close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

с основами астрономии

код для вставкиСкачать
132
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
ФИЗИКА
(с основами астрономии)
для специальности 2201
«Вычислительные машины, комплексы, системы и сети»
Составлена в соответствии с Государственными
требованиями к минимуму содержания и уровню
подготовки выпускника по специальности 2201
”Вычислительные машины, системы и сети”
133
1. Пояснительная записка
Рабочая программа дисциплины «Физика» предназначена для реализации
требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по
специальности 2201 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети»,
проходящих обучение на базе основной школы(9 классов).
Физика – общая наука о природе. Человек, получивший среднее профессиональное образование должен знать основы современной физики, которая
имеет не только важное общеобразовательное, мировоззренческое, но и прикладное значение.
Программа по дисциплине «Физика (с основами астрономии)», дает
представление о релятивистской и квантовой теории, т.е. позволяет изучать
теоретический материал на современном уровне.
Изучение дисциплины базируется на знаниях, полученных на уроках по физике
и математике в школе, и является базой для изучения цифровой схемотехники,
электронной техники, микропроцессоров и микропроцессорных систем и других предметов специализации.
Дисциплина «Физика (с основами астрономии)» развивает и совершенствует пространственное воображение, интерес к окружающему нас миру, любознательность, трудолюбие, аккуратность, наблюдательность.
По учебному плану для изучения предмета рассчитано 156 часов аудиторных занятий, из которых-146 часов теории и 10 часов лабораторных занятий.
Дисциплина состоит из шести разделов:
1. Механика с элементами теории относительности.
2. Молекулярная физика и термодинамика.
3. Основы электродинамики.
4. Колебания и волны.
5. Квантовая физика.
6. Обобщенные сведения по физике и астрономии.
В первом разделе рассматриваются основные темы: кинематика, статика,
динамика.
Во втором разделе рассматриваются основные вопросы молекулярнокинетической теории и термодинамики. Строение и свойства вещества, фундаментальные законы термодинамики.
В третьем разделе рассматриваются такие фундаментальные понятия как
электрическое поле и электрический ток, электромагнитное поле, свойства
электромагнитного поля. Электрический ток в различных средах.
Четвертый раздел является логическим продолжением предыдущих разделов. В нем механические и электромагнитные колебания. Понятие переменного электрического тока, а также законы распространения света в пространстве. Дисперсия и интерференция света.
134
В пятом разделе рассматриваются основные вопросы квантовой физики: явление фотоэффекта, строение атома, квантовые постулаты Бора, радиоактивные
частицы; ядерные силы и ядерные реакции.
Название заключительного раздела «Обобщающие сведения по физике и
астрономии» говорит само за себя. В нём рассматриваются вопросы строения и
эволюция Вселенной, происхождение планет; жизнь и разум во Вселенной.
В процессе преподавания физики особая роль отводится опытам и лабораторным работам, на которых студенты получают навыки работы с измерительными приборами, а также производят математическую обработку результатов эксперимента и погрешностей измерений.
Для текущего контроля знаний и закрепления пройденного материала
предусмотрена одна контрольная работа, кроме этого проведение письменных
самостоятельных работ, тестирований и зачетов.
По окончании изучения дисциплины «Физика (с основами астрономии)»
студент должен:
знать:
- место и роль физики в современном мире;
- основные понятия рассмотренных разделов и тем: скорость, ускорение,
законы движения.
- законы сохранения в механике;
- постулаты теории относительности;
- основные положения молекулярно- кинетической теории газа;
- основы термодинамики; основы электродинамики;
- механические и электрические колебания;
- основные вопросы оптики;
- понятие фотоэффекта, сущность корпускулярно-волнового дуализма;
- квантовые постулаты Бора, закон радиоактивного распада;
- иметь представление о современной научной картине мир;
Уметь:
- четко и ясно излагать свои мысли, применять полученные знания при
решении конкретных физических задач, обосновывать процессы, происходящие в природе.
По окончании изучения дисциплины сдается экзамен.
135
2. Тематический план учебной дисциплины
Наименование разделов и
тем
1
Введение.
Тема 1. Физика – наука о
природе. Физика и техника.
Небесная сфера и ее элементы.
Тема 2. Изучение звездного
неба с помощью подвижной
карты.
Раздел 1. Механика с элементами теории относительности.
Тема 1.1. Кинематика. Перемещение. Скорость.
Тема 1.2. Скорость при неравномерном движении.
Ускорение. Свободное падение тел. Ускорение свободного падения.
Тема 1.3. Сила. Законы
Ньютона.
Тема 1.4. Виды сил. Сила
трения. Сила тяжести. Решение задач.
Тема 1.5. Решение задач на
использование законов
Ньютона.
Тема 1.6. Законы движения.
Законы сохранения в механике.
Тема 1.7. Постулаты теории
относительности. Относительность одновременности.
Максимальная
учебная
нагрузка
студента,
час
2
5
2
Количество аудиторных
часов при очной форме
обучения
Лаборатор- ПрактиВсего
ные
ческие
рабо- занятия
ты
3
4
5
4
2
2
2
Самостоятельная
работа
студента
6
1
3
2
1
26
18
8
3
2
1
3
2
1
3
2
1
3
2
1
3
2
1
3
2
1
3
2
1
136
Тема 1.8. Зависимость массы и скорости. Релятивистская динамика.
Тема 1.9. Решение задач.
Раздел 2. Молекулярная
физика и термодинамика.
Тема 2.1. Основные положения молекулярнокинетической теории. Масса
молекул. Количество вещества.
Тема 2.2. Идеальный газ в
молекулярно-кинетической
теории. Основное уравнение
молекулярно-кинетической
теории газа.
Тема 2.3. Решение примеров
и задач по основному уравнению молекулярнокинетической теории.
