Тематический план по физики для профессии машинист локомотива

2.2. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «ФИЗИКА»

23.01.09 МАШИНИСТ ЛОКОМОТИВА (ТЕПЛОВОЗА)

Наименование разделов и тем

Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся

Объем часов

Уровень освоения

1

2

3

4

Раздел 1

Введение

Тема 1.1

Физика как наука

Содержание учебного материала

2

2

1

Физика - наука о природе.

2

Естественнонаучный метод познания, его возможности и границы применимости. Роль эксперимента и теории в процессе познания природы.

Самостоятельная работа обучающихся:

Составление характеристики основных физических понятий.

1

Тема 1.2

Моделирование в физике Физическая картина мира

Содержание учебного материала

2

2

3

Моделирование физических процессов и явлений природы. Научные гипотезы. Роль математики в физике.

4

Физические законы и теории, границы их применимости. Принцип соответствия. Основные элементы физической картины мира.

Самостоятельная работа обучающихся

Подготовка сообщений по темам: «Роль математики в физике», «Физическая картина мира»

1

Информационные ресурсы по физике и работа с ними

Содержание учебного материала

13

2-3

5-6

Выполнение расчётно-графических работ на тему «Основные физические элементы локомотива»

7-8

Решение профессиональных задач с применением ИКТ по теме «Физические законы движения локомотива»

9-10

Решение профессиональных задач с применением ИКТ по теме «Физические законы движения локомотива»

11-12

Построение информационных моделей изучаемых механических процессов и явлений происходящих в движении локомотива.

13-15

Решение профессиональных задач с применением ИКТ по теме «Физические законы при работе электротехнического оборудования локомотива »

16-17

Построение информационных модели изучаемых механических процессов и явлений происходящих в движении локомотива.

Раздел 2

Механика

Тема 2.1

Кинематика

Содержание учебного материала

8

2-3

18

Относительность механического движения.

19

Системы отсчета.

20

Характеристики механического движения: перемещение, скорость, ускорение

21

Виды движения (равномерное, равноускоренное) и их графическое описание.

22

Задачи на виды движения и на чтение графиков движения

23

Задачи на виды движения и на чтение графиков движения

24

Движение по окружности с постоянной по модулю скоростью

25

Центростремительное ускорение.

26

Контрольная работа по теме: «Кинематика»

1

3

Самостоятельная работа обучающихся

Решение задач по заданию преподавателя на зависимость траектории от выбора системы отсчета, на виды механического движения, на относительность механического движения.

Изготовление таблиц по кинематике.

6

Тема 2.2

Динамика

Содержание учебного материала

10

2-3

27

Взаимодействие тел.

28

Принцип суперпозиции сил.

29

Законы динамики Ньютона.

30

Инерциальные системы отсчета.

31

Принцип относительности Галилея.

32

Пространство и время в классической механике.

33

Силы в природе: упругость, трение, сила тяжести.

34

Закон всемирного тяготения.

35

Невесомость. Вес тела.

36

Свободное падение тел. Задачи по динамике.

37

Лабораторная работа.

Изучение движения тела под действием силы упругости и силы тяжести.

1

3

38

Контрольная работа по теме: «Динамика»

1

3

Самостоятельная работа обучающихся

Выполнение информационных проектов.

Подготовка сообщений на теме: «Силы в природе», «Силы в механике»

Задачи по динамике.

8

Тема 2.3

Законы сохранения в механике

Содержание учебного материала

4

3

39

Закон сохранения импульса и реактивное движение.

40

Решение задач на законы сохранения импульса

41

Закон сохранения механической энергии.

42

Момент силы. Условия равновесия твердого тела.

43

Лабораторная работа.

Изучение закона сохранения импульса и реактивного движения.

3

3

44

Лабораторная работа.

Сохранение механической энергии при движении тела под действием сил тяжести и упругости.

45

Лабораторная работа.

Сравнение работы силы с изменением кинетической энергии тела.

46

Контрольная работа №3 по теме: «Законы сохранения в механике»

1

3

Самостоятельная работа обучающихся

Выполнение домашних экспериментов

Написание рефератов.

Решение задач на законы сохранения.

8

Тема 2.4

Механические колебания и волны

Содержание учебного материала

8

2-3

47

Механические колебания. Механические волны.

48

Амплитуда, период, частота, фаза колебаний.

49

Свободные и вынужденные колебания.

50

Математический маятник.

