическом плане элективного курса номера задач указаны из задачников, представленных в списке обязательной литературы для учащихся, тесты в большинстве случаев предполагается брать из пособия № 6 данного списка, но возможно использование тестов из других источников, представленных в списках литературы для учителя и для учащихся.

При проведении практических работ с применением компьютерных технологий будет использоваться обучающий СD - диск «Открытая физика. 2.5», Физикон, 2003.

Список литературы:

Обязательная литература для учащихся:

1. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н. Физика: Учебник для 10 класса общеобразовательных учреждений. - М.: Просвещение, 2014.

2. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. Физика: Учебник для 11 класса общеобразовательных учреждений. - М.: Просвещение, 2014.

3. Сборник задач по физике: Для 10-11 кл. средней общеобразовательной школы.// Сост. Г.Н. Степанова. - СПб: Специальная литература, 1996.

4. Кирик Л.А. Физика -9, 10, 11. Разноуровневые самостоятельные и контрольные работы. - М.: Илекса, 2003.

5. Бендриков Г.А., Буховцев Б.Б., Керженцев В.В., Мякишев Г.Я. Физика: Сборник задач. - М.: Рольф, 2000.

6. Сборник тестовых заданий для тематического и итогового контроля. Физика. 10 кл. 11кл. :Коноплич Р.В., Орлов В.А., Добродеев Н.А., Татур А.О. - М.: Интеллект - Центр, 2002.

7. Физика. Решение задач: В 2 кн.Кн.1. - Мн.: Литература, 1997. - 576 с. -(Библиотека школьника). ББК 22.3я721

8. 7. Гельфгат И. М., Геденштейн Л.Э., Кирик Л.А. Решение ключевых задач для профильной школы. 10 - 11 классы. - М.: ИЛЕКСА, 2008. - 288с.

9. Богатин А.С. Пособие для подготовки к единому государственному экзамену и централизованному тестированию по физике. - Ростов на Дону: Феникс, 2004.

10. Енохович А.С. Справочник по физике и технике. - М.: Просвещение, 1989.

11. Тульчинский М. Е. Качественные задачи по физике. - М.: Просвещение, 1972.

12. Касаткина И. Л. Репетитор по физике (ч.I,II). Издание 3-е исправленное и переработанное/ под редакцией Т.В. Шкиль. -Ростов н /Д: издательство «Феникс», 2003.

Тарасов Л.В. Вопросы и задачи по физике. - Москва «Высшая школа», 1990.

13. Павлов С. В., Платонова И.В. Сборник конкурсных заданий по физике для поступающих в ВУЗЫ, М.: «Интеллект - Центр», 2001.

14. Экзамен по физике Решение задач. Часть1 «Механика»(кинематика, динамика, законы сохранения, закон всемирного тяготения, статика, гидростатика); Часть 2 «Молекулярная физика и тепловые явления»;

Часть 3 «Основы электродинамики»; Часть 4 «Оптика». - М.: Физический факультет МГУ, 2006.

Литература для учителя:

15. Балаш В.А. Задачи по физике и методы их решения: Пособие для учителя. - М.: Просвещение, 1983.

16. Беликов Б.С. Решение задач по физике. Общие методы. - М.: Высшая школа, 1986.

17. Каменецкий С.Е., Орехов В.П. Методика решения задач по физике в средней школе: Кн. для учителя. - М.: Просвещение, 1987.

18. Волькенштейн В.С. « Сборник задач по общему курсу физики». - М.: Олимп:ООО «Фирма «Издательство АСТ»», 1999.

19. Гольдфарб Н.И. Физика. Задачник. 9 - 11 классы. Пособие для общеобразовательных учебных заведений. - М.: Дрофа, 2003.

20. Козел С. М. «Сборник задач по физике», М.: Издательство «Наука» главная редакция физико-математической литературы, 1990.

21. Павленко Н.И., Павленко К.П. Тестовые задания по физике. 10 кл. 11кл. - М.: Школьная Пресса, 2004.

22. Фирганг Е.В. «Руководство к решению задач по курсу общей физики», М: «Высшая школа»,1978.

23. Кабардин О.Ф. и др. Контрольные и проверочные работы по физике. 7 - 11 кл.: Метод. пособие. - М.: Дрофа, 1997.

24. Куперштейн Ю.С., Марон Е.А. Физика. Контрольные работы. 10 - 11 кл. - СПб.: Специальная литература, 1996.

25. Соболева С.А. Пособие для подготовки к единому государственному экзамену и централизованному тестированию. - СПб.: Тригон, 2004.

26. В.А. Коровин, Г.Н. Степанова. Материалы для подготовки и проведения итоговой аттестации выпускников средних общеобразовательных учреждений по физике. - М.: Дрофа, 2001.

27. Шевцов В.А. Задачи для подготовки к олимпиадам по физике. 9 - 11 классы (Законы сохранения в механике) - Волгоград: Учитель, 2003.

28. Шевцов В.А. Задачи для подготовки к олимпиадам по физике. Для учащихся 9 - 11 классов. Тепловые явления. Тепловое расширение твердых и жидких тел. Газы. - Волгоград: Учитель, 2003.

29. Чучкалов И.А., Чучкалов С. И. «Аналитические и качественные задачи по физике», Чебоксары, Чувашское книжное издательство, 1997.

30. Горлова Л.А. Олимпиады по физике 9-11 классы. М.: «Вако» 2007.

31. «Программы элективных курсов. Физика.9-11классы. Профильное обучение», составитель: В. А. Коровин,- «Дрофа»,2007г. и авторской программы: В.А.Орлов,

О.А. Сауров «Методы решения физических задач»,- М.: «Дрофа», 2005г.

36