Тема 2.4. Исследование одного из изопроцессов. Решение задач.
Тема 2.5. Температура.
Энергия теплового движения молекул.
Тема 2.6. Уравнение состояния идеального газа. Газовые законы.
Тема 2.7. Основы термодинамики. Внутренняя энергия. Работа в термодинамике. Количество теплоты.
Тема 2.8. Первый закон
термодинамики. Применение первого закона термодинамики к различным процессам.
Тема 2.9. Принцип действия
тепловых двигателей. КПД.
Тема 2.10. Тепловые двигатели и охрана окружающей
среды. Решение примеров и
задач.
3
2
1
3
48
2
32
3
2
1
3
2
1
3
2
1
3
2
1
3
2
1
3
2
1
3
2
1
3
2
1
3
2
1
3
2
1
2
17
137
Тема 2.11. Агрегатные состояния вещества и фазовые
переходы.
Тема 2.12. Насыщенный
пар. Влажность воздуха.
Определение влажности
воздуха.
Тема 2.13. Кристаллические
тела. Аморфные тела.
Тема 2.14. Механические
свойства твердых тел. Пластичность и хрупкость.
Тема 2.15. Решение задач.
Тема 2.16. Свойства жидкости: поверхностное натяжение, капиллярные явления.
Раздел 3. Основы электродинамики.
Тема 3.1. Электрический заряд и элементарные частицы. Заряженные тела. Электризация тел. Единица электрического заряда. Закон
сохранения электрического
заряда. Закон Кулона.
Тема 3.2. Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Силовые линии электрического поля.
Напряженность.
Тема 3.3. Решение задач.
Тема 3.4. Проводники и диэлектрики в электростатическом поле. Два вида диэлектриков.
Тема 3.5. Поляризация диэлектриков. Диэлектрическая проницаемость. Решение задач.
3
2
1
3
2
3
2
1
3
2
1
2
3
2
2
1
58
46
3
2
3
2
1
2
3
2
2
1
3
2
1
2
4
1
12
138
Тема 3.6. Потенциал электростатического поля. Связь
между напряженностью и
разностью потенциалов
электростатического поля.
Эквипотенциальные поверхности.
Тема 3.7. Электроемкость.
Единицы измерения. Конденсаторы. Энергия заряженного конденсатора. Решение примеров и задач.
Тема 3.8. Электрический
ток. Сила тока. Условия, необходимые для существования электрического тока.
Закон Ома для участка цепи.
Сопротивление. Последовательное и параллельное соединение проводников.
Тема 3.9. Проверка выполнения закона Ома для
участка цепи. Изучение последовательного и параллельного соединения проводников. Работа и мощность постоянного тока.
Тема 3.10. Электродвижущая сила. Закон Ома для
полной цепи. Определение
ЭДС и внутреннего сопротивления источников электрической энергии.
Тема 3.11. Закон Ома для
полной цепи. Измерение
ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока.
Решение задач.
3
2
3
2
1
5
4
1
5
4
3
2
2
2
4
1
2
1
139
Тема 3.12. Электрический
ток в различных средах.
Электронная проводимость
металлов. Зависимость проводимости металлов от температуры. Сверхпроводимость.
Тема 3.13. Полупроводники.
Электрическая проводимость при наличии примесей. Полупроводниковые
приборы. Диод. Транзисторы.
Тема 3.14. Электрический
ток в газе и в вакууме. Электроннолучевая трубка. Различные типы разрядов.
Плазма.
Тема 3.15. Электрический
ток в жидкостях. Закон
электролиза.
Тема 3.16. Взаимодействие
токов. Магнитное поле.
Вектор магнитной индукции.
Тема 3.17. Изучение свойств
магнитного поля. Наблюдение действия магнитного
поля на ток.
Тема 3.18. Модуль вектора
магнитной индукции. Сила
Ампера. Электроизмерительные приборы. Громкоговоритель. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца.
Магнитные свойства вещества.
3
2
1
3
2
1
3
2
3
2
1
3
2
1
3
2
1
3
2
1
140
Тема 3.19. Открытие электромагнитной индукции.
Магнитный поток. Индукционный ток. Правило Ленца. Закон электромагнитной
индукции. ЭДС индукции в
движущихся проводниках.
Электродинамический микрофон. Самоиндукция. Индуктивность.
Тема 3.20. Решение задач
Тема 3.21. Энергия магнитного поля. Электромагнитное поле. Решение примеров
и задач по разделу «Основы
электродинамики».
Раздел 4. Колебания и
волны.
Тема 4.1. Гармонические
колебания. Механические
колебания. Виды маятников.
Частота и период колебания
маятника. Маятник на пружине. Математический маятник.
Тема 4.2. Свободные и вынужденные электромагнитные колебания. Колебательный контур. Превращение
энергии при электромагнитных колебаниях.
Тема 4.3. Аналогия между
механическими и электромагнитными колебаниями.
Уравнения, описывающие
процессы в колебательном
контуре.
Тема 4.4. Переменный электрический ток. Активное
сопротивление. Действующее значение силы тока и
напряжения.
3
2
2
3
2
2
34
28
5
4
3
2
3
2
3
2
6
1
141
Тема 4.5. Конденсатор и катушка индуктивности в цепи переменного тока. Резонанс в электрической цепи.
Тема 4.6. Генератор на транзисторе. Автоколебания.
Решение задач.
Тема 4.7. Устройство и работа трансформатора.
Тема 4.8. Сборка и настройка простейшего радиоприемника.
Тема 4.9. Оптика. Скорость
света. Принцип Гюйгенса.
Закон отражения света.
Тема 4.10. Закон преломления света. Полное отражение. Решение задач.
Тема 4.11. Дисперсия света.
Интерференция механических волн. Интерференция
света.
Тема 4.12. Дифракция света.
Дифракционная решетка.