51

Колебания груза на пружине. Резонанс.

52

Задачи на механические колебания.

53

Свойства механических волн. Длина волны.

54

Звуковые волны. Ультразвук и его использование в технике и медицине.

55

Лабораторная работа.

Изучение зависимости периода колебаний нитяного (или пружинного)

маятника от длины нити (или массы груза).

1

3

56

Контрольная работа по теме: «Механические колебания и волны»

1

3

Самостоятельная работа обучающихся

Выполнение домашних экспериментов

Разработка творческих заданий.

Решение задач на механические колебания и волны.

Написание рефератов на темы: «Неслышимый звук», «Инфразвук в природе», «Применение ультразвука»

9

Информационные ресурсы по физике и работа с ними

Содержание учебного материала

13

2-3

57-58

Решение профессиональных задач с применением ИКТ по теме «Определение допустимой скорости движения поезда на максимальном спуске по условиям торможения»

59-60

Решение профессиональных задач с применением ИКТ по теме «Вращающий момент на колесной паре локомотива»

61-62

Построение схем механической передачи локомотивов с помощью ИКТ

63-64

Построение информационных моделей изучаемых динамических процессов и явлений при движении локомотива.

65-66

Построение информационных моделей изучаемых динамических процессов и явлений при движении локомотива.

67-69

Решение профессиональных задач с применением ИКТ по теме «Изменение звуковых колебаний при регламенте переговоров»

Раздел 3

Молекулярная физика Термодинамика

Тема 3.1

Основы МКТ

Содержание учебного материала

11

2-3

70

История атомистических учений.

71

Наблюдения и опыты, подтверждающие атомно-молекулярное строение вещества.

72

Масса и размеры молекул.

73

Движение броуновских частиц. Диффузия.

74

Тепловое движение.

75

Модель идеального газа. Границы применимости модели идеального газа.

76

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа.

77

Абсолютная температура как мера средней кинетической энергии частиц. Абсолютный нуль.

78

Связь между давлением и средней кинетической энергией молекул газа.

79

Изопроцессы и их графики. Задачи на изопроцессы.

80

Изопроцессы и их графики. Задачи на изопроцессы.

81

Контрольная работа по теме: «Молекулярная физика»

1

3

Самостоятельная работа обучающихся

Разработка творческих заданий.

Изготовление таблиц по изопроцессам.

Решение задач по графикам изопроцессов.

Решение задач на изменение состояния идеального газа.

8

Тема 3.2

Основы термодинамики

Содержание учебного материала

8

2-3

82

Внутренняя энергия и работа газа.

83

Количество теплоты.

84

Способы изменения внутренней энергии.

85

Первый закон термодинамики.

86

Применение первого начала термодинамики к изопроцессам.

87

Адиабатный процесс.

88

Изменение температуры воздуха при адиабатном сжатии и расширении.

89

Понятие о втором начале термодинамики. Необратимость тепловых процессов.

90

КПД тепловых двигателей. Тепловые двигатели и охрана окружающей среды.

Самостоятельная работа обучающихся

Выполнение домашних экспериментов.

Изготовление таблиц по термодинамики.

Выполнение проектов по охране окружающей среды.

6

Тема 3.3

Агрегатные состояния и фазовые переходы

Содержание учебного материала

6

2-3

91

Объяснение агрегатных состояний вещества на основе атомно-молекулярных представлений.

92

Парообразование и конденсация. Испарение. Кипение.

93

Насыщенные и ненасыщенные пары. Влажность воздуха. Точка росы. Приборы для определения влажности воздуха.

94

Модель строения жидкости. Молекулярное давление. Энергия поверхностного слоя.

95

Поверхностное натяжение и смачивание. Капиллярность. Модель строения твердых тел. Механические свойства твердых тел.

96

Аморфные вещества и жидкие кристаллы. Изменения агрегатных состояний вещества.

97

Лабораторная работа.

Измерение влажности воздуха.

3

3

98

Лабораторная работа.

Измерение поверхностного натяжения жидкости.

3

99

Лабораторная работа.

Наблюдение роста кристаллов из раствора.

3

100

Контрольная работа по теме: «Агрегатные состояния и фазовые переходы»

1

3

Самостоятельная работа обучающихся

Выполнение домашних экспериментов.

Разработка творческих заданий.

Решение задач на определение относительной влажности воздуха.

