Календарно - тематическое планирование прикладного курса по физике Методы решения физических задач. 11 класс на 2015 - 2016 учебный год

КГУ «средняя школа № 4 имени М. Маметовой» отдела образования акимата

Фёдоровского района Костанайской области

«Методы решения физических задач»

Қүнтізбелі - тақырыптық жоспар

Календарно - тематическое планирование

прикладного курса по ФИЗИКЕ

11 класс ЕМН

на 2015 - 2016 учебный год

составила: Шестак Надежда Ивановна

учитель физики высшей квалификации

первой категории

второго (основного) уровня ПРОГРАММЫ

повышения квалификации педагогических

кадров Республики Казахстан

с. Фёдоровка

2015 - 2016 учебный год

Программа прикладного курса

«Методы решения физических задач»

Прикладной курс рассчитан на учащихся 11 классов естественно - математического направления и предполагает совершенствование подготовки школьников по освоению основных разделов физики.

Программа прикладного курса согласована с требованиями государственного образовательного стандарта и содержанием основных программ курса физики профильной школы. Она ориентирует на дальнейшее совершенствование уже усвоенных учащимися знаний и умений. Для этого вся программа делится на несколько разделов. Первый раздел знакомит школьников с минимальными сведениями о понятии «задача», дает представление о значении задач в жизни, науке, технике, знакомит с различными сторонами работы с задачами. В частности, они должны знать основные приемы составления задач, уметь классифицировать задачу по трем-четырем основаниям. В первом разделе при решении задач особое внимание уделяется последовательности действий, анализу физического явления, проговариванию вслух решения, анализу полученного ответа. И для иллюстрации используются задачи и решаются задачи из разделов курса физики 11 класса. При повторении обобщаются, систематизируются как теоретический материал, так и приемы решения задач, принимаются во внимание цели повторения при подготовке к ЕНТ.

Особое внимание уделяется задачам, связанным с профессиональными интересами учащихся, а также задачам межпредметного содержания. При работе с задачами обращено внимание на мировоззренческие и 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 др.

При решении задач главное внимание обращается на формирование умений решать задачи, на накопление опыта решения задач различной трудности. Развивается самая общая точка зрения на решение задачи как на описание того или иного физического явления физическими законами. Содержание тем подобрано так, чтобы формировать при решении задач основные методы данной физической теории.

Содержание программных тем предусматривает:

1. определены задачи по содержательному признаку;

2. решение характерных задач или задач на отдельные приемы;

3. по даны указаниям организовывается определенная деятельность с задачами.

Программа прикладного курса предусматривает рассмотрение решений практически всех типов задач: качественных, графических, расчётных. Задачи подобраны из сборника задач учебного пособия для 11 класса естественно-математического направления общеобразовательных школ авторов С.Т.Туякбаева, Ш.Б. Тынтаевой, Ж. О. Бакынова. При этом следует подбирать задачи технического и краеведческого содержания, занимательные и экспериментальные. При изучении прикладного курса используются различные формы занятий: рассказ и беседа, выступление учеников, подробное объяснение примеров решения задач, коллективная постановка экспериментальных задач, индивидуальная и коллективная работа по составлению задач, конкурс на составление лучшей задачи, знакомство с различными задачниками и т.д. В результате учащиеся должны уметь классифицировать предложенную задачу, составлять простейшие задачи, последовательно выполнять и проговаривать этапы решения задач.

На занятиях применяются коллективные и индивидуальные формы работы: постановка, решение и обсуждение решения задач, подготовка к олимпиаде, подбор и составление задач на тему и т.д. Большинство задач ориентировано на получение числового ответа, так как он является важным критерием разумности получаемых результатов и приближает задачу к реальной физической ситуации. Предлагаются задачи, требующие не только глубокое знание физики и математики, но и развитое логическое мышление. В итоге учащиеся смогут выйти на теоретический уровень решения задач: решение по определенному плану, владение основными приемами решения, осознание деятельности по решению задачи, самоконтроль и самооценка, моделирование физических явлений и т.д. В ходе занятий разбора теории и изучения примеров решения задач, рассматриваются следующие вопросы:

1. Что такое физическая задача. Состав физической задачи. Физическая теория и решение задач. Значение задач в обучении и жизни.

2. Классификация физических задач по требованию, содержанию, способу задания и решения. Примеры задач всех видов.

3. Составление физических задач. Основные требования к составлению задач. Способы и техника составления задач. Примеры задач всех видов.

4. Общие требования при решении физических задач. Этапы решения физической задачи. Работа с текстом задачи.

5. Анализ физического явления; формулировка идеи решения (план решения). Выполнение плана решения задачи. Числовой расчет.

6. Использование вычислительной техники для расчетов. Анализ решения и его значение. Оформление решения.

7. Типичные недостатки при решении и оформлении решений.

8. Изучение примеров решения задач. Различные приемы и способы решения: алгоритмы, аналогии, геометрические приемы. Метод размерностей.

9. Подбор, составление и решение по интересам различных сюжетных задач: занимательных, экспериментальных с бытовым содержанием, с техническим и краеведческим содержанием, военно-техническим содержанием.

10. Решение задач несколькими способами. Составление задач на заданные объекты или явления. Взаимопроверка решаемых задач.

11. Знакомство с примерами решения задач областных, республиканских и международных олимпиад.

12. Задачи на переменный электрический ток: характеристики переменного электрического тока, электрические машины, трансформатор.

13. Задачи на описание различных свойств электромагнитных волн: скорость, отражение, преломление, интерференция, дифракция, поляризация.

14. Задачи по геометрической оптике: зеркала, оптические схемы. Классификация задач по СТО и примеры их решения.

15. Задачи на определение оптической схемы, содержащейся в «черном ящике»: конструирование, приемы и примеры решения.

16. Групповое и коллективное решение экспериментальных задач с использованием осциллографа, звукового генератора, трансформатора, комплекта приборов для изучения свойств электромагнитных волн, электроизмерительных приборов.

17. Конструкторские задачи и задачи на проекты: плоский конденсатор заданной емкости, генераторы различных колебаний, прибор для измерения освещенности, модель передачи электроэнергии и др.

