Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа по физике

«Решение физических задач повышенного уровня сложности»

Пояснительная записка

В современном естествознании физика является одной из лидирующих наук, она оказывает огромное влияние на различные отрасли

науки, техники и производства. Курс «Решение задач повышенной сложности» дополняет и развивает школьный курс физики, а так же

является информационной поддержкой выбора дальнейшего образования и ориентирование на удовлетворение любознательности старших

школьников, их аналитических и синтетических способностей. Курс рассчитан на 68 часа для учащихся 10 - 11 классов. Он открывает

широкие возможности для развития общих и специальных знаний, понимания роли физики в жизни общества, повышения интереса

учащихся, что поможет им с выбором профессии.

Решение задач по физике - необходимый элемент учебной работы. Задачи дают материал для упражнений, требующих применения

физических закономерностей к явлениям, протекающим в тех или иных конкретных условиях. Задачи способствуют более глубокому и

прочному усвоению физических законов, развитию логического мышления, сообразительности, инициативы, воли и настойчивости в

достижении поставленной цели, вызывают интерес к физике, помогают приобретению навыков самостоятельной работы и служат

незаменимым средством для развития самостоятельности в суждениях. В процессе выполнения задач ученики непосредственно

сталкиваются с необходимостью применять полученные знания по физике в жизни, глубже осознают связь теории с практикой. Это одно из

важных средств повторения, закрепления и проверки знаний учащихся, один из основных методов обучения физике. Практическая

значимость, прикладная направленность, инвариантность изучаемого материала, призваны стимулировать развитие познавательных

интересов школьников и способствовать успешному развитию системы ранее приобретённых знаний и умений по всем разделам физики.

Программа представляет собой дифференциацию содержания учебного материала по направлениям - повышение удельного веса задач, в том

числе олимпиадных и задач вступительных экзаменов технических вузов, интеграция тем с элементами высшей математики

.

Цель курса:



Цель данного курса углубить и систематизировать знания учащихся 10-11 классов по физике путем решения разнообразных задач и

способствовать их профессиональному определению



Создание условий для формирования и развития у учащихся:



интеллектуальных и практических умений;



интереса к изучению предмета физики;



умения самостоятельно приобретать и применять на практике знания по физике;



коммуникативных навыков, которые способствуют развитию умений работать в группе, вести дискуссию, отстаивать свою точку зрения.



развитие мышления учащихся, формирование у них умений самостоятельно приобретать и применять знания, наблюдать и объяснять

физические явления;



подготовка к продолжению образования и сознательному выбору профессии;



овладение учащимися знаниями о современной научной картине мира, о широких возможностях применения физических законов;



формирование познавательного интереса к физике, развитие творческих способностей, осознанных мотивов учения.

Задачи курса:



развить физическую интуицию, выработать определенную технику, чтобы быстро улавливать физическое содержание задачи и

справиться с предложенными экзаменационными заданиями;



овладеть аналитическими методами исследования различных явлений природы;

обучить учащихся обобщенным методам решения вычислительных, графических, качественных и экспериментальных задач как

действенному средству формирования физических знаний и учебных умений;



способствовать развитию мышления учащихся, их познавательной активности и самостоятельности, формированию современного

понимания науки;



способствовать интеллектуальному развитию учащихся, которое обеспечит переход от обучения к самообразованию

.

Требования к уровню подготовки

В результате изучения курса «Решение физических задач повышенного уровня сложности» в 10-11 классах ученик должен:

знать/понимать



смысл физических величин, физических формул и уметь их применять при решении задач;



смысл физических законов и уметь их применять при решении задач;



уметь описывать и объяснять физические явления;



использовать физические приборы и измерительные инструменты для измерения физических величин;



представлять результаты измерений с помощью таблиц, графиков и выявлять на этой основе эмпирические зависимости;



выражать результаты измерений и расчетов в единицах Международной системы;



приводить примеры практического использования физических знаний о механических явлениях;



осуществлять самостоятельный поиск информации естественнонаучного содержания с использованием различных источников (учебных

текстов, справочных и научно-популярных изданий, компьютерных баз данных, ресурсов Интернета), ее обработку и представление в

разных формах (словесно, с помощью графиков, математических символов, рисунков и структурных схем).

Планируемые результаты освоения учебного курса

Личностными результатами освоения курса являются:



в ценностно-ориентационной сфере — чувство гордости за российскую физическую науку, гуманизм, положительное отношение к труду,

целеустремленность; -



в трудовой сфере — готовность к осознанному выбору дальнейшей образовательной траектории;



в познавательной (когнитивной, интеллектуальной) сфере — умение управлять своей познавательной деятельностью.

Метапредметными результатами освоения курса являются:



использование умений и навыков различных видов познавательной деятельности, применение основных методов познания (системно-

информационный анализ, моделирование и т. д.) для изучения различных сторон окружающей действительности;



использование основных интеллектуальных операций: формулирование гипотез, анализ и синтез, сравнение, систематизация, выявление

причинно-следственных связей, поиск аналогов;



умение генерировать идеи и определять средства, необходимые для их реализации;



умение определять цели и задачи деятельности, выбирать средства реализации целей и применять их на практике; использование

различных источников для получения физической информации, понимание зависимости содержания и формы представления

информации от целей коммуникации и адресата.

Предметными результатами освоения курса являются:



сформированность представлений 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;



владение основополагающими физическими понятиями, закономерностями, законами и теориями; уверенное пользование физической

терминологией и символикой;



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

обрабатывать результаты измерений, обнаруживать зависимость между физическими величинами, объяснять полученные результаты и

делать выводы;



сформированность умения решать физические задачи;



сформированность умения применять полученные знания для объяснения условий протекания физических явлений в природе и для

принятия практических решений в повседневной жизни;



сформированность собственной позиции по отношению к физической информации, получаемой из разных источников.



сформированность системы знаний об общих физических закономерностях, законах, теориях, представлений о действии во Вселенной

физических законов, открытых в земных условиях;



сформированность умения исследовать и анализировать разнообразные физические явления и свойства объектов, объяснять принципы

работы и характеристики приборов и устройств, объяснять связь основных космических объектов с геофизическими явлениями;



владение умениями выдвигать гипотезы на основе знания основополагающих физических закономерностей и законов, проверять их

экспериментальными средствами, формулируя цель исследования;



владение методами самостоятельного планирования и проведения физических экспериментов, описания и анализа полученной

измерительной информации, определения достоверности полученного результата;



сформированность умений прогнозировать, анализировать и оценивать последствия бытовой и производственной деятельности человека,

связанной с физическими процессами, с позиций экологической безопасности.

Содержание учебного курса

1.

Методы решения физических задач

Общие требования при решении физических задач. Этапы решения физических задач. Работа с текстом задачи. Анализ физического

явления, план решения. Анализ решения и его значение. Различные приемы и способы физических задач: алгоритмы, аналогии,

геометрические приемы, метод размерностей, графические решения и т.д. Погрешности измерений физических величин.

2.

Механика

Кинематические характеристики механического движения. Модели тел и движений. Равноускоренное прямолинейное движение, свободное

падение, движение тела, брошенного под углом к горизонту. Движение точки по окружности. Поступательное и вращательное движение

твердого тела.

Взаимодействие тел. Принцип суперпозиции сил. Инерциальная система отсчета. Законы механики Ньютона. Законы Всемирного тяготения,

Гука, сухого трения. Движение небесных тел и их искусственных спутников. Явления, наблюдаемые в неинерциальных системах отсчета.

Импульс силы. Закон изменения и сохранения импульса. Работа силы. Закон изменения и сохранения энергии.

Равновесие материальной точки и твердого тела. Условия равновесия твердого тела в инерциальной системе отсчета. Момент силы.

Равновесие жидкости и газа. Движение жидкостей и газов. Закон сохранения энергии в динамике жидкости и газа.

3.

Молекулярная физика и термодинамика

Абсолютная температура как мера средней кинетической энергии теплового движения частиц вещества. Связь между давлением и

средней кинетической энергией поступательного теплового движения молекул идеального газа.

Модель идеального газа в термодинамике: уравнение Менделеева – Клапейрона, выражение для внутренней энергии. Закон Дальтона.

Газовые законы.

Агрегатные состояния вещества. Фазовые переходы. Преобразование энергии в фазовых переходах. Насыщенные и ненасыщенные

пары. Влажность воздуха. Модель строения жидкостей. Поверхностное натяжение. Модель строения твердых тел. Механические

свойства твердых тел.

Внутренняя энергия. Работа и теплопередача как способы изменения внутренней энергии. Первый закон термодинамики. Адиабатный

процесс. Второй закон термодинамики.

Преобразования энергии в тепловых машинах. КПД тепловой машины. Цикл Карно.

4.

Электродинамика

Закон сохранения электрического заряда.

Закон Кулона. Напряженность и потенциал электростатического поля. Принцип

суперпозиции электрических полей. Разность потенциалов. Электрическая емкость. Конденсатор. Энергия электрического поля. Закон

Ома для участка цепи. Последовательное и параллельное соединение проводников. Работа и мощность тока. Закон Джоуля – Ленца.

Закон Ома для полной электрической цепи. Электрический ток в металлах, электролитах, полупроводниках, газах и вакууме.

Полупроводниковые приборы.

Принцип суперпозиции магнитных полей. Сила Ампера и сила Лоренца.

Поток вектора магнитной индукции. Закон электромагнитной индукции. ЭДС индукции в движущихся проводниках. Правило Ленца.

Явление самоиндукции. Индуктивность. Энергия магнитного поля. Механические колебания и волны. Колебательный контур.

Конденсатор и катушка в цепи переменного тока. Трансформатор. Законы отражения и преломления света. Полное внутреннее

отражение. Оптические приборы.

Интерференция света. Когерентность. Дифракция света. Поляризация света. Дисперсия света. Принцип относительности Эйнштейна.

Пространство и время в специальной теории относительности. Энергия и импульс свободной частицы. Связь массы и энергии

свободной частицы. Энергия покоя.

5.

Квантовая физика

Фотоэффект. Уравнение А. Эйнштейна для фотоэффекта.

Фотон. Давление света. Модель атома водорода по Бору.

Дефект массы и энергия связи ядра. Удельная энергия связи.

Закон радиоактивного распада. Ядерные реакции, реакции деления и синтеза. Цепная реакция деления ядер. Энергетический выход

ядерной реакции.

Тематическое планирование

№ п/п

Тема раздела

Количество часов

10 класс

1

Введение

1

2

Механика

17

3

Молекулярная физика и термодинамика

10

4

Электродинамика

6

Всего за год

34

11 класс

1

Электродинамика

11

2

Колебания и волны

11

3

Основы специальной теории относительности

1

5

Квантовая физика

7

6

Обобщение и систематизация знаний

4

Всего за год

34

Всего на учебный курс

68

Поурочно – тематическое планирование

№

п/п

Тема занятия

Кол-во часов

Введение – 1 ч

1.

Методы решения физических задач

1

Механика – 17 ч

1.

Применение координатного и графического способа при решении задач на прямолинейное

равномерное движение

1

2.

Графический способ определения средней скорости при прямолинейном равномерном движении

1

3.

Перемещение при прямолинейном равноускоренном движении. Физический смысл перемещения на

графике скорости

1

4.

Графическое описание прямолинейного движения с постоянным ускорением

1

5.

Движение тела под действием сил тяготения: свободное падение и движение тела, брошенного

вертикально вверх

1

6.

Движение тела, брошенного под углом к горизонту: определение дальности, времени полета,

максимальной высота подъема.

1

7.

Движение тела, брошенного горизонтально: определение дальности, времени полета, максимальной

высота подъема

1

8.

Движение небесных тел и их искусственных спутников

1

9.

Нестандартные системы координат при решении графических задач. Учет погрешностей при

графическом способе описания движения

1

10.

Решение комбинированных задач по теме: «Законы Ньютона. Силы в механике»

1

11.

Решение комбинированных задач по теме: «Законы Ньютона. Силы в механике»

1

12.

Давление. Гидростатическое давление. Сила Архимеда

1

13.

Сложение сил, приложенных к твердому телу. Условия равновесия твердого тела

1

14.

Решение задач на гидростатику с элементами статики динамическим способом.

15.

Решение задач на второй закон Ньютона в импульсной форме

1

16.

Решение задач на закон сохранения импульса и реактивное движение для абсолютно упругого и

неупругого удара

1

17.

Динамический и энергетический методы решение задач на определение механической работы и

мощности.

1

18.

Решение задач на закон сохранения энергии с учетом работы силы трения

1

Молекулярная физика и термодинамика – 10 ч

19.

Решение задач на основное уравнение МКТ и его следствия.

1

20.

Применение уравнения состояния идеального газа при решении расчетных задач

1

21.

Графические задачи на изопроцессы в газах

1

22.

Решение расчетных задач на газовые законы

1

23.

Решение задач на свойство паров и характеристик влажности воздуха.

1

24.

Решение задач на определение характеристик твердого тела: закон Гука в двух формах, графические

задачи на закон Гука.

1

25.

Внутренняя энергия, работа и количество теплоты

1

26.

Алгоритм и решение задач на уравнение теплового баланса.

1

27.

Первый закон термодинамики. Адиабатный процесс. Решение количественных графических задач на

вычисление работы, количество теплоты, изменения внутренней энергии

1

28.

Расчет

КПД

тепловых

установок.

Графический

способ

решения

задач

на

первый

закон

термодинамики.

1

Электродинамика – 6 ч

29.

Решение качественных задач на закон Кулона и закон сохранения электрического заряда

1

30.

Решение задач на применение принцип суперпозиции полей

1

31.

Решение задач на напряженность и напряжение энергетическим методом.

1

32.

Решение задач на описание систем конденсаторов и энергии электрического поля

1

33.

Расчет разветвленных электрических цепей

1

34.

Обобщающее занятие

1

Электродинамика – 11 ч

1.

Закон Ома для полной (замкнутой) электрической цепи

1

2.

Расчет электрических цепей с конденсаторами

1

3.

Расчет электрических цепей с диодом

1

4.

Расчет электрических цепей с катушкой индуктивности

1

5.

Применение закона Джоуля – Ленца при решении количественных задач

1

6.

Решение задач на законы электролиза Фарадея

1

7.

Решение качественных задач на магнитную индукцию

1

8.

Решение расчетных задач на силу Ампера

1

9.

Движение зараженных частиц в электрических и магнитных полях

1

10.

Решение качественных задач на применение правила Ленца

1

11.

Решение расчетных задач на закон электромагнитной индукции и явления самоиндукции

1

Колебания и волны – 11 ч

12.

Решение задач на гармонические колебания и их характеристики разными методами (числовой,

графический, энергетический).

1

13.

Формула Томсона и закон сохранения энергии в идеальном колебательном контуре

1

14.

Переменный электрический ток: метод векторных диаграмм. Закон Ома для цепи переменного тока

1

15.

Решение расчетных задач на трансформаторы

1

16.

Решение расчетных задач на применение

закона отражения света

1

17.

Решение расчетных задач на применение

закона преломления света

18.

Решение расчетных задач на явление полного внутреннего отражения

1

19.

Решение задач на построение изображений в линзах и их системах

1

20.

Решение расчетных задач с применением формулы тонкой линзы, ее увеличения и оптической силы

1

21.

Решение расчетных задач на явление интерференции света

1

22.

Решение расчетных задач на явление дифракции света

1

Основы специальной теории относительности – 1 ч

23.

Классификация задач по СТО и примеры их решения.

1

Квантовая физика – 7 ч

24.

Решение задач на энергию и импульс фотона

1

25.

Решение задач на уравнение Эйнштейна для фотоэффекта

1

26.

Решение расчетных задач на давление света

1

27.

Решение расчетных задач на явление дифракции электронов на кристаллах

1

28.

Решение расчетных задач на квантовые постулаты Бора

1

29.

Решение расчетных задач на явление радиоактивности и закон радиоактивного распада

1

30.

Решение задач энергетический выход ядерных реакций

1

Обобщение и систематизация знаний – 4 ч

31.

Обобщение и систематизация знаний по теме «Механика»

1

32.

Обобщение и систематизация знаний по теме «Молекулярная физика и термодинамика»

1

33.

Обобщение и систематизация знаний по теме «Электродинамика»

1

34.

Обобщение и систематизация знаний по теме «Квантовая физика»

1

Список литературы:

1.

Всероссийские олимпиады по физике / Под ред. С.М. Козела.- М.: Вербум, 2002Л.П Баканина Сборник задач по физике:

учебное пособие для углубленного изучения физики в 10-11 классах; Под ред. С.М. Козелла.М.:Вербум,2003

2.

А.И. Буздин, А.Р. Зильерман, Раз задача, два задача.- М.: Наука.- библиотека Квант, выпуск №81, 1990

3.

И.М. Гельфагат 1001 задача по физике.- М.: Илекса, 1997

4.

Н.И. Гольдфард. Сборник вопросов и задач по физике.- М.: Дрофа, 1996

5.

Задачи московских физических олимпиад. - М.: Наука. – библ. Квант, выпуск 60, 1988

6.

Задачи по физике / Под ред. О.Я. Савченко. – М.: Наука, 1988

7.

О.Ф. Кабардин, В.А. Орлов. Международные физические олимпиады школьников.- М.: Наука.- библ. Квант, выпуск

№43, 1985

8.

Г.В. Меледин. Физика в задачах. – М.: Наука, 1990

9.

О.Ф. Кабардин В.А. Орлов Н.И.Шефер. Факультативный курс физики – Москва «Просвещение» 1987г.

10. Тесты ЕГЭ.