Авторы:
Башаров Рахметолла Башарулы, Токбергенова Уазипа Конурбаевна, Казахбаева Дана-гуль Мукажановна, Байжасарова Галина Зейноловна, Кронгардт Борис Аркадьевич.
Программы для 10-11 классов общеобразовательной школы общестественно-гуманитарного направления
Авторы:
Башаров Рахметолла Башарулы, Байжасарова Галина Зейноловна, Токбергенова Уази-па Конурбаевна, Казахбаева Данагуль Мукажановна.
Естественно-математического направление
Пояснительная записка
Физика, как определено государственным базисным учебным планом общеобразовательной школы, входит в число обязательных учебных предметов. На старшей ступени (10- 11 классы), где в соответствии с новой концепцией школы осуществляется профильная дифференциация содержание образования, физика призвана обеспечить с одной стороны гармоничное развитие учащихся, а с другой, подготовить их к будущей профессиональной деятельности. На фоне этих современных требований, изучение физики составляет неотъемлемую часть полноценного образования и станов-ление вполне самостоятельной творческой личности.
Данная программа курса физики для классов естественно-математического направления (10-11 классы) разработа-на с учетом общей цели обучения физике и специфических целей, обусловленных прежде всего способностями, инте-ресами, профессиональными намерениями учащихся. К специфической цели обучения физике в 10-11 классах отно-сится формирование у учащихся знаний о том, что физика и ее законы лежат в основе различных областей техники, химических и биологических явлений и процессов; знаний о физических методах исследований, а также исследова-тельских знаний, профессионально значимых, эксперименталь¬ных, конструкторских умений.
В основе курса лежат физические модели, создаваемые при изучении реального мира и соотносимые с ним. Рас-смотрение границ применимости моделей является необходимой частью курса. Главное содержание курса составляют основные физические идеи, принципы и гипотезы. Центральное место занимает группировка знаний вокруг фундаментальных физических теорий.
С учетом современных воззрений программа предусматривает изучение основ физических теорий - ньютоновской и релятивисткой механики, молекулярно-кинетической теории и термодинамики, электродинамики и электронной теории, волновой, геометрической и квантовой оптики, квантовой механики, физики атома, атомного ядра и элементарных частиц.
Теоретическая сущность и практическая направленность физики нашли отражение и в системе лабораторных ра-бот, которые в большинстве случаев носят исследовательский характер. Наряду с традиционными работами предлгаются оригинальные, например, изучение закона сохранения импульса, измерение заряда одновалентного иона и др.
Астрономический материал представлен как в виде отдельного раздела, так и в виде органичного расширения физических тем.
Принципиален вопрос о времени, которое должно выделяться на изучение физики в классах естественноматематического профиля. Школы и классы физико-математического и естественнонаучного направлений при составлении своих рабочих учебных планов могут выделить для изучения физики в каждом классе по 4 - 5 ч в неделю соответственно профилю.
Предлагаемая программа курса физики состоит из основной и вариативной части. Вариативная часть позволяет учесть в той или иной мере специфику школы. Так, например, в школах и классах физико-математического, техниче-ского направлений физика будет изучаться по приведенной ниже программе в полном объеме, включая вопросы вариативной части. Материалы, приводимые в скобках составляют вариативную часть программы. Те школы или классы, которые выбрали естественнонаучное направление, могут исключить материал, приводимый в скобках.
Содержание курса физики, которое составляют разделы: молекулярная физика, электродинамика, квантовая физи-ка представлено в программе в виде ряда блоков (тем), предполагающих различный уровень изложения материала. Содержание раздела механики ориентировано для обобщающего повторения пройденного материала в основной шко-ле. Кроме того, программа предусматривает знакомство с некоторыми новыми вопросами, важными для изучения не только для механики, но и для последующих курсов физики. Среди них: принцип относительности, неинерциальные системы отсчета, условия равновесия твердого тела, закон сохранения момента импульса и др.
Содержание вариативной части программы ориентировано на развитие у учащихся интереса к познанию физических явлений, на приобретение навыков самостоятельного изучения фундаментальных основ науки и их приложений. Так, например, предусматривается более подробное изложение материала о реальных газах, жидкостях и особенно твердых телах. Вводятся темы "Жидкие кристаллы", "Теорема Гаусса", "Правила Кирхгофа" и другие. Значительное внимание уделено квантовой механике, широко представлены различные технические применения физических законов. Предполагается изложение на современном уровне раздела об элементарных частицах.
