Программа учебной дисциплины физика

ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

4

СТРУКТУРА и Содержание УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

5

условия реализации программы учебной дисциплины

7

Контроль и оценка результатов Освоения учебной дисциплины

8

Максимальная учебная нагрузка (всего)

207

Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)

140

в том числе:

лабораторные занятия

24

практические занятия

6

контрольные работы

0

курсовая работа (проект)

0

Самостоятельная работа обучающегося (всего)

67

в том числе:

самостоятельная работа над курсовой работой (проектом)

0

Домашняя работа (работа с источниками, решение задач, составление таблиц, подготовка докладов, построение графиков)

67

Итоговая аттестация в форме экзамена или дифференцированного зачета

2.2 Примерный тематический план и содержание учебной дисциплины Физика

Наименование разделов и тем

Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся, курсовая работа (проект)

Объем часов

Уровень освоения

Введение

Роль и место дисциплины в учебном процессе. Цели и задачи курса. Структура дисциплины. Требования, предъявляемые к обучающимся при освоении дисциплины. Естественнонаучный метод познания, его возможности и границы применимости. Роль эксперимента и теории в процессе познания природы. Эволюция основных физических теорий. Основные элементы физической картины мира.

2

1

Раздел 1 Механика

57

Тема 1.1 Основы кинематики

Содержание учебного материала

8

1

Задачи кинематики. Понятие механического движения, системы отсчета (координаты, тело отсчета, разнообразие систем координат). Понятие поступательного движения. Характеристики механического движения: перемещение, траектория, путь, скорость, ускорение. Скалярные и векторные величины. Относительность механического движения.

1

2

Равномерное прямолинейное движение. Уравнение равномерного прямолинейного движения. Графическое описание равномерного прямолинейного движения. Анализ графиков и уравнений движения. Составление графиков и уравнений движения.

2

3

Равноускоренное прямолинейное движение. Уравнение равноускоренного прямолинейного движения. Мгновенная и средняя скорость. Графическое описание равноускоренного прямолинейного движения. Анализ графиков и уравнений движения. Составление графиков и уравнений движения.

2

4

Равномерное вращательное движение. Движение по окружности с постоянной по модулю скоростью. Угловая скорость и угловое ускорение. Направление мгновенной скорости и ускорения при движении по окружности. Связь линейной и угловой скоростей.

2

5

Движение тел в поле тяжести Земли. Свободное падение. Движение тела брошенного вертикально вверх, движение тела брошенного вертикально вниз, движение тела брошенного горизонтально. Баллистическое движение.

2

Практические занятия

Графическое описание механического движения.

2

Самостоятельная работа обучающихся

Анализ и составление графиков равномерного и равнопеременного движения, определение характеристик движения, составление уравнений движения.

Составление опорной систематизирующей таблицы «Виды движения».

Домашняя практическая работа «Определение цены деления бытовых приборов»

Домашняя практическая работа «Определение средней скорости движения человека»

4

Тема 1.2 Основы динамики

Содержание учебного материала

6

1

Основная задача динамики. Взаимодействие тел. Сила. Первый закон Ньютона. Второй закон Ньютона. Принцип суперпозиции сил. Третий закон Ньютона.

2

2

Силы гравитации. Закон Всемирного тяготения. Невесомость. Сила Тяжести.

2

3

Сила упругости. Природа сил упругости. Деформация. Виды деформации. Закон Гука. Сила трения. Природа сил трения. Трение покоя, скольжения, качения.

1

Самостоятельная работа обучающихся

Решение задач с применением законов Ньютона.

Домашняя практическая работа «Определение массы одной капли воды»

Домашняя практическая работа «Определение давления, производимого человеком при ходьбе и стоя»

5

Тема 1.3 Законы сохранения в механике

Содержание учебного материала

4

1

Понятие импульса тела. Закон сохранения импульса. Реактивное движение.

2

2

Работа. Мощность. Энергия. Закон сохранения энергии. КПД механизмов.

2

Самостоятельная работа обучающихся

Решение задач с применением закона сохранения импульса.