Тема 4.13. Наблюдение интерференции, дифракции и
поляризации света. Решение
задач.
Раздел 5. Квантовая физика.
Тема 5.1. Фотоэффект. Теория фотоэффекта.
Тема 5.2. Фотоны. Применение фотоэффекта. Давление света. Химическое действие света. Фотография.
Тема 5.3. Сущность корпускулярно-волнового дуализма фотона. Устройство фотоэлементов и фоторезисторов.
3
2
1
3
2
1
3
2
1
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
37
24
3
2
3
2
3
2
1
1
5
142
Тема 5.4. Особенности химического и биологического
действия света. Понятие о
фотосинтезе.
Тема 5.5. Законы СтефанаБольцмана и Вина. Спектральные классы звезд.
Тема 5.7. Строение атома.
Опыты Резерфорда. Квантовые постулаты Бора. Модель атома водорода по Бору.
Тема 5.8. Трудности теории
Бора. Квантовая механика.
Тема 5.9. Наблюдение
сплошного и линейчатого
спектра.
Тема 5.10. Методы наблюдения и регистрации элементарных частиц. Открытие радиоактивности. Альфа-, бета- и гаммаизлучения. Радиоактивные
превращения. Закон радиоактивного распада. Период
полураспада. Изотопы.
Тема 5.11. Открытие
нейтрона. Строение ядра.
Ядерные силы. Энергия связи ядер. Ядерные реакции.
Тема 5.12. Деление урана.
Ядерный реактор. Термоядерный синтез.
Тема 5.13. Применение
ядерной энергии. Получение
радиоактивных изотопов и
их применение. Биологическое действие радиоактивных излучений. Эволюция
звезд.
Раздел 6. Обобщенные
сведения по физике и астрономии.
3
2
3
2
3
2
1
3
2
1
3
2
1
3
2
3
2
1
3
2
1
3
2
5
4
1
143
Тема 6.1. Строение и развитие Вселенной.
Тема 6.2. Современная
научная картина мира.
Всего по предмету
3
2
3
2
206
156
1
146
10
50
3. Содержание учебной дисциплины
Введение
Знать:
- для чего изучается предмет физика, связь физики с другими предметами.
Понятие «небесная сфера»;
Уметь:
- определять и узнавать основные созвездия на небе; находить звезды и
другие объекты с помощью подвижной карты неба.
Тема 1. Физика – наука о природе. Физика и техника. Небесная сфера и ее
элементы
-
Знать:
небесные координаты;
условия наблюдения небесных светил;
строение солнечной системы
законы движения планет (законы Кеплера);
определение расстояния до небесных тел с помощью угловых измерений;
Уметь:
определять расстояния до небесных тел с помощью угловых измерений
находить на звездном небе самые известные и простые созвездия
Предмет астрономии. Звездное небо. Экваториальная система координат. Горизонтальная система координат. Кульминация светил. Созвездия. Видимое движение планет. Законы Кеплера- законы движения небесных тел.
Самостоятельная работа:
Тема 1. Записать в тетрадь названия основных созвездий, где они расположены
на небесной сферы, какие самые яркие звезды в них находятся.
Тема 2. Изучение звездного неба с помощью подвижной карты
Знать:
- строение солнечной системы;
Уметь:
144
- находить на небе планеты, а также наиболее яркие звезды и созвездия,
видимые в данной местности;
- решать задачи: на вычисление расстояний до небесных светил по известному параллаксу, на соотношение высоты кульминации светил и их
склонением и широтой места, на законы Кеплера.
Созвездия. Видимое движение планет. Законы Кеплера- законы движения
небесных тел.
Параллакс.
Лабораторная работа: Изучение звездного неба с помощью подвижной карты.
Самостоятельная работа: решение примеров и задач.
Раздел 1. Механика с элементами теории относительности
-
-
-
-
-
-
-
Знать:
виды механического движения;
понятие траектории, пути, перемещения, скорости и ускорения, единицы
измерения;
различие классического и релятивистского законов сложения скоростей,
относительность понятий длины и промежутка времени, относительность
одновременности событий;
основную задачу механики, понятие массы, силы, единицы измерения,
законы Ньютона, основной закон релятивистской динамики материальной точки, закон всемирного тяготения;
понятие импульса тела, работы, мощности, механической энергии и ее
различных видов, закона сохранения импульса в классической механике,
закон сохранения энергии;
Уметь:
формулировать следующие понятия: механическое движение, скорости и
ускорение, системы отсчета, механический принцип относительности,
постулаты Эйнштейна;
изображать графически различные виды механических движений, решать
задачи с использованием формул для равномерного и равноускоренного
движения;
различать понятия веса и силы тяжести, инерции и инертности;
объяснять понятие невесомости, решать задачи на применение законов
Ньютона, закона всемирного тяготения, с использованием закона зависимости размеров и массы тела от скорости; объяснять суть реактивного
движения и различие в видах механической энергии;
решать задачи на применение закона сохранения импульса и механической энергии в классической механике.
145
Тема1.1 Кинематика. Поступательное движение тел. Материальная точка.
Положение тела в пространстве. Система координат. Перемещение. Скорость. Единицы измерения.
Кинематика. Поступательное движение тел. Материальная точка. Положение
тела в пространстве. Система координат. Перемещение. Скорость. Единицы
измерения.
Тема 1.2 Скорость при неравномерном движении. Ускорение. Равноускоренное движение. Перемещение при прямолинейном равноускоренном
движении. Свободное падение тел. Ускорение свободного падения.
Скорость при неравномерном движении. Ускорение. Равноускоренное движение. Перемещение при прямолинейном равноускоренном движении. Свободное падение тел. Ускорение свободного падения.
Тема 1.3 Сила. Законы Ньютона. Связь законов Ньютона с законом сохранения импульса
Сила. Законы Ньютона.