Учитель, исходя из "Требований к обязательному уровню подготовки учащихся" определенных Государственным стандартом среднего физи¬ческого образования, может самостоятельно выделить в каждом блоке наиболее важный материал. В зависимости от уровня подготовки класса он может исключить некоторые вопросы и дополнительно включать другие. Однако, чтобы все эти изменения не нарушали логику изучения курса, а введенные разнообразные учебные программы и материалы обеспечивали такой уровень обучения, который был бы не ниже единого обязательного уровня, установленного для полной средней общеобразовательной школы.
10 класс (Всего 102 часа, 3 часа в неделю)
Механика (22 часа)
Кинематика (8 часов)
Основные понятия и уравнения кинематики. Формулы кинематики. Свободное падение. Движение тела, брошенного под углом к горизонту. Радиус кривизны траектории. Относительность движения. Движение точки по окружности. Динамика (11 часов)
Динамика поступательного движения. (Энергия вращательного движения.) (Второй закон Ньютона для вращатель-ного движения.) (Гироскоп.) Закон всемирного тяготения. Потенциальная энергия тела в гравитационном поле. Вто-рой закон Ньютона в импульсном виде. Закон сохранения импульса. Закон сохранения и превращения энергии. (Абсо-лютно упругий центральный удар в векторном виде.) (Законы Кеплера.) (Математическое обоснование законов Кеп-лера.)
Движение жидкостей и газов (3 часа)
Уравнение Бернулли. Вязкая жидкость. Обтекание тел. Подъемная сила крыла.
Демонстрации
1. Моделирование системы отчета.
2. Зависимость траектории от выбранной системы отсчета.
3. Виды механического движения.
4. Движение тел по инерции.
5. Инертно сть тела.
6. Зависимость ускорений тел от их массы при взаимодействии.
7. Невесомость.
8. Реактивное движение
9. Модель ракеты.
10. Второй закон Ньютона.
11. Третий закон Ньютона.
12. Закон сохранения импульса.
13. Закон сохранения энергии.
14. Виды равновесия тел.
15. (Маятник. Пружинный маятник.)
16. (Вынужденные колебания. Резонанс.)
17. (Гироскоп).
Лабораторные работы
1. Исследование зависимости дальности полета от угла бросания.
2. (Изучение движения тела по окружности под действием силы тяжести и упругости.)
3. Определение ускорения свободного падения.
4. (Экспериментальная проверка второго закона Ньютона.)
5. Зависимость КПД наклонной плоскости от угла наклона.
6. Определение коэффициента трения (\1) разными способами.
7. (Определение момента инерции шара.)
8. (Сравнение работы сил упругости с изменением кинетической энергии тела.)
9. (Изучение закона сохранения импульса при упругом ударе шаров.)
Молекулярная физика. Термодинамика (28 часов)
Основы молекулярно-кинетической теории (12 часов)
Основные положения молекулярно-кинетической теории и ее опытное обоснование. Размеры молекул. Масса мо-лекул. Сила взаимодействия молекул. Термодинамические параметры. Температура и способы ее измерения. Идеаль-ный газ. Основное уравнение МКТ. Уравнение Менделеева-Клапейрона. (Уравнение Ван-дер-Ваальса). Применение газов в технике.
Основы термодинамики (11 часов)
Тепловые явления и два метода их изучения. Внутренняя энергия. Способы изменения внутренней энергии. Работа в механике и термодинамике. Количество теплоты. Калориметрические опыты. Теплоемкость. Эквивалентность рабо-ты и количества теплоты. Опыты Румфорда и Джоуля. Закон сохранения энергии в тепловых процессах. Применение первого закона термодинамики к изопроцессам. Адиабатный процесс. (Уравнение Пуассона.) Тепловые двигатели. Второй закон термодинамики.
Свойства жидкостей и газов (3 часа)
Свойства паров. Кипение. Критическое состояние вещества. Свойства поверхностного слоя жидкости. Смачива-ние. Капиллярные явления. Влажность воздуха. Психрометр и гигрометр.
Механические свойства твердых тел (2 часа)
Кристаллические и аморфные тела. Плавление и кристаллизация. (Сублимация.)
(Диаграмма растяжений. Механические свойства твердых тел. Тепловое расширение)
Демонстрации
1. Модель теплового движения.
2. Модель броуновского движения.
3 . Модель опыта Штерна
4. Изменение внутренней энергии тел при совершении работы и при теплопередаче.
5. Газовые законы.
6. Постоянство температуры кипения жидкостей.
7. Кипение воды при пониженном давлении.
8. Измерение влажности воздуха.
9. Кристаллы.
10. Поверхностное натяжение в жидкостях. Мыльные пленки.