Написание рефератов, сообщений по темам: «Значение влажности в природе и технике», «Капиллярные явления в природе и технике», «Смачивание в природе»

6

Информационные ресурсы по физике и работа с ними

Содержание учебного материала

13

2-3

101-102

Изучение информационной модели быстропротекающих изопроцессов (адиабатный процесс) в работе машиниста локомотива.

103-104

Решение профессиональных задач с применением ИКТ по теме: «Изменение внутренней энергии локомотивного состава»

105-106

Решение профессиональных задач с применением ИКТ по теме: «КПД тепловых двигателей локомотива»

107-108

Выполнение расчётно-графических работ на тему «Модели строения локомотива»

109-110

Построение схем тепловой передачи локомотивов с помощью ИКТ

111-113

Выполнение расчётно-графических работ на тему «Модели строения локомотива»

Раздел 4

Электродинамика

Тема 4.1

Электрическое поле

Содержание учебного материала

10

2-3

114

Взаимодействие заряженных тел.

115

Электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона.

116

Электрическое поле. Напряженность поля.

117

Принцип суперпозиции полей.

118

Работа, совершаемая силами электрического поля по перемещению заряда.

119

Потенциал поля. Разность потенциалов.

120

Проводники в электрическом поле. Диэлектрики в электрическом поле.

121

Электрическая ёмкость.

122

Конденсатор. Ёмкость плоского конденсатора.

123

Энергия электрического поля. Соединение конденсаторов в батареи.

124

Контрольная работа по теме: «Электрическое поле»

1

3

Самостоятельная работа обучающихся

Выполнение домашних экспериментов

Решение задач на применение закона Кулона, на расчёт напряжённости, потенциала, напряжения,

работы электрического поля, электрической ёмкости, энергии электрического поля.

6

Тема 4.2

Законы постоянного тока

Содержание учебного материала

12

2-3

125

Постоянный электрический ток. Сила тока, напряжение, электрическое

сопротивление.

126

Понятие о сверхпроводимости. Закон Ома для участка цепи.

127

Последовательное и параллельное соединения проводников. ЭДС

источника тока.

128

Электрическая цепь, её внешний и внутренний участки, падение

напряжения на этих участках.

129

Тепловое действие электрического тока. Закон Джоуля-Ленца.

130

Мощность электрического тока.

131

Полупроводники. Собственная и примесная проводимости

полупроводников.

132

Полупроводниковый диод. Полупроводниковые приборы.

133

Электрический ток в электролитах, электролиз, законы электролиза.

Электрический ток в газах.

134

Несамостоятельный и самостоятельный разряды. Понятие о плазме.

135

Электрический ток в вакууме. Термоэлектронная эмиссия.

136

Электронные пучки и их свойства.

137

Лабораторная работа.

Изучение последовательного и параллельного соединения проводников.

2

3

138

Лабораторная работа.

Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока.

3

139

Контрольная работа по теме: «Законы постоянного тока»

1

3

Самостоятельная работа обучающихся

Подготовка сообщений по темам «Электрический ток в моей жизни», «Электрический ток в природе», «Живой электрический ток».

Решение качественных и экспериментальных задач.

Решение задач по электрическим схемам

Составление таблицы по действиям электрического тока

Работа с дополнительной литературой, выполнение информационного проекта.

Составление обобщающей таблицы.

9

Тема 4.3

Магнитное поле и электромагнитная индукция

Содержание учебного материала

8

2-3

140

Магнитное поле. Постоянные магниты и магнитное поле тока. Индукция магнитного поля.

141

Вихревой характер магнитного поля. Магнитные поля прямолинейного проводника с током, кругового

тока и соленоида.

142

Сила Ампера. Принцип действия электродвигателя. Электроизмерительные приборы.

143

Сила Лоренца. Движение заряжено частицы в магнитном и электрическом полях.

144

Магнитный поток. Явление электромагнитной индукции и закон электромагнитной индукции Фарадея.

145

Вихревое электрическое поле.

146

Правило Ленца. Относительный характер электрических и магнитных полей.

147

Магнитные свойства вещества. Самоиндукция. Индуктивность. Энергия магнитного поля.

148

Лабораторная работа.

Изучение явления электромагнитной индукции.

1

3

149

Контрольная работа по теме: «Магнитное поле и электромагнитная индукция»

1

3

Самостоятельная работа обучающихся

Решение задач на определение направления магнитных сил.

Выполнение домашних экспериментов по магнитной индукции.

Решение задач на правило Ленца.