Тема 1.4 Виды сил. Сила трения. Сила тяжести. Решение задач
Виды сил: сила тяжести, сила трения. Коэффициент трения.
Тема 1.5 Решение задач на использование законов Ньютона
Законы Ньютона.
Тема1.6 Законы движения. Законы сохранения в механике. Импульс. Закон сохранения импульса. Решение примеров на законы сохранения
Законы движения. Законы сохранения в механике. Импульс. Закон сохранения
импульса.
Тема 1.7 Движущиеся системы отсчета. Относительность координат и
скорости. Постулаты теории относительности. Относительность одновременности. Основные следствия, вытекающие из постулатов теории относительности
Система отсчета: тело отсчета, система координат, часы. Преобразования Галилея. Преобразования Лоренца и следствия из них. Инерциальные системы
отсчета. Неинерциальные системы отсчета. Пространство и время. Постулаты
теории относительности и следствия из них.
Тема 1.8 Зависимость массы и скорости. Релятивистская динамика. Связь
между массой и энергией
146
Релятивистский закон сложения скоростей. Понятия релятивистской динамикимасса, импульс. Закон взаимосвязи массы и энергии. Связь между импульсом и
энергией тела.
Тема 1.9 Решение задач на использование формул теории относительности
Самостоятельная работа:
Тема 1.2. Подготовить доклад на тему: Баллистическое движение.
Тема 1.1., тема 1.2., тема 1.3., тема 1.4., тема 1.5., тема 1.6., тема 1.9.: решение
примеров и задач.
Тема1.7. Подготовить доклад на тему: Опыт Майкельсона - Морли.
Раздел. 2. Молекулярная физика и термодинамика
Знать:
- основные положения молекулярно-кинетической теории, понятия идеального газа, вакуума и межзвездного газа, температуры, переводить значения температур из шкалы Цельсия в шкалу Кельвина и обратно;
- физическую сущность следующих понятий: внутренняя энергия, изолированная и неизолированная системы, процесс, работа, количество теплоты;
- способы изменения внутренней энергии, необратимость тепловых процессов, особенности адиабатного процесса, принцип действия тепловой
машины и холодильников, роль тепловых двигателей в народном хозяйстве, методы профилактики и борьбы с загрязнением окружающей среды;
понятие фазы вещества, свойства насыщающего пара, критическое состояние вещества, особенности атмосфер планет, газообразное, жидкое и
твердое состояние вещества, явление поверхностного натяжения жидкости, смачивания и каппилярности, свойства вещества в данном агрегатном состоянии на основе характера движения и взамодействия молекул,
взаимодействие атмосферы и гидросферы Земли, причину отсутствия на
Луне вещества в жидком состоянии, типы связей в кристаллах и виды
кристаллических структур, отличие кристаллических тел от аморфных,
природу теплового расширения тел, образование головы и хвоста кометы
при ее сближении с Солнцем, диаграмму равновесных состояний и фазовых переходов;
Уметь:
- объяснять график зависимости силы и энергии взаимодействия молекул
от расстояния между ними;
- объяснять связь средней кинетической энергии молекул с температурой
по шкале Кельвина;
- строить и читать графики изопроцессов в координатах PV, VT, PT;
- решать задачи с использованием уравнения Клайперона-Менделеева;
- применять первое начало термодинамики к изопроцессам в идеальном
газе;
147
- решать задачи с использованием первого начала термодинамики, на расчет работы газа при изобарном процессе, на определение КПД тепловых
двигателей;
- решать задачи на определение относительной влажности воздуха.
Тема 2.1 Основные положения молекулярно-кинетической теории. Размеры молекул. Масса молекул. Количество вещества. Броуновское движение. Силы взаимодействия молекул. Строение газообразных, жидких и
твердых тел
Основные положения молекулярно-кинетической теории. Размеры молекул.
Масса молекул. Количество вещества. Броуновское движение. Опыты по
наблюдению броуновского движения. Силы взаимодействия молекул. Строение газообразных, жидких и твердых тел.
Тема 2.2 Идеальный газ в молекулярно-кинетической теории. Среднее
значение квадрата скорости молекул. Основное уравнение молекулярнокинетической теории газа
Идеальный газ в молекулярно-кинетической теории. Среднее значение квадрата скорости молекул. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории
газа.
Тема 2.3 Решение примеров и задач по основному уравнению молекулярно-кинетической теории
Основное уравнение МКТ.
Тема 2.4 Исследование одного из изопроцессов (изотермический процесс)
Изопроцессы: изотермический, изобарный, изохорный. Зависимости. Связывающие основные параметры ( давление, температуру, объем).
Тема 2.5 Температура и тепловое равновесие. Определение температуры.
Абсолютная температура. Температура – мера средней кинетической энергии молекул. Энергия теплового движения молекул
Температура и тепловое равновесие. Определение температуры. Абсолютная
температура. Температура – мера средней кинетической энергии молекул.
Энергия теплового движения молекул.
Тема 2.6 Уравнение состояния идеального газа. Газовые законы
Уравнение состояния идеального газа. Газовые законы
148
Тема 2.7 Основы термодинамики. Внутренняя энергия. Работа в термодинамике. Количество теплоты
Основы термодинамики. Внутренняя энергия. Работа в термодинамике. Количество теплоты. Удельная теплота плавления и кристаллизации, удельная теплота парообразоавния и конденсации.
Тема 2.8 Первый закон термодинамики. Применение первого закона термодинамики к различным процессам. Необратимость процессов в природе
Первый закон термодинамики. Применение первого закона термодинамики к
различным процессам. Необратимость процессов в природе.
Тема 2.9 Принцип действия тепловых двигателей. Коэффициент полезного
действия (КПД) тепловых машин
Принцип действия тепловых двигателей. Коэффициент полезного действия
(КПД) тепловых машин. Двигатель внутреннего сгорания.
