Программа дополнительного образования Математические методы в физике

СОДЕРЖАНИЕ

1. Пояснительная записка………………………………………………….....3

2. Содержание изучаемого курса………………………………………….....5

3. Календарно - тематическое планирование……………………………….7

4. Список литературы……………………………………………………....11

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Процесс решения задач служит одним из средств овладения системой научных знаний по тому или иному учебному предмету. Особенно велика его роль при обучении физике, где задачи выступают средством формирования основополагающих физических знаний и умений. В процессе решения обучающиеся овладевают методами исследования различных явлений природы, знакомятся с новыми идеями и взглядами, с открытиями отечественных и зарубежных ученых, с достижениями отечественной науки и техники, с новыми профессиями.

Математика и физика обычно считаются наиболее трудными предметами школьного курса. Эти направления науки развивались взаимосвязано, стимулируя обоюдный процесс. Непонимание школьниками какого-либо вопроса из курса физики, или неумение решать физическую задачу, часто связаны с отсутствием навыков составления и решения математических уравнений, неумением проводить алгебраические и геометрические построения. На фоне современных требований дифференциации и специализации среднего образования, повышения его качества, изучение математики и физики составляет неотъемлемую часть полноценного образования, а также всестороннее развитие творческой личности.

Цели программы:

• показать интеграцию математики и физики при решении задач;

• более глубокое освоение программного материала.

Достижение поставленной цели обеспечивается посредством решения следующих задач:

• формирование у обучающихся личностной потребности в углублении знаний по физике;

• развитие научного стиля мышления;

• совершенствование полученных в основном курсе знаний и умений;

• повышение уровня интеллектуального развития обучающихся;

• подчеркивание ценности прикладного значения математики.

Ожидаемые результаты обучения:

• у обучающихся повышается интерес к физике;

• вырабатываются устойчивые навыки в оформлении решения задач по формулам;

• решается проблема преемственности физики и математики;

• у обучающихся повышается качество знаний;

• повышение самооценки собственных знаний по математике и физике.

Методы и организационные формы обучения

Для реализации целей и задач данного курса предполагается использовать следующие формы занятий: практикумы по решению задач, самостоятельная работа обучающихся, консультации, зачет. На занятиях применяются групповые и индивидуальные формы работы: постановка решения и обсуждение решения задач, подбор и составление задач на тему и т.д. Предполагается также выполнение домашних заданий по решению задач.

Программа дополнительного образования «Математические методы в физике» рассчитана на учащихся 10 - 11 классов (1 час в неделю). Курс согласован с базовым курсом физики и предполагает изучение предмета в несколько большем объеме по количеству задач и их типов по всем разделам физики.

СОДЕРЖАНИЕ ИЗУЧАЕМОГО КУРСА

Курс «Математические методы в физике» 10 - 11 классы

Цель: показать значение производной и векторов при решении задач, научить работать с текстами задач, определять их тип, изучить алгоритмы решения, расширить и углубить знания о способах решения задач, способствовать развитию творческих способностей, научно - исследовательской деятельности.

В результате ученик

знает: понятия физических величин, предусмотренных программой, алгоритм решения задач по кинематике и динамике, функциональные зависимости величин, уравнения гармонических колебаний, законы распадов, законы геометрической оптики.

умеет: применять математический аппарат при решении задач, находить геометрически и алгебраически результирующее векторные величины (силы, скорости, импульса, напряженности), применять значения производных при нахождении величин гармонических колебаний, строить векторные диаграммы.

Тематическое планирование

10 класс (34 часа, 1 час в неделю)

Физический смысл первой и второй производной и механическое движение (6 часов);

Векторы в электродинамике (6 часов);

Векторы в кинематике (5 часов);

Векторы в динамике (9 часов);

Предел и непрерывность функции в изопроцессах (5 часов);

Тепловые двигатели (2 часа);

Обобщающее занятие (1 час).

11 класс (34 часа, 1 час в неделю)

Функциональные зависимости переменного тока (6 часов);

Производная и переменный электрический ток (7 часов);

Метод векторных диаграмм (3 часа);

Обратные тригонометрические функции (3 часа);

Показательная и логарифмическая функции в ядерной физике (6 часов);

Применение определенного интеграла при решении задач по физике (8 часов);

Обобщающее занятие (1 час).