5

Информационные ресурсы по физике и работа с ними

Содержание учебного материала

13

2-3

150-151

Решение профессиональных задач с применением ИКТ по теме «Магнитные свойства приборов локомотива »

152-153

Решение профессиональных задач с применением ИКТ по темам: «Законы Ома для участка и полной цепи», «Работа и мощность постоянного тока» с ответом на вопрос «Почему через каждые 10 -20 км приходится строить тяговые подстанции?»

154-155

Решение профессиональных задач с применением ИКТ по теме «Экономное расходование электроэнергии локомотива»

156-157

Решение профессиональных задач с применением ИКТ по теме «Экономное расходование электроэнергии локомотива»

158-159

Выполнение расчётно-графических работ на тему «Электрическое строения локомотива»

160-162

Построение и расшифровка электрических схем локомотивов с помощью ИКТ

Раздел 5

Электромагнитные колебания и волны

Тема 5.1

Электромагнитные колебания

Содержание учебного материала

6

2-3

163

Колебательный контур. Превращение энергии в колебательном контуре.

164

Виды электромагнитных колебаний. Переменный ток. Действующие значения силы тока и напряжения.

165

Конденсатор и катушка в цепи переменного тока. Активное сопротивление.

166

Электрический резонанс. Трансформатор.

167

Принцип действия электрогенератора. Производство, передача и потребление электроэнергии.

168

Проблемы энергосбережения. Техника безопасности в обращении с электрическим током.

169

Контрольная работа по теме: «Переменный электрический ток».

1

3

Самостоятельная работа обучающихся

Решение задач на определение периода электромагнитных колебаний (формула Томпсона)

Выполнение рефератов. Подготовка к семинару.

4

Тема 5.2

Электромагнитные волны

Содержание учебного материала

8

2-3

170

Электромагнитное поле и электромагнитные волны.

171

Излучение и прием электромагнитных волн.

172

Свойства электромагнитных волн. Скорость электромагнитных волн.

173

Отражение, преломление, поглощение их средой.

174

Энергия электромагнитного поля.

175

Принципы радиосвязи и телевидения. Устройство и действие детекторного радиоприёмника.

176

Радиолокация.

177

Задачи на электромагнитные волны.

Самостоятельная работа обучающихся.

Решение экспериментальных задач.

Подготовка к семинару.

Составление таблицы по видам радиоволн.

3

Тема 5.3

Волновая оптика

Содержание учебного материала

8

2-3

178

Свет как электромагнитная волна.

179

Законы отражения и преломления света. Полное внутреннее отражение. Поляризация света.

180

Интерференция и дифракция света. Дифракционная решетка

181

Дисперсия света. Мощность излучения.

182

Сила света. Световой поток и освещенность. Законы освещенности.

183

Линзы. Оптические приборы. Разрешающая способность оптических приборов.

184

Виды спектров. Спектральный анализ.

185

Различные виды электромагнитных излучений, их свойства и практические применения.

186

Лабораторная работа.

Измерение показателя преломления стекла.

3

3

187

Лабораторная работа.

Измерение длины световой волны.

3

188

Лабораторная работа.

Наблюдение сплошного и линейчатого спектров.

3

189

Контрольная работа по теме: «Геометрическая оптика».

1

3

Самостоятельная работа обучающихся

Выполнение домашних экспериментов.

Решение задач по волновой оптике

Выполнение проектов на темы: «Парниковый эффект», «Интерференция света, её проявление в природе и применение в технике», «Понятие о голографии», «Поляризация света», «Спектральный анализ», «Электромагнитное излучение в различных диапазонах длин волн: радиоволны», «Инфракрасное, видимое, ультрафиолетовое и рентгеновское излучения»

7

Информационные ресурсы по физике и работа с ними

Содержание учебного материала

13

2-3

190-191

Решение профессиональных задач с применением ИКТ по теме «Оптические приборы локомотива»

192-193

Решение профессиональных задач с применением ИКТ по теме «Активное сопротивление электрических приборов локомотива»

194-195

Решение профессиональных задач с применением ИКТ по теме «Принцип связи переговоров локомотивной бригады с дежурной по станции »

196-200

Выполнение расчётно-графических работ на тему «Законы отражения и преломления света локомотива»

201-202

Построение информационных моделей электромагнитных процессов и явлений в двигателях локомотива.