Тема 2.10 Тепловые двигатели и охрана окружающей среды. Решение
примеров и задач
Экологическая ситуация в нашей стране. Мероприятия по предотвращению загрязнения окружающей среды (утилизация бытового мусора, установка средств
защиты от вредных выбросов в атмосферу).
Тема 2.11 Агрегатные состояния вещества и фазовые переходы
Агрегатные состояния вещества (твердое, жидкое, газообразное).
Плавление и кристаллизация. Испарение и конденсация.
Тема 2.12 Насыщенный пар. Влажность воздуха. Определение влажности
воздуха
Насыщенный пар. Абсолютная и относительная влажность воздуха. Точка росы. Приборы для измерения влажности воздуха ( психометр, гигрометр).
Тема 2.13 Кристаллические тела. Аморфные тела
Кристаллическая решетка. Кристаллические тела. Аморфные тела.
Тема 2.14 Механические свойства твердых тел. Пластичность и хрупкость
149
Механические свойства твердых тел: упругость, прочность, пластичность и
хрупкость. Закон Гука. Предел упругости, предел текучести, предел деформации.
Тема 2.15 Решение задач
Тема 2.16 Свойства жидкости: поверхностное натяжение, капиллярные
явления
Поверхностное натяжение. Коэффициент поверхностного натяжения. Капиллярные явления. Смачивание. Вязкость.
Контрольная работа.
Самостоятельная работа:
Темы 2.1.-2.10., темы 2.12., 2.14.,2.16.: решение задач.
Тема 2.9.: 1. Доклад на тему: Устройство и принцип действия двигателя внутреннего сгорания; 2. Доклад на тему: Гидроэлектростанции.
Тема 2.11. . Доклад на тему: Сублимация. Возгонка.
Тема 2.12. . Доклад на тему: Взаимодействие атмосферы и гидросферы.
Лабораторная работа: Определение влажности воздуха.
Раздел 3. Основы электродинамики
-
-
-
Знать:
свойства электрического поля, потенциальный характер электростатического поля, физический смысл напряженности, потенциала и напряжения, емкости, электрические свойства проводников и диэлектриков,
сущность поляризации диэлектриков, действие электрического поля на
проводники и диэлектрики;
условия, необходимые для существования постоянного тока, физический
смысл ЭДС, график зависимости сопротивления от температуры и возникновения сверхпроводимости, принцип работы приборов, использующих тепловое действие электрического тока;
физическую сущность термоэлектронной эмиссии;
возникновение контактной разности потенциалов, природу электрического тока в электролитах, газах и вакууме;
физический смысл электрохимического эквивалента и постоянной Фарадея, использование электролиза в технике, превращение внутренней
энергии в электрическую при химических реакциях в источниках тока,
проводимость газа, возникновение полярного сияния, свечение газа в рекламных трубках; устройство, принцип работы и назначение лампового
диода, триода и электронно-лучевой трубки; виды проводимости полупроводников;
150
- устройство, принцип работы и области применения полупроводникового
диода, транзистора и терморезистора; зависимость электропроводности
полупроводников от температуры и освещенности; различие в характере
проводимости между проводниками, полупроводниками и диэлектриками;
- определение напряженности магнитного поля, физическую сущность
магнитного поля, особенности магнитосферы Земли и ее взаимодействие
с солнечным ветром;
- действие магнитного поля на проводник с током, классификацию веществ по магнитным свойствам, физическую природу ферромагнетизма;
- основные положения теории Максвелла, физическую сущность индуктивности, возникновение ЭДС индукции при движении проводника в
магнитном поле, относительный характер электрического и магнитного
полей, физическую сущность солнечной активности, действие вихревых
токов;
-
-
-
-
-
-
Уметь:
формулировать понятие электромагнитного поля и его частных проявлений – электрического и магнитных полей, изображать графически электрические поля заряженных тел, поверхности равного потенциала;
решать задачи на применение закона сохранения заряда и закона Кулона,
принципа суперпозиции полей, на движение и равновесие заряженных
частиц в электрическом поле, на расчет напряженности, потенциала,
напряжения, работы электрического поля, электрической емкости, энергии электрического поля;
производить расчет электрических цепей при различных способах соединения потребителей и источников электрического тока с использованием
правил Кирхгофа;
решать задачи: на определение силы и плотности тока, с использованием
законов Ома для участка и полной цепи, на определение эквивалентного
сопротивления для различных способов соединений, с использованием
формул зависимости сопротивления проводника от температуры, геометрических размеров и материала проводника, формул работы и мощности
электрического тока;
формулировать основные положения электронной проводимости металлов; находить численное значение величины элементарного заряда;
решать задачи, используя первый и второй законы Фарадея, используя
формулу работы выхода электрона из металла;
графически изображать магнитные поля прямого проводника с током,
кругового тока, соленоида, постоянного магнита; определять магнитные
поля соленоида;
направление линий магнитной индукции (правило буравчика), направление силы, действующей на проводник с током в магнитном поле (правило левой руки);
151
- решать задачи на расчет: силы Ампера, магнитной индукции, магнитного
потока, силы Лоренца, работы при перемещении прямолинейного проводника с током в магнитном поле;
- определять направление индукционного тока, используя правило Ленца;
- решать задачи, используя закон электромагнитной индукции, на расчет
ЭДС самоиндукции, энергии магнитного поля.
Тема 3.1 Электрический заряд и элементарные частицы. Заряженные тела.
Электризация тел. Единица электрического заряда. Закон сохранения
электрического заряда. Закон Кулона
Электрический заряд и элементарные частицы. Заряженные тела. Электризация
тел. Единица электрического заряда. Закон сохранения электрического заряда.
Закон Кулона.