В ходе реализации программы курса «Методы решения физических задач» основной упор делается на то, что учащиеся должны научиться самостоятельно решать поставленную перед ними задачу и иметь потребность к дальнейшему самостоятельному изучению проблемы. Не менее важно научить учащихся анализу. Важно, приступая к решению задачи, иметь план действий, уметь анализировать: представлять поиск каких физических величин приведёт к конечной цели.

ПАМЯТКА для учащегося:

Главная цель анализа - определить объект (или систему), который рассматривается в задаче, установить его начальное и конечное состояние, а также явление или процесс, переводящий его из одного состояния в другое, выяснить причины изменения состояния и определить вид взаимодействия объекта с другими телами (это помогает объяснить физическую ситуацию, описанную в условии, и дать её наглядное представление в виде рисунка, чертежа, схемы). Заканчивается анализ содержания задачи краткой записью условия с помощью буквенных обозначений физических величин (обязательно указываются наименования их единиц в системе СИ).

.

ЗНАЧЕНИЕ решения ЗАДАЧ.

Решение задач по физике способствует углублению и закреплению знаний учащихся, служит средством проверки знаний и практических навыков школьников.

Решение задач повышает интерес обучающихся к физике, поддерживает активное восприятие ими материала в течение урока.

Решение задач учит анализировать явления, развивает логическое мышление, смекалку, творческую фантазию, умение применять теоретические знания для объяснения явлений природы, быта, техники, расширяет технический кругозор учащихся, подготовляет их к практической деятельности.

Решение задач даёт возможность учителю ввести упражнения в те разделы курса физики, которые рассматриваются только с качественной стороны (например, волновая оптика, резонанс, источники звука, распространение звуковых волн, радиоприём и т.д.)

Схема решения задач.

1.Ознакомление с условием задачи.

2.Анализ содержания задачи.

3.Составление плана решения.

4.Осуществление плана решения.

5.Проверка ответа.

Алгоритм решения физических задач.

1. Внимательно прочитай и продумай условие задачи.

2. Запиши условие в буквенном виде.

3. Запиши все значения в СИ.

4. Выполни рисунок, чертёж, схему.

5. Проанализируй, какие физические процессы, явления происходят в ситуации, описанной в задаче, выяви те законы (формулы, уравнения), которым подчиняются эти процессы, явления.

6. Запиши формулы законов и реши полученное уравнение или систему уравнений относительно искомой величины с целью нахождения ответа в общем виде.

7. Подставь числовые значения величин с наименование единиц их измерения в полученную формулу и вычисли искомую величину.

8. Проверь решение путём действий над именованием единиц, входящих в расчётную формулу.

9. Проанализируй реальность полученного результата.

Формы контроля усвоенных знаний и приобретенных умений могут служить следующие виды работ:

• разработка и создание компьютерной программы, иллюстрирующей явление или процесс;

• подготовка и проведение презентации, отражающей последовательность действий при исследовании влияния изменения параметра на состояние системы;

• проекты;

• тесты или контрольные работы.

Приемы решения задач.

Эвристический прием

состоит в постановке и разрешении ряда взаимно связанных вопросов, ответы на которые содержатся либо в условии задачи, либо в известных ученика физических законах.

Достоинства: он учит анализировать физические явления, описанные в задаче, синтезировать данные ей условия с содержанием известных физических законов, обобщать факты, делать выводы.

Графический прием

решения применим к тем задачам, условия которых формируются с помощью различных видов иллюстраций.

Достоинство: наглядность и лаконичность решения. Развивает функциональное мышление школьников, приучает их к точности, аккуратности. В разделах «Электромагнитные колебания», «Оптика» графический прием оказывается преобладающим при решении качественных задач.

Экспериментальный прием

заключается в получении ответа на вопрос задачи на основании опыта, поставленного в соответствии с её условием. Школьники становятся как бы исследователями, развивается любознательность и активность.

Требования к уровню подготовки обучающихся

1.Понимать сущность научного познания окружающего мира, решать задачи путем логических умозаключений, базирующихся на законах физики, графически или экспериментально.

1.1 Приводить примеры, показывающие, что:

-физическая теория дает возможность объяснять явления природы и научные факты;

-один и тот же природный объект или явление описать на основе разных моделей;

-законы физики и физические теории имеют определенные границы применимости.

2.Владеть основными понятиями и законами физики.

2.1 Формировать основные физические законы и знать границы их применения;

2.2 В процессе экспериментального решения задач развивать логику, любознательность, активность, практические умения и навыки.

3. Приводить примеры.

3.1 Физических явлений и процессов;

фундаментальных взаимодействий в природе и их проявлений.

3.2 Воспринимать, перерабатывать учебную информацию в различных формах (словесной, образной, символической).

Содержание программы прикладного курса:

1 Электромагнитные колебания. (6 ч.)

Возникновение колебаний в контуре.

Динамика процессов, происходящих в колебательном контуре.

Взаимное превращение энергии электрических и магнитных полей в контуре.

2 Переменный ток. (6 ч.)

Понятие о переменном токе, как вынужденных колебаний в электрической цепи.

Режимы работы трансформатора. Развитие энергетики.

3 Оптика. (6 ч.)

Интерференция и дифракция света.

Законы отражения. Сферические зеркала.

Преломление света. Изображение в линзах.

4 Излучение и спектры. (4 ч.)

Дисперсия света. Квантовые свойства света.

5 Физика атомного ядра. (6 ч)

Способы наблюдения частиц. Состав ядра атомов.

6 Элементы теории относительности. (4 ч)

Релятивистская динамика.

7 Тестовый контроль. (2 ч.)

Механические колебания и волны. Электромагнитные колебания. Переменный ток.

Физические основы радиотехники. Оптика. Атомная физика. СТО.

Календарно - тематическое планирование прикладного курса физики

«Методы решения физических задач»

ЕСТЕСТВЕННО - МАТЕМАТИЧЕСКОЕ НАПРАВЛЕНИЕ

11 класс, 34 часа, 1 час в неделю

Электромагнитные колебания. (6ч.)

№п/п

ТЕМА

ОСНОВНОЙ
МАТЕРИАЛ

ЗАДАЧИ

Коли

чество

часов

дата

1

Колебательный контур

Возникновение колебаний в контуре.

Формула Томсона.

Период, частота, циклическая частота,

2

08.09

2

Электромагнитные волны.

Радиоприём.

Динамика процессов, происходящих в колебательном контуре.