Раздел 6

Основы специальной теории относительности

Содержание учебного материала

4

2-3

203

Принцип относительности Галилея. Экспериментальные основы спец. теории относительности.

204

Постулаты Эйнштейна относительность одновременности событий.

205

Релятивистский закон сложения скоростей. Относительность понятия длины и промежутка времени.

206

Зависимость массы от скорости. Закон взаимосвязи массы и энергии.

Самостоятельная работа обучающихся

Решение задач по теории относительности

1

Раздел 7

Квантовая физика

Тема 7.1

Световые кванты

Содержание учебного материала

8

2-3

207

Квантовая природа света.

208

Гипотеза Планка о квантах.

209

Фотоэффект, уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. Фотон.

210

Волновые и корпускулярные свойства света.

211

Технические устройства, основанные на использовании фотоэффекта.

212

Давление света.

213

Опыты П.Н. Лебедева химическое действие света, его применение.

214

Особенности химического и биологического действия света.

Самостоятельная работа обучающихся

Подготовка к семинару

Решение задач использованием фотоэффекта

4

Тема 7.2

Физика атома

Содержание учебного материала

8

2-3

215

Строение атома: планетарная модель и модель Бора.

216

Строение атома: планетарная модель и модель Бора.

217

Поглощение и испускание света атомом.

218

Явление люминесценции.

219

Квантование энергии.

220

Линейчатые спектры различных веществ.

221

Индуцированное излучение

222

Принцип действия и использование лазера.

Самостоятельная работа обучающихся

Подготовка к конференции. Сообщения по теме: «Явление люминесценции», «Квантовые генераторы и их применение».

Решение задач на излучение и поглощение энергии

4

Тема 7.3

Физика атомного ядра

Содержание учебного материала

8

2-3

223

Строение атомного ядра.

224

Ядерные силы.

225

Энергия связи.

226

Связь массы и энергии.

227

Ядерная энергетика.

228

Деление тяжелых атомных ядер, цепная реакция делени.

229

Радиоактивные излучения и их воздействие на живые организмы.

230

Закон радиоактивного распада.

231

Контрольная работа по теме: «Физика высоких энергий».

1

3

Самостоятельная работа обучающихся

Работа со справочным материалом.

Решение задач на закон радиоактивного распада.

Подготовка докладов, сообщений на темы: «Виды космического излучения», «Поглощение космического излучения в земной атмосфере», «Успехи и перспективы развития ядерной энергетики», «Получение радиоактивных изотопов и их применение», «Биологическое действие радиоактивного излучения», «Развитие физики элементарных частиц», «Проблемы термоядерной энергетики»

5

Тема 7.4.

Элементарные частицы

Содержание учебного материала

2

2-3

232

Этапы развития элементарных частиц..

233

Открытие позитрона. Античастицы

Информационные ресурсы по физике и работа с ними

Содержание учебного материала

13

2-3

234-236

Построение информационных моделей радиоактивных изучаемых процессов и явлений в локомотиве.

237-238

Решение профессиональных задач с применением ИКТ по теме «Релятивистский закон сложения скоростей при движении локомотивного состава»

239-240

Решение профессиональных задач с применением ИКТ по теме «Связи массы и энергии всего локомотива»

241-244

Решение профессиональных задач с применением ИКТ по теме «Технические устройства локомотива, основанные на использовании фотоэффект »

245-246

Выполнение расчётно-графических работ на тему «Законы отражения и преломления света локомотива»

Раздел 8.

Эволюция Вселенной

Содержание учебного материала

4

2-3

247

Эффект Доплера и обнаружение «разбегания» галактик. Большой взрыв.

248

Возможные сценарии эволюции Вселенной.

249

Эволюция и энергия горения звезд. Термоядерный синтез.

250

Образование планетных систем. Солнечная система.

Самостоятельная работа обучающихся

Наблюдение звездного неба.

Подготовка сообщений на темы: «Солнце - звезда», «Звезды-гиганты», «Звезды-карлики», «Созвездия», «Звездные системы», «Строение звезд», «Этапы развития звезды», «Гипотезы рождения Вселенной», «Виды Галактик», «Строение Галактик.»

4

Итого

250/100

Для характеристики уровня освоения учебного материала используются следующие обозначения:

1. - ознакомительный (узнавание ранее изученных объектов, свойств);

2. - репродуктивный (выполнение деятельности по образцу, инструкции или под руководством);

3. - продуктивный (планирование и самостоятельное выполнение деятельности, решение проблемных задач).