Тема 3.2 Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Силовые линии электрического поля. Напряженность
Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Силовые линии
электрического поля. Напряженность. Принцип суперпозиции электрических
полей. Проводники в электрическом поле. Электрическое поле внутри проводника.
Тема 3.3 Решение задач
Тема 3.4 Проводники и диэлектрики в электростатическом поле. Два вида
диэлектриков
Проводники. Диэлектрики. Полярные и неполярные диэлектрики.
Тема 3.5 Поляризация диэлектриков. Диэлектрическая проницаемость.
Решение задач
Поляризация. Электронная поляризация. Дипольная поляризация. Ионная поляризация. Поляризованность. Диэлектрическая проницаемость.
Тема 3.6. Потенциал электростатического поля. Связь между напряженностью и разностью потенциалов электростатического поля. Эквипотенциальные поверхности
Потенциал. Эквипотенциальные поверхности. Градиент.
Тема 3.7 Электроемкость. Единицы измерения. Конденсаторы. Энергия
заряженного конденсатора. Решение примеров и задач
152
Электроемкость. Единицы измерения. Конденсаторы. Энергия заряженного
конденсатора.
Тема 3.8 Электрический ток. Сила тока. Условия, необходимые для существования электрического тока. Закон Ома для участка цепи. Сопротивление. Последовательное и параллельное соединение проводников
Электрический ток. Сила тока. Условия, необходимые для существования
электрического тока. Свободные носители электрического тока. Закон Ома для
участка цепи. Сопротивление. Удельное сопротивление. Единицы измерения
силы токаи сопротивления. Последовательное и параллельное соединение проводников.
Тема 3.9 Проверка выполнения закона Ома для участка цепи. Изучение
последовательного и параллельного соединения проводников. Работа и
мощность постоянного тока. Закон джоуля – Ленца
Работа и мощность постоянного тока. Закон джоуля - Ленца.
Тема 3.10 Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи. Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источников электрической энергии
Электродвижущая сила. Сторонние силы. Источники тока. Закон Ома для полной цепи. Падение напряжения.
Тема 3.11 Закон Ома для полной цепи. Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока. Решение задач
Приборы для измерения электрического тока и напряжения ( амперметр, вольтметр). Резистор.
Тема 3.12 Электрический ток в различных средах. Электронная проводимость металлов. Зависимость проводимости металлов от температуры.
Сверхпроводимость
Электронная проводимость металлов. Зависимость проводимости металлов от
температуры. Критическая температура. Изотопический эффект. Сверхпроводимость.
Тема 3.13 Полупроводники. Электрическая проводимость при наличии
примесей. Полупроводниковые приборы. Диод. Транзисторы
Полупроводники. Свободные носители электрического тока в полупроводниках: электроны и дырки. Собственная проводимость полупроводников. При-
153
месная проводимость полупроводников. Полупроводниковые приборы. Диод.
Транзисторы.
Тема 3.14 Электрический ток в газе и в вакууме. Электроннолучевая
трубка. Различные типы разрядов. Плазма
Электрический ток в газе и в вакууме. Свободные носители электрического тока в вакууме. Свободные носители электрического тока в газе (электроны и заряженные ионы). Электроннолучевая трубка. Различные типы разрядов. Плазма.
Тема 3.15 Электрический ток в жидкостях. Закон электролиза
Электролиты. Электролитическая диссоциация. Электролиз. Закон Фарадея.
Объединенный закон Фарадея.
Тема 3.16 Взаимодействие токов. Магнитное поле. Вектор магнитной индукции
Магнитное поле. Вектор магнитной индукции. Опыты Эрстеда. Принцип суперпозиции.
Тема 3.17 Изучение свойств магнитного поля. Наблюдение действия магнитного поля на ток
Линии магнитной индукции. Земной магнетизм.
Тема 3.18 Модуль вектора магнитной индукции. Сила Ампера. Электроизмерительные приборы. Громкоговоритель. Действие магнитного поля
на движущийся заряд. Сила Лоренца. Магнитные свойства вещества
Модуль вектора магнитной индукции. Сила Ампера. Электроизмерительные
приборы. Громкоговоритель. Действие магнитного поля на движущийся заряд.
Сила Лоренца. Магнитные свойства вещества. Диамагнетики, парамагнетики,
ферромагнетики. Петля Гистерезиса. Температура Кюри. Собственная индукция.
Тема 3.19 Открытие электромагнитной индукции. Магнитный поток. Индукционный ток. Правило Ленца. Закон электромагнитной индукции.
ЭДС индукции в движущихся проводниках. Электродинамический микрофон. Самоиндукция. Индуктивность
154
Магнитный поток. Индукционный ток. Правило Ленца. Закон электромагнитной индукции. ЭДС индукции в движущихся проводниках. Электродинамический микрофон. Самоиндукция. Индуктивность.
Тема 3.20 Решение задач
Тема 3.21 Энергия магнитного поля. Электромагнитное поле. Решение
примеров и задач по разделу «Основы электродинамики»
Энергия магнитного поля.
Самостоятельная работа:
1. Подготовить реферат на тему: Жизнь замечательных людей (Ампер, Кулон, Лоренц, Ленц, Максвелл).
2. Решение задач по перечисленным тема.
3. Реферат на тему: Электрический ток в различных средах.
4. Реферат на тему: Применение диамагнетиков, парамагнетиков, ферромагнетиков в технике.
Лабораторная работа:
Тема 3.9. Проверка закона Ома для участка цепи.
Тема3.9. Исследование цепи с параллельным включение проводников в
цепь.
Тема 3.9. Исследование цепи с последовательным включением проводников в цепь.
Тема 3.11. Закон Ома для полной цепи. Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока.