Уравнение колебаний заряда, напряжения на конденсаторе, тока в катушке.

2

15.09

Взаимное превращение энергии

электрических и магнитных полей в контуре

Максимальная энергия электрического поля конденсатора и магнитного поля катушки в идеальном колебательном контуре

2

22.09

Переменный ток (6ч.)

№п/п

ТЕМА

ОСНОВНОЙ
МАТЕРИАЛ

ЗАДАЧИ

Количество

часов

дата

3

Действующее значение напряжения и тока

Понятие о переменном токе, как вынужденных колебаний в электрической цепи.

Магнитный поток. ЭДС индукции.

Мгновенная сила тока, напряжение, мощность.

2

20.10

27.10

4

Сопротивление при переменном токе.

Электродвигатели постоянного тока.

Трансформаторы.

Режимы работы трансформатора. Развитие энергетики.

Действующее значение силы тока, напряжения.

Полное сопротивление цепи переменного тока. Коэффициент трансформации.

4

03.11

17.11

24.11

08.12

Оптика (6 ч.)

№п/п

ТЕМА

ОСНОВНОЙ
МАТЕРИАЛ

ЗАДАЧИ

Количество

часов

дата

5

Световые волны

Интерференция и дифракция света.

Длина волны, период и частота.

2

15.12

22.12

6

Геометрическая оптика

Законы отражения. Сферические зеркала.

Формула зеркала.

2

29.12

Преломление света. Изображение в линзах

Абсолютный показатель преломления вещества.

2

Излучение и спектры. (4 ч.)

№п/п

ТЕМА

ОСНОВНОЙ
МАТЕРИАЛ

ЗАДАЧИ

Количество

часов

дата

7

Дисперсия света

Спектры испускания и поглощения

Тепловое излучение.

2

Инфракрасное и ультрафиолетовое излучение

8

Квантовые свойства света

Рентгеновское излучение

2

Объяснение законов фотоэффекта с точки зрения квантовой теории

Закон Стефана - Больцмана, уравнение Эйнштейна, эффект Комптона.

Физика атомного ядра. (4 ч)

№п/п

ТЕМА

ОСНОВНОЙ
МАТЕРИАЛ

ЗАДАЧИ

Количество

часов

дата

9

Способы наблюдения частиц. Состав ядра атомов.

Дефект масс, энергия связи. Закон радиоактивного распада. Ядерные реакции.

2

10

Решение задач по темам 1 - 4

2

Элементы теории относительности. (4 ч)

№п/п

ТЕМА

ОСНОВНОЙ
МАТЕРИАЛ

ЗАДАЧИ

Количество

часов

дата

11

Релятивистская динамика.

Следствия теории относительности

2

2

Тестовый контроль. (2ч.)

№п/п

ТЕМА

ОСНОВНОЙ
МАТЕРИАЛ

ЗАДАЧИ

Количество

часов

дата

12

Механические и электромагнитные колебания.

2

Звук

Электромагнитные волны.

Физические основы радиотехники.

Оптика. Световые кванты.

Атомная физика.

Элементы теории относительности

Литература

1.Учебник физики 11 класс ЕМН Б.Кронгарт, В.Кем, С.Т.Туякбаев, Ш.Б.Насохова

2.Качественные задачи по физике. М.Е.Тульчинский. .

3.Не уроком единым. И.Л.Ланина.

4.Репетитор по физике 1 и 2-я часть .И.Л.Касаткина.

5.Сборник задач X класс ЕМН. С.Т.Туякбаев; Ш.Б.Тынтаева; Ж.О.Бакынов .

6.Формирование физических понятий на основе развития проблемной ситуации. ГалицкийА.Г.

7.Сборник задач по физики .Г.Н.Степановой.

8Физика.Справочные материалы. «Просвещение» О.Ф.Кабардин.

9.Сборник задач10-11 класс , А.К.Каймулдина.

10.Сборник задач 11 класс ЕМН С.Т. Туякбаев, Ш.Б. Тынтаева, Ж.О. Бакынов

Приложение к программе прикладного курса

«Методы решения физических задач»

Приложение к программе содержит информационно-методические руководства по тому, что должен знать и уметь учащийся по каждой теме прикладного курса.

Представлены качественные задачи и решения к ним. Составлены тесты и тестовый контроль по отдельным темам курса.

Требования к уровню подготовки выпускников средней образовательной школы естественно - математического направления.

Качественные задачи по физики способствуют углублению и закреплению знаний выпускников. Данная программа курса по выбору поможет основательно повторить и углубить знания, полученные в стенах школы, является тренажёром при подготовки к ЕНТ. Достоинством прикладного курса является то, что не нужно тратить время на прочтение учебника, поиск материалов, курс содержит значительную часть информации необходимую для того, чтобы развить интерес к решению физических задач, совершенствовать полученные знания и умения, знать классификацию, приёмы и методы решения школьных физических задач.

Методические рекомендации

1. Методика решения качественных задач.

В основе любого из приёмов решения задачи лежит аналитико-синтетический метод.

Можно указать таблицу- схему использования этого метода для решения большинства качественных задач:

1.Ознакомление с условием задачи.

Внимательное чтение её текста; выяснение неизвестных терминов, название деталей конструкций и т. п.

Повторение текста (при устном решении), полная или сокращенная запись условия (при письменном решении).

Выделение главного вопроса задачи (Что неизвестно? Что требуется определить? Какова конечная цель решения? ).

2.Анализ содержания задачи.

Исследование исходных данных (Что дано? Что известно?). Выяснение физического смысла задачи (о каких явлениях, фактах, свойствах тел, состояниях системы и т.п. говорится о ней? Какая связь между ними?).

Подробное рассмотрение графика, чертежа, схемы, рисунка и т. п., приведённых в задаче или построенных в процессе её решения.

Внесение уточняющих условий для получения однозначного ответа.

3.Составление плана решения.

Построение аналитической цепи умозаключений, начинающийся с вопроса задачи и оканчивающейся с вопроса задачи и оканчивающейся либо данными её условиями, либо результатами проведённого эксперимента, либо табличными сведениями, либо формулировками законов и определений физических величин.

4.Осуществление плана решения.

Построение синтетической цепи умозаключений, начинающейся с формулировок соответствующих физических законов, определений физических величин, описания свойств, качеств, состояний тела и оканчивающейся ответом на вопрос задачи.

5.Проверка ответа. Постановка необходимого физического эксперимента, решение этой же задачи другим способом, сопоставление полученного ответа с общими принципами физики (законами сохранения энергии, массы, заряда; законами Ньютона, Ленца и др. ).

Требования к уровню подготовки

Электромагнитные колебания.

Основные понятия и определения.

1.Электромагнитными колебаниями называют периодическое изменение заряда, силы тока и напряжения. Во время этого процесса энергия электрических и магнитных полей периодически взаимно преобразовывается.

2.Распространение колебаний переменного электромагнитного поля называется электромагнитной волной.

3.Формула Томсона, периода электромагнитных колебаний контура, состоящего из конденсатора ёмкостью С и катушки индуктивностью L.

4.Колебательным контуром называется простейшая система в которой могут происходить свободные электромагнитные колебания, состоящая из конденсатора и катушки индуктивности, присоединённой к его обкладкам.

Учащиеся должны:

Знать: физический смысл таких понятий, как электромагнитные колебания, электромагнитная волна, колебательный контур, взаимное превращение энергии в колебательном контуре.

Уметь:

Описывать изменения и преобразования энергии при свободных и вынужденных колебаниях в колебательном контуре,

-объяснять затухание свободных колебаний в колебательном контуре;

-называть условия возникновения электромагнитных волн.

Переменный ток

Основные понятия и определения.

1.Переменный ток - ток, изменяющейся во времени, является вынужденным электрическим колебанием. Переменный ток создаётся генераторами, простейшим из которых является проволочная рамка, вращающаяся в постоянном магнитном поле.

2.Сопротивление цепи, состоящей из малого активного сопротивления и конденсатора ёмкость С, называют ёмкостным сопротивлением……….

3.Сопротивление цепи, состоящей из малого активного сопротивления и катушки индуктивностью..., называют активным сопротивлением.

4.Расстояние между ближайшими друг к другу точками, колеблющимися в одинаковой фазе, называется длиной волны. Скорость распространения волны равна произведению длины волны на частоту колебаний

5.Система, состоящая из двух обмоток, связанных одним сердечником, называется трансформатором. Если первичная обмотка содержит.. витков, а вторичная .., витков, то коэффициент трансформации: К=……….

6.КПД трансформатора, называют отношение мощности, создаваемой вторичной обмоткой, к величине мощности подводимой к первичной обмотки.

Учащиеся должны:

Знать:

-физический смысл понятий переменного тока;

-физические величины и их единицы: собственная частота колебаний, фаза колебаний, сдвиг фаз, коэффициент трансформации;

-законы и формулы Томсона, длины волны, КПД трансформатора.

Уметь:

-объяснять принцип получения переменного тока;

-объяснять принцип получения перемеренного тока;

-объяснять принцип действия и устройства трансформатора;

-называть условия возникновения электромагнитных волн.

Оптика

Основные понятия и определения.

1.Интерференцией света называется явление наложения когерентных световых волн, в результате которого в одних местах пространства возникают максимумы, а в других - минимумы интенсивности света, при этом происходит перераспределение световой энергии в пространстве.

Когерентными являются световые волны, разность фаз которых остаётся постоянной во времени.

2.Под дифракцией света понимают явление огибания светом препятствий, сравнимых с длиной волны.

Условие максимумов интенсивности света.

3.При отражении света от раздела двух сред выполняются законы отражения света:

1-й закон: Падающий луч, отражающий луч и перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости.

2-й закон: Угол падения равен углу отражения.

4.Законы преломления:

1-й: Падающий луч, преломлённый луч и перпендикуляр к границы раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости.

2-й: Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для двух данных сред, называемая относительным показателем преломления.

5.Абсолютным показателем преломления данной среды называется показатель преломления среды относительно вакуума; он показывает степень отличия скорости света в данной среде по сравнению с вакуумом.

6. При построении изображения в линзе достаточно для каждой точки предмета взять по два луча, исходящие из этой точки, и найти их точку преломления после преломления в линзе. Удобно взять следующие лучи:

1.луч, падающий на линзу параллельно главной оптической оси; после преломления проходит через главный фокус линзы;

2.луч, проходящий через оптический центр линзы, не преломляется;

3.луч, проходящий через главный фокус линзы, после преломления идёт параллельно главной оптической оси.

Учащиеся должны:

Знать:

-Закономерность явлений, интерференции, дифракции света;

-основные законы геометрической оптики: закон отражения света, закон преломления света;

-основные законы построения в сферических зеркалах;

-изображения в плоском зеркале, построение изображений в тонкой линзе;

-формулу тонкой линзы;

Уметь:

-использовать законы отражения и преломления света, формулу тонкой линзы для решения задач;

-определять длину световой волны с помощью дифракционной решётки:

-пояснять простейшую оптическую систему и получать изображение предметов, даваемое линзой.

Излучения и спектры.

Основные понятия и определения.

1.Энергия фотона определяется формулой Планка.

2. Фотоэлектрическим эффектом называется явление вырывания электрона из вещества под действием света.

Для фотоэффекта справедливо уравнение Эйнштейна…

Где…-энергия поглощенной порции света, которая идёт на совершение работы выхода и на сообщение ему кинетической энергии.

Фотоэффект наблюдается лишь тогда, когда частота света больше минимального, зависящего от природы вещества , значения - предельной частоты, называемой красной границей фотоэффекта.

3.Фотоэффект широко используется в фотоэлементах для управления электрическим током с помощью света или для преобразования световой энергии в энергию электрического тока.

Учащиеся должны:

Знать:

-закономерность явлений дисперсии света;

-понятия, физические величины и их единицы: световой квант (фотон), работа выхода электрона, давления света;

-законы фотоэффекта, уравнение Эйнштейна и формулы для вычисления энергии, массы и импульса фотона.

Уметь:

-объяснять существования красной границы фотоэффекта, принципы действия и применения фотоэлементов.

Физика атомного ядра.

Основные понятия и определения.

1.Атом любого элемента состоит из положительно заряженного ядра, вокруг которого движутся электроны. Суммарный заряд всех электронов, входящих в состав атома, равен заряду ядра.

2.Атомное ядро состоит из нуклонов: протонов и нейтронов. Число нуклонов в ядре равно массовому числу А. Число протонов в ядре равно порядковому номеру элемента в периодической системе Менделеева. и представляет собой заряд ядра, выраженный в единицах электрического заряда.

3. В конце прошлого века А. Беккерель открыл явление радиоактивности. Химические элементы (уран, торий и др.) самопроизвольно излучают альфа, бета - лучи. Альфа- лучи - это поток ядер атомов гелия; бета- лучи -это поток электронов, а гамма - лучи - это электромагнитные волны малой длины.

4. Для регистрации радиоактивных излучений и излучения столкновений и взаимных превращений частиц используют специальные устройства, приборы и методы.

К таким приборам относятся: счётчик Гейгера, камера Вильсона, пузырьковая камера.

К методам исследования относится метод, основанный на использовании толстослойных фотоэмульсий.

Радиоактивные излучения представляют серьёзную угрозу для живых организмов.

5. Цепной ядерной реакцией называется реакция, в которой частицы, вызывающие её (нейтроны), образуются как продукты самой реакции.

6. Термоядерные реакции - это реакции синтеза лёгких атомных ядер при очень высокой температуре. Термоядерные реакции играют огромную роль в эволюции Вселенной. Энергия Солнца и звёзд имеет термоядерное происхождение.

7. Период полураспада Т - это, время в течение которого распадается половина начального числа радиоактивных атомов, способных к распаду.

8.Энергетическим выходом ядерной реакции

Называют разность энергий покоя ядер и частиц до реакции и после неё.

Учащиеся должны:

Знать:

-строение атомного ядра;

-виды радиоактивных излучений, их физическую природу и свойства;

-физический смысл таких понятий и величин, как период полураспада, ядерная реакция деления и термоядерная реакция синтеза.

Уметь:

-объяснять устройство и принцип действия экспериментальных устройств для регистрации заряженных частиц;

-определять их характеристики по их трекам;

-определять продукты ядерных реакций на основе законов сохранения электрического заряда и массового числа;

-объяснять на конкретных примерах экологические проблемы ядерной энергетики.

Элементы теории относительности.

Основные понятия и определения.

1.Согласно специальной теории относительности ( СТО), скорость света в вакууме является абсолютной величиной, а также предельной величиной: с = 3*10 м\с. никакой сигнал, никакое воздействие одного тела на другое не могут распространяться со скоростью, превышающей скорость света в вакууме.

2.Первый постулат СТО (принцип относительности Эйнштейна):При одинаковых условиях в любых инерциальных системах отсчёта (СО) физические явления происходят одинаково.

Второй постулат СТО (постоянство скорости света): Во всех инерциальных системах отсчёта (СО) скорость света в вакууме постоянна и не зависит от скорости источника или приёмника.

3.Следствия специальной теории относительности: а) релятивистское сокращение длины;

б) релятивистское сокращение времени; в) правило релятивистского сложения скоростей.

Учащиеся должны:

Знать:

-принцип инвариантности относительности скорости света;

-относительность пространства и времени;

-зависимость массы от скорости, взаимосвязи массы и энергии.

Уметь:

- решать задачи на основные формулы и понятия СТО.

Тестовый контроль.

Учащиеся должны:

Знать:

-теоретический материал темы «Электромагнитные колебания; Переменный ток; Оптика; Излучение и спектры; Физика атомного ядра».

Уметь:

-применять на практике, в данном конкретном случае, общие положения физической теории;

-решать задачи на основе глубины усвоения теоретических знаний.

Качественные задачи по темам

Электромагнитные колебания.

№1. Как изменится частота электромагнитных колебаний в закрытом колебательном контуре, если в катушку ввести железный стержень? Если увеличить расстояние между пластинами конденсатора?

№ 2.Могут ли в контуре, состоящем из конденсатора и активного сопротивления, возникать свободные колебания.?

№3.Чем отличаются друг от друга свободные колебания в двух контурах с одинаковыми параметрами, если конденсаторы контуров были заряжены от батарей с неодинаковой э. д.с.?

№4.Какова энергия конденсатора в колебательном контуре в моменты максимумов тока в катушке в случае, когда сопротивление ничтожно мало?

№5.Где сосредоточена энергия при свободных колебаниях в колебательном контуре через 1\8, 1\4, 1\2, 3\4 периода после начала разряда конденсатора?

№6.Совпадают ли по фазе напряжение на обкладках конденсатора и ток в колебательном контуре?

№7.Как изменится частота собственных колебаний контура, если его индуктивность увеличить в 10раз, а ёмкость уменьшить в 2.5раза?

№8.При каком условии возникает электрический резонанс в колебательном контуре?

№9.Колебательный контур состоит из катушки с постоянной индуктивностью и конденсатора переменной ёмкости с раздвигающимися пластинами. Что нужно делать с пластинами конденсатора, чтобы настроить контур на приём более длинных волн?

№10.Для чего серебрят провод, идущий на изготовление коротковолновых и ультракоротковолновых контурных катушек?

Переменный ток.

№1.Почему генераторы, приводимые в движение гидротурбинами, делают многополюсными, а турбогенераторы- двухполюсными?

№2.Почему не применяют для освещения переменный ток с частотой 10-15Гц?

№3.Можно ли измерять чувствительным электрометром напряжение в цепи переменного тока?

№4.Чтобы не слепить зрителей резким переходом от темноты к свету, во многих театрах и кинотеатрах свет после окончания акта или сеанса включают постепенно. Это можно осуществить либо с помощью реостата, либо с помощью катушки с выдвигающимся железным сердечником. Какой способ избрать?

№5.В электрическую цепь включена катушка, по которой пропускают сначала постоянный, а затем переменный ток того напряжения. В каком случае катушка нагреется больше?

№6.Почему эталоны сопротивления изготовляются способом бифилярной намотки?

№7.Лампа и конденсатор включены последовательно в осветительную сеть переменного тока. Как изменится накал лампы, если конденсатор будет пробит и цепь в этом месте замкнётся?

№8.На генераторах постоянного тока указывается направление вращение ротора. Почему не следует пускать машину в обратную сторону?

№9.Изменится ли соотношение между напряжениями на зажимах первичной и вторичной обмоток трансформатора, если железный сердечник заменить на медным? алюминиевым?

№10.Для демонстрации опытов употребляется небольшой трансформатор с разъёмным сердечником. Допустимо ли длительное включение трансформатора при не замкнутом сердечнике под напряжение, указанное на первичной катушке?

№11.Почему трансформатор выходит из строя, когда в нём замыкаются накоротко хотя бы два соседних витка?

№12.Почему нагруженный трансформатор гудит? Какова частота звука трансформатора, включенного в сеть тока промышленной частоты?

Оптика

№1.При помощи зеркал Френеля получили интерференционные полосы, пользуясь красным светом. Как изменится картина интерференционных полос, если воспользоваться фиолетовым светом?

№2.Как объяснить радужные полосы, наблюдаемые в тонком слое керосина на поверхности воды?

№3.Нагрейте на спиртовке лезвие безопасной бритвы. Вы увидите на поверхности металла так называемые «цвета побежалости» - радужную окраску, появляющуюся при нагревании стали до температуры 220-350С. Объясните явление.

№4.Какова будет форма полос интерференции, если цилиндрическую собирающую линзу положить на плоскую стеклянную пластинку?

№5.Каково отличие интерференционных картин, полученных в отраженном и проходящем свете?

№6.Свет отражается от пластинки, помещенной в среду с показателем преломления, большим показателя преломления самой пластинки. Будет ли для каких-либо лучей происходить отражение с потерей полволны?

№7. Почему частицы размером 0,3 мкм в микроскоп неразличимы?

диаметр зрачка человеческого глаза может меняться от 2 - 8 мм. Чем объяснить, что максимальная острота зрения имеет место при диаметре зрачка 3-4мм?

№8.На поверхности граммпластинки, рассматриваемой под небольшим углом, видны цветные полосы. Как объяснить это явление?

№9.При изготовлении искусственных перламутровых пуговиц на их поверхность наносится мельчайшая штриховка. Почему после такой обработки пуговица имеет радужную краску?

№10.Человек, стоящий на берегу озера, видят на гладкой поверхности воды изображение Солнца. Как будет перемещаться это изображение при удалении человека от озера?

№11.Луч падает на зеркало перпендикулярно. На какой угол отклонится отображенный луч от падающего, если зеркало повернуть на угол «а»?

№12.При каком положении плоского зеркала шар, катящийся прямолинейно по поверхности стола, будет казаться в зеркале поднимающимся вертикально вверх?

№13.Можно ли в воде глубокого колодца увидеть отражение Солнца?

№14.Для чего у вагонов трамвая, троллейбуса и автобуса справа и слева от водителя помещаются небольшие зеркала?

№15.Как надо расположить два зеркала, чтобы человек, стоящий у северной стороны дома, увидел человека, стоящего у южной стороны дома?

№16.Куда можно поместить электрическую дугу прожектора, чтобы им можно было осветить наиболее удаленные предметы?

№17.На вогнутое зеркало падает параллельный пучок лучей. Что представляется наблюдателю, если его глаз находится в фокусе зеркала?

№18.В глазу собеседника можно увидеть свое изображение в прямом и уменьшенном виде. Как возникает это изображение?

№19.Можно ли из выпуклого зеркала получить сходящийся пучок лучей?

№20.Поему изображение предмета в воде всегда менее ярко, чем сам предмет?

№21.Как изменилось бы видимое расположение звезд на небе, если бы вдруг исчезла земная атмосфера?

№22.Шарик густо покрыт сажей и опущен в воду. Почему при освещении шарик кажется блестящим?

№23.Можно ли использовать смежные грани стеклянного кубика в качестве треугольной призмы?

№24.как изменится главное фокусное расстояние линзы в бензоле, имеющем такой же показатель преломления, что и стекло линзы?

№25.Из двухчасовых стекол склеили «выпуклую линзу». Как будет действовать эта линза на пучок лучей в воде?

№26.Может ли на сетчатке невооруженного глаза образоваться изображение предмета, равное по величине самому предмету?

№27.Когда оптическая сила глаза больше: при рассматривании близких или далеких предметов?

Излучение и спектры.

№1.В стакан с тонкими стенками налейте немного воды. Наклоните стакан и сквозь воду (смотрите внутрь стакана перпендикулярно дну) наблюдайте иголку, положенную на кусок черной бумаги. Почему видна при этом радужная полоса?

№2. В опыте по расположению света в качестве источника света берется узкая светящаяся щель. Почему?

№3.Почему при рассматривании предмета через призму вокруг него виден радужный ободок?

№4.На экране получен непрерывный спектр от узкой щели при помощи призмы. Как будет меняться спектр, ели ширину щели постепенно увеличивать?

№5.Наблюдатель рассматривает сквозь стеклянную призму черную черту на белой бумаге. Что видит наблюдатель?

№6.Узкая фиолетовая полоска продолжена красной. Что видит наблюдатель, смотрящий на полоски через стеклянную призму, если преломляющее ребро призмы параллельно полоскам?

№7.Луч света, преломляясь, переходит из стекла в воздух. Как расположатся преломленные лучи различных цветов относительно перпендикуляра к границе сред в точке преломления луча?

№8.Почему радуга имеет форму дуги?

№9.Можно ли увидеть радугу. Находясь у одного ее конца?

№10.Когда радуга бывает выше: в 4 или 5 ч полудни?

№11.Почему корабль, отправляющийся в тропические страны, обычно окрашивают в светлый тон?

№12.Пламя электрической дуги безвредно для зрения, если дугу зажечь в воде. Почему?

№13.Ученик, объясняя уравнение Эйнштейна для фотоэффекта, сказал: «Энергия падающего света равна работе выхода электронов и кинетической энергии их движения». В чем неточность ответа?

№14.Можно ли фотографировать предметы в совершенно темной комнате?

№15.Синий цветок на обычном фотографическом снимке выходит светлее желтого стекла?

№16.почеему на снимках, сделанных в инфракрасных лучах, зеленая растительность получается белой?

№18.Почему высоко в горах легко получить ожоги солнечными лучами?

№19.Какое основное преобразование энергии происходит в телевизоре?

№20 Давление света на черную поверхность в два раза меньше, чем на белую. Почему?

№21.Свет падает на плоскую пластинку. Угол падения отличен от нуля. В каком направлении будет отталкиваться пластинка, если её поверхность поглощает весь свет? Тоже, если поверхность зеркально отражает свет?

№22. Если комета видна на небе с вечера, то в какую сторону направлен её хвост?