Определение КПД механизмов: решение задач.

Домашняя практическая работа «Расчет механической работы совершаемой человеком при подъеме по лестнице»

Домашняя практическая работа «Расчет механической мощности, развиваемой человеком поднимающегося медленно и быстро с 1-го на 3-й этаж»

4

1.4 Механические колебания и волны

Содержание учебного материала

6

1

Колебательное движение. Колебания. Условия возникновения колебаний. Виды колебаний. Основные характеристики колебательного движения: амплитуда, период, частота, смещение, фаза. Гармонические колебания. Уравнение гармонических колебаний. Графическое представление гармонических колебаний. Гармонические колебания в природе.

2

2

Математический, физический, пружинный маятники. Собственная частота и период колебаний маятника. Превращение энергии при гармонических колебаниях. Явление резонанса.

2

3

Механические волны. Виды волн. Длина волны. Скорость распространения волны. Звуковые волны. Природа звука. Скорость звуковых волн. Зависимость скорости звука от плотности среды и температуры. Характеристики звука: громкость, высота и их связь с амплитудой и частотой звуковой волны. Шум. Инфра- и ультразвук.

2

Лабораторные работы

Изучение зависимости периода колебаний математического маятника от длины нити и определение ускорения свободного падения.

2

Самостоятельная работа обучающихся

Составление уравнения гармонических колебаний на основе предложенного графика.

Решение проблемных и расчетных задач на определение характеристик звука.

4

1.5 Элементы механики твердого тела

Содержание учебного материала

2

1

Условия равновесия. Центр тяжести. Закон Паскаля. Закон Архимеда. Уравнение Бернули

2

Самостоятельная работа обучающихся

Решение проблемных и расчетных задач на определение равновесия и центра тяжести

Домашняя практическая работа «Строим мост»

Домашняя практическая работа «Определение выигрыша в силе бытовых механизмов и центра тяжести плоской фигуры неправильной формы»

4

1.6 Основы специальной теории относительности

Содержание учебного материала

4

1

Инвариантность модуля скорости света в вакууме. Постулаты Энштейна. Пространство и время специальной теории относительности. Связь массы и энергии свободной частицы. Энергия покоя.

Самостоятельная работа обучающихся

Подготовка доклада.

2

2

Раздел 2 Молекулярная физика и термодинамика

30

Тема 2.1 Основы молекулярно-кинетической теории строения вещества

Содержание учебного материала

10

1

Атомно-молекулярное строение вещества. История атомистических учений. Основные положения МКТ. Наблюдения и опыты, подтверждающие атомно-молекулярное строение вещества: диффузия, броуновское движение. Силы межмолекулярного действия. Тепловое движение. Масса и размеры молекул. Плотность веществ.

2

2

Кинетическая и потенциальная энергия молекул. Понятие о температуре и внутренней энергии тела. Абсолютная температура. Понятие абсолютного нуля. Объяснение агрегатных состояний вещества на основе атомно-молекулярных представлений.

2

3

Модель идеального газа. Давление газа. Связь давления газа со средней кинетической энергией молекул и температурой. Уравнение состояния идеального газа. Объединенный газовый закон. Изопроцессы. Графическое представление изопроцессов.

2

4

Модель строения жидкости. Поверхностное натяжение. Сила поверхностного натяжения. Смачивание. Мениск. Капиллярные явления. Переход вещества из жидкого состояния в газообразное и обратно. Парообразование и конденсация. Испарение. Кипение. Зависимость температуры кипения жидкости от внешнего давления. Насыщенные и ненасыщенные пары. Влажность воздуха.

1

5

Модель строения твердых тел. Виды кристаллических структур. Металлическая кристаллическая решетка. Аморфные вещества и жидкие кристаллы. Тепловое расширение твердых тел. Плавление и кристаллизация.

2

Лабораторные работы

Исследование изопроцессов в газах

Определение плотности твердых тел.

Определение удельной теплоемкости твёрдого тела.

6

Самостоятельная работа обучающихся

Решение задач с использованием уравнения идеального газа.

Построение графиков изопроцессов.

Решение проблемных задач по теме «Влажность воздуха».

Домашняя практическая работа «Конструирование модели термометра содержащего две разные шкалы»

Домашняя практическая работа «Определение площади и объема жилого помещения. Определение массы воздуха в жилой комнате по плотности и объему»

Домашняя практическая работа «Определение скорости вытекания воды из крана»

Домашняя практическая работа «Выращивание кристала»

6

Тема 2.2 Основы термодинамики

Содержание учебного материала

4

1

Теплообмен. Виды теплообмена. Закон сохранения и превращения энергии в механических и тепловых процессах. Внутренняя энергия газа. Работа газа. Первый закон термодинамики.

2

2

Тепловые двигатели. КПД тепловых двигателей. Идеальная тепловая машина. Цикл Карно. Двигатель внутреннего сгорания. Тепловые двигатели и охрана окружающей среды. Невозможность создания вечных двигателей 1 и 2 рода.

2

Самостоятельная работа обучающихся

Решение задач с применением первого закона термодинамики.

Решение задач по расчету КПД теплового двигателя.

Домашняя практическая работа «Определение скорости остывания воды»

4

Раздел 3 Электричество и магнетизм

104

Тема 3.1 Основы электростатики

Содержание учебного материала

8

1

Электризация тел. Электрический заряд. Виды электрического заряда. Носители электрического заряда. Элементарный электрический заряд. Закон сохранения заряда. Закон Кулона. Диэлектрическая проницаемость среды. Электроскоп. Электрометр.

2

2

Электрическое поле. Графическое изображение электрических полей. Напряженность электрического поля. Однородное и неоднородное электрическое поле. Потенциальная энергия заряда. Потенциал. Эквипотенциальные поверхности. Напряжение.

2

3

Виды диэлектриков. Проводник и диэлектрик в электрическом поле. Электростатическая защита.

2

4

Электроемкость. Конденсаторы. Принцип устройства. Виды конденсаторов. Батареи конденсаторов.

2

Самостоятельная работа обучающихся

Решение задач расчетного характера с применением закона Кулона.

Решение задач по расчету напряженности электростатического поля.

Расчет емкости батареи конденсаторов.

Домашняя практическая работа «Наблюдение явлений статического электричества в быту»

Домашняя практическая работа «Определение КПД электрочайника»

4

Тема 3.2 Законы постоянного тока

Содержание учебного материала

12

1

Электрический ток. Условия существования электрического тока. Направление тока. Сила тока. Напряжение. Постоянный электрический ток. Действия постоянного электрического тока. Сопротивление проводника. Зависимость сопротивления металлического проводника от рода вещества, температуры и линейных размеров. Сверхпроводимость.

2

2

Закон Ома для участка цепи. Вольт-ампертная характеристика металлов. Последовательное и параллельное соединение проводников. Правила Кирхгофа.

2

3

Источники тока. Внешний и внутренний участок цепи. ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока. Батареи источников тока. Закон Ома для полной цепи.

2

4

Работа и мощность тока. Тепловое действие электрического тока. Закон Джоуля-Ленца. Количество теплоты, выделяемое проводниками при последовательном и параллельном соединении. Короткое замыкание. Контактная разность потенциалов. Термоэлектродвижущая сила. Явление Пельтье. Термопары.

2

Практические занятия

Расчет электрических цепей (индивидуальные задания).

2

Лабораторные работы

Определение удельного сопротивления проводника.

Определение электроёмкости конденсатора.

Изучение законов постоянного тока для последовательного соединения потребителей и закона Ома для полной цепи.

Изучение законов постоянного тока для параллельного соединения потребителей.

Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока.

Исследование зависимости мощности лампы накаливания от напряжения.

12

Самостоятельная работа обучающихся

Решение расчетных задач на определение сопротивления проводника.

Решение задач по расчету электрических цепей.

Решение расчетных задач с применением закона Ома для полной цепи.

Решение расчетных задач с применением закона Джоуля-Ленца.

Домашняя практическая работа «Расчет электроэнергии расходуемой в быту»

Домашняя практическая работа «Изучение теплового электробытового прибора и определение его характеристик»

4

Тема 3.3 Электрический ток в полупроводниках

Содержание учебного материала

4

1

Полупроводники. Собственная проводимость полупроводников. Примесная проводимость проводников. Виды примесной проводимости. Электронно-дырочный переход. Полупроводниковый диод. Вольт-амперная характеристика полупроводникового диода. Полупроводниковые элементы.

2

Лабораторные работы

Исследование вольт-амперной характеристики полупроводникового диода.

2

Самостоятельная работа обучающихся

Сравнительный анализ электрических свойств металлов, полупроводников и диэлектриков, представление результатов в виде таблицы.

Подготовка доклада.

4

Тема 3.4 Электрический ток в газах и жидкостях

Содержание учебного материала

4

1

Ионизация газа. Виды ионизации. Электронная и ионная проводимость газа. Вольт-амперная характеристика газа. Виды газовых разрядов. Электрический ток в вакууме. Термоэлектронная эмиссия. Вакуумный диод. Вольт-амперная характеристика вакуумного диода.

1

2

Электролиты. Электролитическая диссоциация. Свободные носители электрического заряда в электролитах. Электролиз. Принцип действия химических источников тока. Применение электролиза в промышленности.

1

Самостоятельная работа обучающихся

Сравнительный анализ электрических свойств газов и жидкостей, представление результатов в виде опорного конспекта.

Подготовка доклада.

2

Тема 3.5 Магнитное поле

Содержание учебного материала

8

1

Магнитное поле. Постоянные магниты. Магнитная индукция. Определение направления линий магнитной индукции. Графическое изображение магнитного поля. Магнитное поле прямолинейного проводника, кругового тока и соленоида. Однородное магнитное поле.

2

2

Сила Лоренца. Взаимодействие параллельных токов. Напряженность магнитного поля. Магнитная проницаемость. Магнитная постоянная. Сила Ампера. Работа при перемещении проводника с током в магнитном поле. Магнитный поток.

2

3

Магнитные свойства веществ: ферро- диа- и парамагнетики. Электромагниты. Работа и устройство электроизмерительных приборов. Магнитное поле Земли, его значение в живой природе. Магнитные бури.

2

Самостоятельная работа обучающихся

Расчет траектории движения заряженных частиц в магнитном поле. Решение задач.

Расчет силы взаимодействия проводников с током. Решение задач.

Домашняя практическая работа «Магниты и магнетизм. Живая картинка»

Домашняя практическая работа «Конструирование компаса»

4

Тема 3.6 Электромагнитная индукция

Содержание учебного материала

4

1

Явление электромагнитной индукции. Опыты Фарадея. Вихревое электрическое поле. ЭДС индукции. Правило Ленца. Индуктивность. Вихревые токи.

2

2

Явление самоиндукции. ЭДС самоиндукции.

2

Самостоятельная работа обучающихся

Решение аналитических задач с пользованием правила Ленца.

Решение задач по темам «ЭДС индукции» и «Индуктивность».

Решение задач по теме «ЭДС самоиндукции».

4

Тема 3.7 Переменный ток

Содержание учебного материала

6

1

Переменный ток. Принцип действия электрогенератора. Изменения силы тока, напряжения и ЭДС в цепи переменного тока. Графическое представление процессов в цепи переменного тока. Амплитудные и действующие значения силы тока и напряжения. Анализ и построение графиков переменного тока.

2

2

Индуктивность и емкость в цепи переменного тока. Активное и реактивное сопротивление. Колебательный контур. Электрический резонанс.

2

3

Трансформаторы. Индукционные генераторы. Производство электрической энергии.

2

Практические занятия

Аналитическое и графическое представление процессов в цепи переменного тока.

2

Самостоятельная работа обучающихся

Расчет активного и реактивного сопротивления цепи. Решение задач.

Определение коэффициента трансформации и числа витков в обмотке трансформатора. Решение задач.

2

Тема 3.8 Электромагнитные колебания и волны

Содержание учебного материала

6

1

Превращение энергии в замкнутом колебательном контуре. Электромагнитное поле и электромагнитные волны. Скорость электромагнитных волн. История открытия электромагнитных волн. Многообразие свойств электромагнитных волн. Принципы радиосвязи и телевидения.

2

Самостоятельная работа обучающихся

Сравнительный анализ свойств электромагнитных волн различных диапазонов и представление результатов в виде таблицы.

Подготовка доклада.

2

Тема 3.9 Элементы оптики Свет как электромагнитная волна

Содержание учебного материала

4

1

Свет. Природа света. Корпускулярно-волновой дуализм. Эволюция торий о природе света. Скорость света в вакууме и других средах. Опыты по определению скорости света. Волновые свойства света. Законы отражения и преломления света. Абсолютный и относительный показатель преломления.

1

2

Полное внутреннее отражение. Прохождение света через пластину и призму. Дисперсия света. Цвета тел. Интерференция света. Интерференция в тонких пленках. Интерференция света в природе и технике. Дифракция света. Спектры. Спектральный анализ. Поляризация световых волн. Применение поляроидов.

1

Лабораторные работы

Определение показателя преломления стекла.

2

Самостоятельная работа обучающихся

Решение задач с применение законов отражения и преломления света.

Домашняя практическая работа «Создание трехмерных очков»

Домашняя практическая работа «Наблюдение распространения света. Домашний эксперимент: преломление света, отражение лучей, пересекающиеся лучи»

Домашние эксперименты «Какого цвета небо», «Заставь цвета исчезнуть»

2

Раздел 4 Элементы квантовой физики

14

Тема 4.1 Квантовая оптика

Содержание учебного материала

4

1

Тепловое излучение. Распределение энергии в спектре абсолютно черного тела. Квантовая гипотеза Планка. Фотоны.

1

2

Внешний фотоэлектрический эффект. Внутренний фотоэффект. Типы фотоэлементов. Давление света. Понятие о корпускулярно-волновой природе света.

1

Самостоятельная работа обучающихся

Составление опорной таблицы содержащей сведения о изученных физических постоянных.

Подготовка доклада.

4

Тема 4.2 Физика атома

Содержание учебного материала

4

1

Развитие взглядов на строение вещества. Закономерности в атомных спектрах водорода. Ядерная модель атома. Опыты Э. Резерфорда.

1

2

Модель атома водорода по Н. Бору. Гипотеза де Бройля. Соотношение неопределенностей Гейзенберга. Квантовые генераторы.

2

Самостоятельная работа обучающихся

Решение задач по теме «Радиоактивность».

2

Всего:

207

В результате освоения дисциплины у обучающихся должны быть сформированы:

представление о роли и месте физики в современной научной картине мира;

понимание физической сущности наблюдаемых во Вселенной явлений;

понимание роли физики в формировании кругозора и функциональной грамотности человека для решения практических задач;

умение решать физические задачи;

умение применять полученные знания для объяснения условий протекания физических явлений в природе и для принятия практических решений в повседневной жизни;

собственная позиция по отношению к физической информации, получаемой из разных источников.

В результате освоения дисциплины учащийся должен:

владеть основополагающими физическими понятиями, закономерностями, законами и теориями;

уверенно пользоваться физической терминологией и символикой;

владеть основными методами научного познания, используемыми в физике: наблюдение, описание, измерение, эксперимент;

уметь обрабатывать результаты измерений, обнаруживать зависимость между физическими величинами, объяснять полученные результаты и делать выводы.

Письменные опросы по разделам 1, 2, 3, 4, 5.

Предметные диктанты по каждой теме разделов 1, 2, 3, 4, 5.

Тренировочные тесты по темам разделов 1, 2, 3, 4, 5.

Практические работы по темам 1.1, 3.2, 3.7: правильное выполнение практических работ, соответствие результатов работ представленных в письменной форме установленными требованиям.

Защита лабораторных работ: оформление отчетов и письменный ответ на вопросы.

Проверка правильности выполнения домашних работ.

Экзамен по итогам 1 и 2 семестров.