Раздел 4. Колебания и волны
-
-
Знать:
превращение энергии при колебательном движении, суть механического
резонанса, процесс распространения колебаний в упругой среде;
схему закрытого колебательного контура и основные энергетические
процессы, происходящие в нем;
принцип действия генератора незатухающих колебаний (на транзисторе);
получение переменного тока с помощью индукционного генератора,
принцип действия трансформатора, области его применения;
действие токов высокой частоты; свойства электромагнитных волн, физические процессы, происходящие в радиоприемных и радиопередающих
устройствах;
принципы радиосвязи, радиолокации и телевидения;
природу космического излучения;
волновую природу света, принцип Гюйгенса;
155
- физическую сущность явления интерференции, дифракции, поляризации
и дисперсии света;
- действие дифракционной решетки;
- происхождение спектров испускания и поглощения;
- происхождение радуги; разложение света на отдельные цвета в тонкой
пленке;
- устройство приборов для получения спектров;
- эффект Доплера - Физо; сущность парникового эффекта;
- действие различных видов электромагнитного излучения;
- механизм теплового излучения, график зависимости энергии в спектре
излучений;
- квантовую природу света, законы фотоэффекта, давление света, внутренний фотоэффект на основе квантовых представлений;
- сущность корпускулярно-волнового дуализма фотонов;
- устройство фотоэлементов и фоторезисторов;
- особенности химического и биологического действия света;
Уметь:
- формулировать понятие колебательного движения и различных его видов, понятие волны, изображать графически гармоническое колебательное движение, решать задачи на нахождение параметров колебательного
движения;
- формулировать понятие фазы колебаний, определять электромагнитные
волны, строить график электромагнитной волны в осях V, E, B; решать
задачи на определение периода электромагнитных колебаний (формула
Томпсона), на определение скорости распространения электромагнитных
волн;
- формулировать понятие когерентности и монохроматичности волн;
- изображать падающий, отраженный и преломленный лучи и обозначать
соответствующие углы;
- ход лучей через плоскопараллельную пластину; анализировать состав
электромагнитных излучений;
- решать задачи: на определение зависимости между длиной волны и частотой электромагнитных колебаний, на определение светового потока и
освещенности, с использованием законов отражения и преломления света, полного отражения;
- описывать спектральные классы звезд;
- решать задачи с использованием уравнения фотоэффекта, а также законов Вина и Стефана-Больцмана.
Тема 4.1 Гармонические колебания. Амплитуда, период , частота и фаза
колебаний.
Механические колебания. Виды маятников. Частота и период колебания
маятника. Маятник на пружине. Математический маятник
156
Свободные колебания пружинного маятника. Вынужденные колебания. Период колебаний .Амплитуда колебаний. Частота и фаза колебаний. Угловая скорость. Энергия свободных колебаний. Резонанс.
Тема 4.2 Свободные и вынужденные электромагнитные колебания. Колебательный контур. Превращение энергии при электромагнитных колебаниях
Колебательный контур. Резонанс в колебательном контуре. Частота и период
собственных гармонических колебаний. Формула Томсона.
Тема 4.3 Аналогия между механическими и электромагнитными колебаниями. Уравнения, описывающие процессы в колебательном контуре
Механическими и электромагнитными колебаниями.
Тема 4.4 Переменный электрический ток. Активное сопротивление. Действующее значение силы тока и напряжения
Генерирование переменного электрического тока. Генератор переменного тока.
Действующее значение силы тока и напряжения.
Тема 4.5 Конденсатор и катушка индуктивности в цепи переменного тока.
Резонанс в электрической цепи
Сила тока в резисторе. Активное сопротивление. Индуктивное сопротивление.
Разность фаз между с ней тока в катушке и напряжением в ней. Ток смещения.
Тема 4.6 Генератор на транзисторе. Автоколебания. Решение задач
Генератор на транзисторе. Автоколебания.
Тема 4.7 Устройство и работа трансформатора
Трансформатор. Коэффициент трансформации. Повышающий трансформатор.
Понижающий трансформатор.
Тема 4.8 Сборка и настройка простейшего радиоприемника
Тема 4.9 Оптика. Скорость света. Принцип Гюйгенса. Закон отражения
света
157
Скорость света. Опыт Майкельсона - Морли по определению скорости света.
Принцип Гюйгенса. Луч. Угол падения. Угол отражения. Закон отражения света.
Тема 4.10 Закон преломления света. Полное отражение. Решение задач
Преломление. Угол преломления. Абсолютный показатель преломления среды.
Закон преломления. Показатель преломления света. Полное внутренние отражение. Угол полного внутреннего отражения.
Тема 4.11 Дисперсия света. Интерференция механических волн. Интерференция света
Дисперсия. Интерференция.
Тема 4.12 Дифракция света. Дифракционная решетка
Дифракция. Дифракция на решетке. Дифракция света на щели. Принцип Гюйгенса- Френеля. Зоны Френеля. Период дифракционной решетки. Разрешающая
способность дифракционной решетки.
Тема 4.13 Наблюдение интерференции, дифракции и поляризации света
Самостоятельная работа:
Тема 4.1. Доклад на тему: «Маятники в природе и технике».
Решение задач по всем вышеперечисленным темам.
Тема 4.8. Доклад на тему: История создания первого радиоприемника.
Тема 4.6. Доклад на тему: Применение автоколебаний в технике.