Физика атомного ядра.

№1. Скорость частицы Альфа в среднем в 15 раз меньше скорости частицы Бета. Почему частицы Альфа слабее отклоняются магнитным полем?

№2. В камере Вильсона, перегороженной твёрдой пластинкой, замечен след частицы. В какую сторону двигалась частица? Каков знак её заряда, если линии индукции магнитного поля направлены перпендикулярно плоскости чертежа, к читателю?

№3. Чем отличаются ядра изотопов хлора: ₁₇Cl³⁵ и ₁₇Cl³⁷?

№4. при захвате нейтрона ядром ₁₃Al²⁷ образуется радиоактивный изотоп ₁₁Na²⁴. Какие частицы испускаются при этом ядерном превращении?

№5. При захвате нейтрона ядром ₁₂Mg²⁴ образуется радиоактивный изотоп ₁₁Na²⁴. Какие частицы испускаются при этом ядерном превращении?

№6. Бомбардируя Бор ₅B¹¹ быстро движущимися протонами, получили в камере Вильсона три почти одинаковых следа частиц, направленных в разные стороны. Какие это частицы?

№7. В настоящее время можно осуществить мечту алхимиков средневековья - превратить Ртуть в Золото. Каким образом?

№8. Почему Альфа частицы, испускаемые радиоактивными препаратами, не могут вызвать ядерных реакций в тяжёлых элементах?

№9. В результате одинакового числа ядерных расщеплений получены два радиоактивных препарата с периодами полураспада, равными 1 мин. и 1 час. Какой из препаратов даёт более интенсивное излучение?

№10. Как изменится атомный вес и номер элемента при К-захвате? (К-захватом называется поглощение ядром атома электрона из ближайшего к ядру электронного слоя К.)

№11. Можно ли лучи Рентгена, применяемые в металлургии для обнаружения дефектов изделии, заменить гамма-лучами, испускаемые элементом с искусственной радиоактивностью?

№12. По нефтепроводу течёт бензин, а в след за ним нефть. Как определить момент, когда через данное сечение трубопровода проходит граница раздела бензина и нефти? (Пробу из трубопровода не брать)

Решения к теме

« Электромагнитные колебания»

№1. В первом - уменьшится, во втором - увеличится.

№2. Не могут.

№3. Амплитудой колебаний.

№4. Равна нулю.

№5. В конденсаторе и катушке; в конденсаторе; в катушке.

№6. между напряжением и током существует сдвиг фаз, равный 90⁰.

№7.Частота собственных колебаний контура уменьшиться в два раза.

№8.Электрический резонанс в колебательном контуре возникает, если период (частота) собственных колебаний резонатора совпадают. В этом случае амплитуда вынужденных колебаний достигает наибольшей величины.

№9.Чтобы настроить контур на приём более длинных волн, надо увеличить период собственных колебаний контура, так как длины волн и периоды колебаний находятся в прямой пропорциональной зависимости. Для увеличения периода собственных колебаний контура необходимо увеличить ёмкость плоского конденсатора. Так как площадь обкладок конденсатора постоянная, то необходимо уменьшить расстояние между ними.

№10. Так как при высоких частотах ток протекает по поверхности провода - скин - эффект и серебро имеет меньшее удельное сопротивление, чем медь, то покрывая им провод, тем самым уменьшают его сопротивление.

«Переменный ток»

№1. переменный ток в РК имеет частоту 50 Гц. При быстроходных машинах (паровые турбины), вращающихся со скоростью 50 об/сек, генератору достаточно иметь одну пару полюсов (один оборот ротора даст один период). Генератор же, работающий от тихоходной гидротурбины, должен иметь во столько раз больше число пар полюсов, во сколько раз его скорость меньше скорости паровой турбины. Тогда частота создаваемого им тока будет тоже 50 Гц.

№3. Можно. В случае переменного тока в течение обоих полупериодов силы взаимодействия между листочками и корпусом будут направлены в одну сторону, а потому среднее за период значение силы будет отлично от нуля и листочки разойдутся.

№4. Второй способ увеличивает безваттное сопротивление.

№6. При такой форме намотки катушка не образует вокруг себя магнитного поля, поэтому не возникает экстратоков самоиндукции, которые мешают измерению сопротивлений.

№7. Увеличится.

№8. Индуцируемый ток создает магнитное поле, противоположное остаточному намагничиванию индуктора. Индуктор размагнитится, и машина не будет работать.

«Оптика».

№1.Полосы будут располагаться ближе друг к другу.

№2.Радужные полосы в тонких плёнках возникают в результате интерференции световых волн, отражённых от верхней и нижней границ плёнки. Волна отражённая от нижней границы, отстаёт по фазе от волны, отражённой от верхней границы. Величина этого отставания зависит от толщины плёнки и от длины световых волн в плёнке. Вследствие интерференции будет происходить гашение одних цветов спектра и усиление других. Поэтому места плёнки, обладающие разной толщиной, будут окрашены в разные цвета.

№3.При температуре 320-350С сталь покрывается тонким прозрачным слоем окисла. Толщина этого слоя зависит от температуры. Например, температуре 220С соответствует светло-жёлтый цвет, температуре 285С-фиолетовый.

№4.Полосы будут параллельны линии касания линзы с плоской пластинкой.

№5.С потерей полуволны отражается луч от задней грани пластинки.

№6.Свет огибает такие частицы (дифракция.).

№7.При большом диаметре зрачка острота зрения уменьшается из-за большой сферической аберрации. При малом диаметре зрачка сказывается искажение изображения дифракционными явлениями.

№8-№9..Пластинка играет роль дифракционной решётки, дающий спектр в отражённых лучах.

№10.Изображение будет приближаться к берегу.

№11.На угол 2а.

№12.Если плоскость зеркала наклонена к плоскости стола под углом 45 градусов и линия пересечения этих плоскостей перпендикулярна к траектории движения шара.

№13.Можно в экваториальных странах.

№14.Можно, если глаз расположить близко к поверхности зеркала.

№17.Вся поверхность зеркала кажется светящейся.

№18.Изображение возникает на поверхности глаза, как в выпуклом зеркале.

№20.На границы сред воздух- вода, свет частично отражается, частично преломляется.

№21.Видимое положение каждой звезды несколько сместилось бы в направление от зенита. Звёзды, которые видны вблизи линии горизонта, стали бы невидимыми.

№22.Вследствие полного отражения света от слоя воздуха, образующегося между сажей и водой.

№23.Нельзя, так как луч не может пройти через призму, преломляющий угол которой больше двойного предельного угла.

№24.Главное фокусное расстояние линзы будет бесконечно большое.

№25.Как рассеивающая линза.

№26.Не может.

№27.При рассматривании близких предметов.

Тест- утверждение.

Тема «Геометрическая оптика»

1. Свет - это электромагнитная волна-----

2. Скорость света в вакууме равна 0.000000002 м\с---

3. И Ньютон основоположник корпускулярной теории света----

4. Французский физик И.Физо наблюдал затмение спутника Юпитера---

5. При отражении светового пучка от плоского зеркала меняется его структура---

6. Зеркальное отражение позволяет нам видеть все окружающие тела-----

7. Плоское зеркало даёт мнимое равное и взаимносимметричное изображение предмета---

8. Световой луч перпендикулярен световой поверхности---

9. При падении света на лист тетрадной бумаги законы отражения не выполняются----

10. В однородной прозрачной среде свет распространяется прямолинейно---

Тест- дополнение.

Тема «Физика атомного ядра»

1.Инфракрасное излучение происходит при температуре-----

2. Солнце является источником------- излучения.

3. Возбуждённые атомы разряжённого газа, слабо взаимодействующие друг с другом,

дают в основном------спектр.

4.Разряд в газе является источником-------излучения.

5.Спектр, содержащий все длины волн определённого диапазона от красного до фиолетового называется--------

6.Полосатый спектр- это спектр, испускают газы------состоянии.

7.Тела, находящиеся в твёрдом или жидком состоянии, а также сильно сжатые газы дают---спектр.

8. Излучение , которое появляется в результате химической реакции, называют-----

9.Раскалённый кусок железа даёт------спектр.

10. Для того чтобы атом начал излучать ему необходимо------

Тестовый контроль.

Тема «Электромагнитные волны .Физические основы радиотехники».

1.Электромагнитные волны были.

А) открыты экспериментально Максвеллом;

Б) предсказаны теоретически Герцем;

В) открыты экспериментально Герцем;

Г) предсказаны теоретически Фарадеем.

2.Электромагнитным волнам присущи явления.

1. дифракция;

2.интерференция;

3.поляризация;

А) только 1

Б)2 и 3

В) 1 и 2

Г) 1, 2 и 3

3.Известно, что при раздвигании пластин конденсатора в колебательном контуре происходит излучение электромагнитных волн. При этом амплитудное значение напряжения на конденсаторе.

А) возрастает;

Б) не изменяется;

В) убывает;

Г) ответ зависит от начального значения заряда на конденсаторе

4.Главным условием излучения электромагнитных волн является наличие.

А) скорости;

Б) частоты колебания;

В) периода колебаний;

Г) ускорения.

5.Открытый колебательный контур для получения электромагнитных волн был впервые использован.

А) А.С.Поповым

Б) Г. Маркони

В) Г.Герцем

Г) Х. Гюйгенсом.

6.Электромагнитные волны отличаются от звуковых.

1. отсутствием дифракции

2. распространением в вакууме

3.поляризацией.

А) только 1;

Б) 2 и 3;

В) 1 и 2;

Г)1 ,2 и 3.

7. Примером электромагнитной волны может служить.

1. излучение монитора компьютера; 2. тепловое излучение Земли в космическое пространство.

А) только 1;

Б) 1, 2;

В) только 2;

Г) ни 1, ни2.

8.Основное свойство всех волн независимо от их природы состоит в

А) наличии скорости;

Б) наличии колебательного процесса;

В) распространении по пространству;

Г) переносе ими энергии бес переноса вещества.

9.Колебательный контур радиоприёмника выполняет функцию.

А) выделение из электромагнитной волны модулирующего сигнала;

Б) приёма всех электромагнитных волн;

В) приёма всех электромагнитных волн и выделение среди них одной нужной;

Г) выделение из всех электромагнитных волн, совпадающих по частоте с собственными колебаниями.

10. Антенна радиоприёмника выполняет функцию.

А) выделение из электромагнитной волны модулирующего сигнала;

Б) усиление сигнала одной избранной волны;

В) приёма всех электромагнитных волн;

Г)приёма всех электромагнитных и выделение среди них одной нужной.

Тестовый контроль

Тема «Атомная физика».

1.Кто из перечисленных ниже учёных предложил ядерную модель строения атома?

А) Н.Бор

Б) Д.Томсон

В) А.Эйнштейн

Г) Э.Резерфорд

Д) Т.Юнг.

2. Постулатам Бора противоречит по смыслу утверждение:

1. в атоме электроны движутся по круговым орбитам и излучают при этом энергию;

2.Атом может находиться только в одном изстационарных состояний; в стационарных состояниях атомы не излучают;

3.при переходе из одного стационарного состояния в другое атом поглощает или излучает квант электромагнитного излучения.

А) 1 и 3 Б) 1 и 2 В) 2 и 3 Г) только 1 Д) только 3

3. Излучение возбуждённых атомов под действием падающего на них света называется……

А) электромагнитным излучением;

Б) ультрафиолетовым излучением;

В) рентгеновским излучением;

Г) индуцированным излучением;

Д) инфракрасным излучением.

4. Кто из перечисленных ниже учёных впервые разработал принцип генерации и усиления радиоволн ( лазера):

1. Н.Г.Басков

2. А.М.Прохоров

3. В.А.Фабрикант

4. Э. Резерфорд

5.Ч.Таунс?

А) 1, 3, 5: Б) 2 , 3, 4 В) 1 ,2, 5; Г) 2, 3, 5; Д) 3, 4, 5.

6. Главное отличие светового пучка лазера от световых пучков, испускаемыми обычными источниками света, в…

А) монохроматичности излучения;

Б) когерентности излучения;

В) большой мощности излучения;

Г) все три особенности А-Б) -важны;

Д) важны особенности А) и Б).

7.При переходе атома водорода из четвёртого энергетического состояния во второе излучаются фотоны с энергией 2,55 эВ.

Определите длину волны этой линии спектра.

А) 500нм; Б) 689 нм; В) 486 нм; Г) 231нм; Д) 456нм.