КАЛЕНДАРНО-ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ

10 класс (34 часа, 1 час в неделю)

№

Тема

Кол. часов

Примечание

Физический смысл первой и второй производной и механическое движение (6 часов)

Физический смысл производной

1

Мгновенная скорость и ускорение

1

Ускорение - производная от скорости

1

Ускорение - вторая производная от координаты

1

Угловое ускорение - быстрота изменения угловой скорости

1

Решение задач

1

Векторы в электродинамике (6 часов)

Закон Кулона. Результирующая сила

1

Напряженность. Результирующая напряженность

1

Решение задач

1

Правило буравчика. Правило левой руки

1

Сила Ампера. Сила Лоренца

1

Решение задач

1

Векторы в кинематике (5 часов)

Действия над векторами, проекции вектора

1

Свободное движение тела, брошенного под углом к горизонту

1

Закон сложения скоростей

1

Кинематика при движении тела по окружности

1

Решение задач

1

Векторы в динамике (9 часов)

Законы Ньютона

1

Движение тела под действием нескольких сил

1

Движение связанных тел по горизонтали

1

Движение тел по наклонной плоскости

1

Движение связанных тел по вертикали (неподвижные блоки)

1

Динамика вращательного движения

1

Статика материальных точек и твердых тел

1

Статика и динамика жидкости и газов

1

Решение задач

1

Предел и непрерывность функции в изопроцессах (5 часов)

Изотермический процесс. Закон Бойля-Мариотта

1

Изобарный процесс. Закон Гей-Люссака

1

Изохорный процесс. Закон Шарля

1

Графики изопроцессов

1

Решение задач

1

Тепловые двигатели (2 часа)

КПД тепловых двигателей. КПД идеальной тепловой машины

1

Цикл Карно. Процессы цикла Карно

1

Обобщающее занятие

1

11 класс (34 часа, 1 час в неделю)

№

Тема

Кол. часов

Примечание

Функциональные зависимости переменного тока (6 часов)

Гармонические колебания заряда силы, тока и напряжения.

2

Уравнения колебаний.

1

График электромагнитных колебаний.

1

Решение задач

2

Производная и переменный электрический ток (7 часов)

Уравнения колебаний заряда и силы тока

1

Уравнения колебаний, напряжение и электродвижущие силы (ЭДС)

1

Магнитный поток

1

Скорость изменения магнитного потока

1

Колебательный контур

1

Превращение энергии в колебательном контуре.

1

Решение задач

1

Метод векторных диаграмм (3 часа)

Диаграммы механических колебаний.

1

Диаграммы электромагнитных колебаний

1

Решение задач

1

Обратные тригонометрические функции (3часа)

Закон отражения света.

1

Закон преломления света.

1

Полное внутренне отражение.

1

Показательная и логарифмическая функции в ядерной физике. (6 часов)

Закон радиоактивного распада.

1

Зависимость распада массы вещества от времени

1

Активность радиоактивного вещества

1

Зависимость активности от времени

1

Графики радиоактивных распадов

1

Решение задач

1

Применение определенного интеграла при решении задач по физике (8 часов)

Нахождение функции по ее заданной производной с помощью формулы Ньютона - Лейбница

1

Нахождение пройденного пути по уравнению скорости

1

Нахождение скорости движения материальной точки по известному ускорению

1

Вычисление работы при прямолинейном движении

1

Работа электрического поля по перемещению единичного заряда

1

Геометрический смысл интеграла

1

Решение задач

2

Обобщающее занятие

1

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Балащ В.А. Задачи по физики и методы их решения. М., Просвещение, 1983г.

2. Глазунов А. Т., Нурминский И. И., Пинский А. А. Методика преподования физики в средней школе: Электродинамика нестационарных явлений. Квантовая физика М. Просвещение 1989.г

3. Демкович В. П., Праисман Н. Я. Приближенные вычисления в школьном курсе физики. -М.: Просвещение, 1983г.

4. Зорин Н. И. Элективный курс «Методы решения физических задач» 10-11 классов. Издательство Москва «ВАКО» 2007г.

5. Кабардин О. Ф., Кабардина С. И., Орлов В.А. Задания для контроля знаний учащихся по физике в средней школе: Дидактический материал. - М.: Просвещение, 1983.

6. Каменецкий С. Е., Орехов В. П. Методика решения задач по физики в средней школе.-М.: Просвещение, 1986г.

7. Лернер Г. И. Физика рещение школьных и конкурсных задач. Уроки репетитора. Издание: Москва 1996г.

8. Меледин Г. В. Физика в задачах. М., Наука,1985г.

9.Разумовский В. Г. Современный урок физики в средней школе. - М Просвещение,1980г.

10. Синичкин В.П., О. П. Синичкина. Сборник задач по физике с решениями. Часть 1 Механика. Учебное пособие. Саратов. Издательство «Лицей», 2000г.

11. А. П. Рымкевич, П. А. Рымкевич. Сборник задач по физике - М «Просвещение»,2011 г.

12. Демкович В. П.. Демкович Л. 11. Сборник задач по физике - М. «Просвещение», 2009 г..

11