Раздел 5. Квантовая физика
-
-
Знать:
сущность опытов Резерфорда, модель атома Резерфорда и Бора;
уравнение энергии в атоме, происхождение спектров на основе теории
Бора;
происхождение фраунгоферовых линий в спектрах Солнца и звезд;
принцип действия и области применения квантовых генераторов;
экспериментальные методы регистрации заряженных частиц; сущность
радиоактивности, состав радиоактивного излучения и его характеристики;
состав атомного ядра, физическую природу ядерных сил и дефекта массы; состав космического излучения, физическую сущность взаимного
превращения частиц и квантов электромагнитного поля;
158
- механизм деления тяжелых атомных ядер, принцип работы ядерного реактора и атомной электростанции, развитие атомной энергетики и проблемы экологии;
- сущность термоядерного синтеза, достижения ученых в решении проблемы управляемой термоядерной реакции;
- источники энергии звезд, строение Солнца, звезд, основные этапы развития эволюции звезд;
Уметь:
- формулировать постулаты Бора;
- анализировать общие сведения об элементарных частицах, решать задачи
: на использование закона радиоактивного распада, на использование дефекта массы и энергии связи атомных ядер, на составление уравнения
ядерных реакций;
- рассчитывать энергетический выход термоядерной реакции;
- решать задачи на сохранение баланса энергии при термоядерных реакциях.
Тема 5.1 Фотоэффект. Теория фотоэффекта
Фотоэффект. Законы и квантовая теория фотоэффекта. Работа выхода. Красная
граница фотоэффекта.
Тема 5.2 Фотоны. Применение фотоэффекта. Давление света. Химическое
действие света. Фотография
Фотон. Давление света.
Тема 5.3 Сущность корпускулярно-волнового дуализма фотона. Устройство фотоэлементов и фоторезисторов
Фотоэлементы и фоторезисторы.
Тема 5.4 Особенности химического и биологического действия света. Понятие о фотосинтезе
Химическое и биологическое действие света. Фотосинтез.
Тема 5.5 Законы Стефана-Больцмана и Вина
Абсолютно черное тело. Коэффициент поглащения.
Тема 5.6 Строение атома. Опыты Резерфорда. Квантовые постулаты Бора.
Модель атома водорода по Бору
159
Модель атома. Постулаты Бора. Уровни энергии в атоме. Линейчатые спектры.
Тема 5.7 Трудности теории Бора. Квантовая механика
Гипотеза де Бройля. Соотношение неопределенностей. Квантовые числа.
Принцып
Тема 5.8 Наблюдение сплошного и линейчатого спектра
Тема 5.9 Методы наблюдения и регистрации элементарных частиц. Открытие радиоактивности. Альфа-, бета- и гамма-излучения. Радиоактивные превращения. Закон радиоактивного распада. Период полураспада.
Изотопы.
Альфа-, бета- и гамма-излучения. Радиоактивные превращения. Закон радиоактивного распада. Период полураспада. Изотопы.
Тема 5.10 Открытие нейтрона. Строение ядра. Ядерные силы. Энергия
связи ядер. Ядерные реакции
Строение ядра. Ядерные силы. Энергия связи ядер. Ядерные реакции.
Тема 5.11 Деление урана. Ядерный реактор. Термоядерный синтез
Ядерный реактор. Критическая масса. Защита от радиации.
Тема 5.12 Применение ядерной энергии. Получение радиоактивных изотопов и их применение. Биологическое действие радиоактивных излучений
Радиоактивные изотопы.
Самостоятельная работа:
Тема 5.12. Подготовить доклад на тему: «Перспективы развития ядерной энергетики».
Решение задач по выше указанным темам.
Раздел 6. Обобщенные сведения по физике и астрономии
-
Знать:
современные научные представления о строении и эволюции Вселенной,
строение нашей Галактики, особенности космических эр;
происхождение реликтового излучения;
Уметь:
вычислять расстояния до галактик на основе закона Хаббла;
описывать современную научную картину мира.
160
Тема 6.1 Строение и развитие вселенной. Наша звездная система – Галактика. Другие галактики. Пространственное распределение галактик. Закон Хаббла. Квазары.
Сложности классического представления о строении и развитии Вселенной. Тепловая смерть Вселенной. Проблема необратимости процессов во
Вселенной.
Понятие о космологии. Взаимные превращения частиц и квантов электромагнитного излучения на ранних стадиях развития Вселенной.
Космологические эры. Реликтовое излучение.
Астрономическое наблюдение солнечных пятен, поверхности Луны, двойных звезд, туманностей (по выбору)
Звездные скопления. Плеяды. Млечный путь. Галактика. Плоскость галактического экватора. Радиогалактики. Квазары. Метагалактики. Вселенная.
Тема 6.2 Современная научная картина мира
Механическая картина мира. Релятивистская физическая картина мира.
Самостоятельная работа: доклад на тему « Необъяснимые явления во Вселенной».
4. Перечень литературы и средств обучения.
4.1 Основная литература:
1. Е.П.Левитан. Астрономия. Учебник для 11-го класса средней школы.
2. В.А.Касьянов Физика. Учебник для 10-го класса М.: Дрофа, 2002.
3. В.А.Касьянов Физика. Учебник для 11-го класса М.: Дрофа, 2002.
4.2. Дополнительная литература:
1. Д.Г. Кикин, П.И.Самойлов. Физика с основами астрономии. Учебник
для средних специальных учебных заведений. - М.: Высшая школа,
1995.
2. Л.С. Жданов, Г.Л. Жданов. Физика. Учебник для средних специальных
учебных заведений. - М.: Высшая школа, 1990.
3. Р.А.Кондукова Руководство для проведения лабораторных работ по физике. – М.: Высшая школа, 1993.
4. Г.Н.Гладкова, Н.И.Кужыловская. Сборник задач по физике. Учебное
пособие для заочных средних специальных учебных заведений. – М.:
Высшая школа, 1987.
161
4.3.
1.
2.
3.
4.
5.
Средства обучения:
Оборудование кабинета электротехники.
Оборудование кабинета светотехнического обеспечения полетов.
Оборудование кабинета ДВС.
Телескоп и подвижная карта звездного неба.
Обучающие программы: Red Shift(по астрономии), OpenPhisics(по физике)
Документ
Категория
Физика
Просмотров
39
Размер файла
310 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа