Рабочая программа по физике «Физика в самостоятельных исследованиях» для учащихся 8 классов (курс по выбору)

Феденева Наталия Владимировна

МБОУ «Гимназия №1 имени А.А. Иноземцева»

город Братск Иркутская область

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

«Физика в самостоятельных исследованиях»

для учащихся 8 классов (курс по выбору)

Пояснительная записка.

Рабочая программа «Физика в самостоятельных исследованиях» для учащихся 8 классов разработана на основе авторской адаптационной педагогической разработки «Физика в самостоятельных исследованиях» Н.В. Феденева, учитель физики МБОУ Гимназия №1 имени А.А. Иноземцева, рекомендованной департаментом образования города Братска, приказ № 327 от 23.05.2011 года, в соответствии с учебным планом МБОУ «Гимназия №1 имени А.А. Иноземцева».

Рабочая программа рассчитана на 34 часа в год (1 час в неделю). Программа реализуется в вариативной части учебного плана гимназии.

Учебный материал в данной программе представлен в форме фронтальных экспериментальных и теоретических исследований или в форме демонстрационного эксперимента, которые выполняют учащиеся в классе под руководством учителя. Программа содержит также задания исследовательского и конструкторского характера, которые школьники с успехом могут выполнить дома. Сделанный своими руками прибор, подтверждённое опытом собственное теоретическое предвидение – источник познавательного интереса к предмету. Экспериментальная деятельность способствует повышению мотивации обучения физике.

Целью курса является: формирование познавательных компетенций, повышение интереса учащихся к физике как науке.

Задачи курса:

Обучающая задача заключается в том, что домашние опыты и наблюдения служат средством приобретения новых знаний. Содействуют более глубокому пониманию учащимися физических явлений, процессов, теорий. Способствуют приобретению умений и навыков в обращении с приборами, измерительными  инструментами, таблицами; позволяют привить умения и навыки в составлении плана проведения наблюдений и опытов; развивают навыки измерения физических величин и анализа их взаимосвязи; служат средством практического ознакомления учащихся с наблюдением и экспериментом как методами научного познания.

Развивающая задача заключается в том, что домашний эксперимент вызывает у учащихся интерес к физике и технике, развивает способности к изобразительному и техническому творчеству.

Воспитательная задачадомашнего эксперимента позволяет выработать и развить внимательность, наблюдательность, аккуратность, настойчивость в работе; приучает школьников к сознательному целенаправленному труду и воспитывает самостоятельность как черту личности.

Программа согласована с содержанием программы основного курса физики. Она ориентирует на дальнейшее совершенствование уже усвоенных знаний и умений учащихся, а также на формирование углубленных знаний и умений. Как итоговый продукт данного факультативного курса предполагается:

участие школьников в научно-практических конференциях разного уровня

создание коллекции самодельных приборов, используемых для демонстраций и проведения экспериментов

создание коллекции разработок лабораторных работ не рассматриваемых в основном курсе

создание коллекции мультимедийных презентаций

В авторскую программу изменения не вносились.

Содержание программы

1. Закон сохранения механической энергии (5 ч)

Кинетическая энергия. Потенциальная энергия взаимодействия тела и Земли. Закон сохранения механической энергии для движения тел под действием силы тяжести. Потенциальная энергия деформированной пружины. Закон сохранения механической энергии для движения тел под действием силы упругости. Работа силы. Мощность. Простые механизмы. КПД простых механизмов. Устойчивое равновесие. Движение жидкостей и газов. Уравнение Бернулли. Летательные аппараты.

Экспериментальные исследования

а) демонстрационные:

– выявление сохраняющейся меры механического движения при упругом столкновении шаров – кинетической энергии;
– выявление условий сохранения кинетической энергии при столкновении шаров;
– проверка закона сохранения механической энергии при движении тел под действием силы тяжести;
– получение выражения для расчёта потенциальной энергии растянутой пружины;
– проверка закона сохранения механической энергии при движении тел под действием силы упругости;
– изменение энергии при совершении работы;
– взаимные превращения потенциальной энергии в кинетическую и обратно;
– простые механизмы.
– зависимость давления воздуха от скорости его движения;

б) лабораторные:

– поиск меры механического движения;
– сравнение изменения полной механической энергии с работой сил трения;
– измерение КПД наклонной плоскости и изучение зависимости КПД от угла наклона;
– зависимость давления струи воздуха от скорости её движения;

в) домашние:

– расчёт высоты подъёма стрелы, пущенной вертикально вверх, и экспериментальная проверка своего расчёта;
– оценка своей мощности при прыжке в высоту с места;
– проверка закона сохранения механической энергии при выстреле из пружинного пистолета;
– исследование устойчивости равновесия тел;
– исследование зависимости между скоростями движения жидкости в струе переменного сечения;
– исследование зависимости реактивной силы от скорости истечения водяной струи и секундного расхода жидкости.

2. Механические колебания и волны. Звук (5 ч)

Механические колебания. Амплитуда, период и частота колебаний. Свободные и вынужденные колебания. Свободные колебания нитяного маятника. Свободные колебания груза на пружине. Резонанс. Механические волны. Поперечные и продольные волны. Длина волны. Звуковые волны. Высота тона и громкость звука.

Экспериментальные исследования

а) демонстрационные:

– наблюдение свободных колебаний груза на нити и на пружине;
– наблюдение образования и распространения поперечных и продольных волн;
– наблюдение колебаний звучащего тела;
– запись колебательного движения;
– изучение явления резонанса;

б) лабораторные:

– изучение условий возникновения свободных колебаний нитяного маятника;
– исследование зависимости периода колебаний нитяного маятника от начальной амплитуды, массы шарика, подвешенного на нити, длины нити;
– изучение условий возникновения свободных колебаний груза на пружине;
– исследование зависимости периода колебаний груза на пружине от начальной амплитуды, массы шарика, подвешенного на пружине, жёсткости пружины;
– расчёт периода колебаний нитяного маятника и его экспериментальная проверка;
– расчёт периода колебаний груза на пружине и его экспериментальная проверка;
– определение диапазона частот звуковых волн, воспринимаемых вашим ухом;

в) домашние:

– теоретический расчёт периода колебаний пробирки с песком, плавающей в вертикальном положении в сосуде с водой, и экспериментальная проверка этого расчёта;
– изучение явления резонанса;
– исследование зависимости громкости звука и высоты тона звука от амплитуды колебаний ножовочного полотна и частоты его колебаний;
– конструирование нитяного телефона и опыты с ним.

3. Тепловые явления (6 ч)

Методы исследования тепловых явлений. Внутренняя энергия тела. Работа как мера изменения внутренней энергии. Теплообмен, необратимость теплопередачи. Количество теплоты как мера изменения внутренней энергии при теплообмене. Температура. Удельная теплоёмкость. Первый закон термодинамики. Тепловые двигатели. КПД тепловых двигателей. Необратимость тепловых процессов.

Экспериментальные исследования

а) демонстрационные:

– переход механической энергии во внутреннюю и обратный переход внутренней энергии в механическую;
– сжимаемость газов;
– сравнение теплопроводности металлов;
– конвекционные потоки в жидкостях и газах;
– зависимость лучистого теплообмена от цвета поверхности тел;
– изменение внутренней энергии при нагревании воды в пробирке, закрытой пробкой;
– устройство и принцип действия тепловых машин: паровой турбины и двигателя внутреннего сгорания;

б) лабораторные:

– расчёт и экспериментальная проверка изменения внутренней энергии воды при её нагревании;
– измерение удельной теплоёмкости вещества;

4. Молекулярная физика. Фазовые переходы (7 ч)

Гипотеза о дискретном строении вещества. Броуновское движение. Диффузия. Модели газа, жидкости и твёрдого тела. Взаимодействие частиц вещества. Связь температуры с хаотическим движением частиц. Испарение жидкости. Влажность воздуха. Кипение жидкости. Твёрдые тела. Плавление твёрдого тела. Графики изменения температуры веществ при их нагревании и охлаждении, плавлении и кипении. Применение основ молекулярно-кинетической теории для объяснения разной сжимаемости вещества в твёрдом, жидком и газообразном состояниях, процессов испарения и плавления, преобразования энергии при переходе вещества из одного состояния в другое.

Экспериментальные исследования

а) демонстрационные:

– упругие свойства газа, заключённого в замкнутом сосуде;
– моделирование давления газа;
– модель броуновского движения;
– конструирование газового термометра;
– моделирование взаимодействия двух молекул;
– охлаждение жидкостей при испарении;
– постоянство температуры жидкости при кипении;
– особенности внешнего вида монокристаллов, поликристаллов и аморфных тел;
– постоянство температуры при плавлении кристаллических тел;

б) лабораторные:

– изучение явлений теплообмена;
– измерение размера молекулы олеиновой кислоты;
– измерение удельной теплоты плавления льда;
– измерение влажности тел;

в) домашние:

– моделирование диффузии в газах и жидкостях;
– теоретическое предвидение преимущественного направления диффузии в жидкости через мембрану и экспериментальная проверка;
– изменение температуры при таянии льда;
– экспериментальная проверка уравнения теплового баланса при таянии льда в воде;
– конструирование волосяного гигрометра.

5. Электростатика (3 ч)

Электризация тел. Два рода электрических зарядов. Закон сохранения электрического заряда. Взаимодействие заряженных тел. Проводники и изоляторы. Электрическое поле. Напряжённость электрического поля. Энергия электрического поля. Конденсаторы.

Экспериментальные исследования

а) демонстрационные:

– наблюдение явления взаимной электризации при натирании двух разнородных тел;
– взаимодействие одноимённо и разноимённо заряженных тел;
– переход электрического заряда от одного тела к другому;
– определение знака заряда наэлектризованного тела;
– электризация тел методом электростатической индукции;
– спектры электростатических полей;

в) домашние:

– конструирование прибора – «пробника» для регистрации электрических зарядов;
– конструирование самодельного электроскопа.

6. Постоянный электрический ток (6 ч)

Сила тока. Напряжение. Электрическое сопротивление. Электрическая цепь. Закон Ома для участка цепи. Работа и мощность тока. Преобразование энергии при нагревании проводника с током. Полупроводники. Электронно-дырочный переход. Полупроводниковые приборы.

Экспериментальные исследования

а) демонстрационные:

– конструирование гальванического элемента;
– зависимость сопротивления однородного проводника от его длины и площади поперечного сечения;
– сравнение удельного сопротивления разных металлов;
– зависимость сопротивления проводника от его температуры;
– зависимость сопротивления полупроводника от температуры;
– зависимость сопротивления фоторезистора от освещённости;
– односторонняя проводимость полупроводникового диода;
– расчёт электрической цепи при последовательном соединении резисторов и его экспериментальная проверка;
– расчёт электрической цепи при параллельном соединении резисторов и его экспериментальная проверка;

б) лабораторные:

– зависимость между силой тока в проводнике и напряжением на его концах;
– измерение удельного сопротивления проводника;
– измерение мощности тока в электрической лампе;
– определение внутреннего устройства электрического «чёрного ящика»;
– изучение свойств транзистора;

в) домашние:

– снятие показаний счётчика электроэнергии и расчёт стоимости потребленной электроэнергии.

7. Повторение и обобщение материала (2 ч)

Требования к результатам обучения:

в области предметной компетенции - общее понимание сущности физической науки;

в области коммуникативной компетенции - овладение учащимися формами проблемной коммуникации (умение грамотно излагать свою точку зрения, сопровождая примерами, делать выводы, обобщения);

в области социальной компетенции - развитие навыков взаимодействия через групповую деятельность, работу в парах постоянного и переменного составов при выполнении разных заданий.

в области компетенции саморазвития - стимулирование потребности и способности к самообразованию, личностному целеполаганию.

Тематическое планирование курса

Календарно-тематическое планирование

Тема

Количество часов

Форма организации занятий

Дата проведения

Дата проведения с коррекцией

8 класс (34 часа)

Закон сохранения механической энергии (5 ч)

Кинетическая энергия. Потенциальная энергия взаимодействия тела и Земли.

Закон сохранения механической энергии для движения тел под действием силы тяжести.

Потенциальная энергия деформированной пружины. Закон сохранения механической энергии для движения тел под действием силы упругости.

Работа силы. Мощность. Простые механизмы. КПД простых механизмов. Устойчивое равновесие.

Движение жидкостей и газов. Уравнение Бернулли. Летательные аппараты.

1

1

1

1

1

лабораторные:

– сравнение изменения полной механической энергии с работой сил трения;
– измерение КПД наклонной плоскости и изучение зависимости КПД от угла наклона;

– проверка закона сохранения механической энергии при выстреле из пружинного пистолета;
– исследование устойчивости равновесия тел;
– исследование зависимости реактивной силы от скорости истечения водяной струи и секундного расхода жидкости.

Механические колебания и волны. Звук (5 ч)

Механические колебания. Амплитуда, период и частота колебаний.

Свободные и вынужденные колебания. Свободные колебания нитяного маятника.

Свободные колебания груза на пружине. Резонанс.

Механические волны. Поперечные и продольные волны. Длина волны.

Звуковые волны. Высота тона и громкость звука.

1

1

1

1

1

лабораторные:

– исследование зависимости периода колебаний нитяного маятника от начальной амплитуды, массы шарика, подвешенного на нити, длины нити;
– изучение условий возникновения свободных колебаний груза на пружине;
– исследование зависимости периода колебаний груза на пружине от начальной амплитуды, массы шарика, подвешенного на пружине, жёсткости пружины;
– расчёт периода колебаний нитяного маятника и его экспериментальная проверка;
– расчёт периода колебаний груза на пружине и его экспериментальная проверка;

Тепловые явления (6 ч)

Методы исследования тепловых явлений. Внутренняя энергия тела.

Работа как мера изменения внутренней энергии.

Теплообмен, необратимость теплопередачи. Количество теплоты как мера изменения внутренней энергии при теплообмене.

Температура. Удельная теплоёмкость.

Первый закон термодинамики.

Тепловые двигатели. КПД тепловых двигателей. Необратимость тепловых процессов.

1

1

1

1

1

1

лабораторные:

– переход механической энергии во внутреннюю и обратный переход внутренней энергии в механическую;

– сравнение теплопроводности металлов;

– зависимость лучистого теплообмена от цвета поверхности тел;
– изменение внутренней энергии при нагревании воды в пробирке, закрытой пробкой;
– расчёт и экспериментальная проверка изменения внутренней энергии воды при её нагревании;
– измерение удельной теплоёмкости вещества;

Молекулярная физика. Фазовые переходы (7 ч)

Гипотеза о дискретном строении вещества. Броуновское движение.

Диффузия. Модели газа, жидкости и твёрдого тела. Взаимодействие частиц вещества.

Связь температуры с хаотическим движением частиц.

Испарение жидкости. Влажность воздуха. Кипение жидкости.

Твёрдые тела. Плавление твёрдого тела.

Графики изменения температуры веществ при их нагревании и охлаждении, плавлении и кипении.

Применение основ молекулярно-кинетической теории для объяснения разной сжимаемости вещества в твёрдом, жидком и газообразном состояниях, процессов испарения и плавления, преобразования энергии при переходе вещества из одного состояния в другое.

1

1

1

1

1

1

1

лабораторные:

– изучение явлений теплообмена;
– измерение размера молекулы олеиновой кислоты;
– измерение удельной теплоты плавления льда;
– измерение влажности тел;

– моделирование давления газа;
– модель броуновского движения;
– конструирование газового термометра;
– моделирование взаимодействия двух молекул;
– охлаждение жидкостей при испарении;
– экспериментальная проверка уравнения теплового баланса при таянии льда в воде;
– конструирование волосяного гигрометра.

Электростатика (3 ч)

Электризация тел. Два рода электрических зарядов. Закон сохранения электрического заряда.

Взаимодействие заряженных тел. Проводники и изоляторы. Электрическое поле.

Напряжённость электрического поля. Энергия электрического поля. Конденсаторы.

1

1

1

– конструирование прибора «пробника» для регистрации электрических зарядов;
– конструирование самодельного электроскопа.

– электризация тел методом электростатической индукции; спектры электростатических полей;

Постоянный электрический ток (6 ч)

Сила тока. Напряжение. Электрическое сопротивление.

Электрическая цепь.

Закон Ома для участка цепи.

Работа и мощность тока. Преобразование энергии при нагревании проводника с током.

Полупроводники. Электронно-дырочный переход.

Полупроводниковые приборы

1

1

1

1

1

1

лабораторные:

– зависимость между силой тока в проводнике и напряжением на его концах;
– измерение удельного сопротивления проводника;
– измерение мощности тока в электрической лампе;
– определение внутреннего устройства электрического «чёрного ящика»;
– изучение свойств транзистора;

– снятие показаний счётчика электроэнергии и расчёт стоимости потребленной электроэнергии.

Повторение и обобщение материала (2 ч)

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/89029-rabochaja-programma-po-fizike-fizika-v-samost