11. Плавление и отвердевание кристаллических тел.
12. (Изменение температуры воздуха при адиабатном расширении и сжатии.)
13. (Модель карбюраторного двигателя.)
14. (Гигрометр.)
15. Психрометр.
Лабораторные работы
1. Исследование изопроцессов.
2. Определение удельной теплоемкости веществ.
3. (Измерение давления газа.)
4. (Определение коэффициента поверхностного натяжения
несколькими способами.)
5. (Сравнение молярных теплоемкостей металлов.)
6. Определение относительной влажности воздуха с помощью гигрометра и психрометра.
7. (Определение модуля упругости при деформации растяжения.)
Электродинамика (42 часа)
Электростатика (10 часов)
Электризация тел. Закон сохранения заряда. Закон Кулона. Электрическое поле. Электрическая напряженность по-ля и потенциал. Принцип суперпозиции. Связь между электрической напряженности и разностью потенциалов. Работа электрического поля по перемещению заряда. Проводники в электрическом поле. Диэлектрики в электрическом поле. Электрическая емкость конденсатора. Устройство и типы конденсаторов. Энергия электрического поля. (Плотность энергии электрического поля.) Соединение конденсаторов.
Постоянный электрический ток (10 часов)
Условия существования постоянного тока. Электродвижущая сила источника электрической энергии. Закон Ома для участка цепи. Последовательное и параллельное соединение проводников в электрической цепи. Закон Ома для полной цепи. (Правила Кирхгофа.)
Работа и мощность тока. Тепловое действие электрического тока. Закон Джоуля-Ленца. (Скачки потенциала.) Маг-нитное взаимодействие. Опыты Эрстеда, Ампера. Силовые линии магнитного поля.
Магнитное поле (6 часов)
Магнитная индукция. Закон Ампера. (Магнитное поле кругового тока, прямого тока, соленоида и тороида.) (Цир-куляция вектора индукции магнитного поля по замкнутому контуру.) (Закон Био-Савара-Лапласа.) (Индукция магнит-ного поля бесконечно длинного соленоида.) (Индукция магнитного поля тороида.) (Контур с током в магнитном по-ле.) Сила Лоренца. (Частица в магнитном поле.) (Ускорители заряженных частиц.)
Электромагнитная индукция (6 часов)
Закон электромагнитной индукции. Закон сохранения магнитного потока. Правило Ленца. (Закон электромагнит-ной индукции с позиции закона сохранения энергии.) Самоиндукция. Индуктивность. Энергия магнитного поля. (Плотность энергии магнитного поля.)
Гипотеза Максвелла.
Электрический ток в различных средах (10 часов)
Электрический ток в металлах. (Сверхпроводимость.) Электрический ток в полупроводниках. (Термисторы.) По-лупровод¬никовый диод. Электролитическая диссоциация. Электрический ток в растворах и расплавах электролитов. (Электрический ток в газах и в вакууме.) (Понятие о плазме.) Трехэлектродная лампа. Электронно¬лучевая трубка.)
Демонстрации
1. Взаимодействие заряженных тел.
2. Сохранение электрического заряда.
3. Делимость электрического заряда.
4. Электрическое поле заряженных шариков.
5. Энергия конденсатора.
6. Закон Ома для полной цепи.
7. Собственная и примесная проводимости полупроводников.
8. р-п переход.
9. Взаимодействие проводников с токами.
10. Магнитное поле прямого тока, катушки с током.
11. Опыт Эрстеда.
12. Отклонение электронного пучка в магнитном поле.
13. (Модель электрического двигателя постоянного тока).
14. Электромагнитная индукция.
15. Магнитное поле тока смещения.
17. Электронно-лучевая трубка. Кинескоп. Электролиз.
18. (Несамостоятельный разряд.)
19. (Самостоятельный разряд в газах при пониженном давлении.)
Лабораторные работы
1. Исследование смешанного соединения проводников.
2. (Определение ЕДС и внутреннего сопротивления плоской батареи.)
3. Изучение электромагнитной индукции.
4. (Измерение заряда одновалентного иона.)
5. (Определение ЕДС с помощью двух вольтметров.)
Резервное время (10 часов)
Требования к уровню подготовки учащихся
По механике учащиеся должны:
- понимать физический смысл таких понятий и величин, как относительность механического движения; мгновен-ная скорость и ускорение, импульс;
- иллюстрировать на конкретных примерах равноправие инерциальных систем отсчета;
- применять закон сохранения импульса для объяснения реактивного движения;
- использовать закон всемирного тяготения для объяснения за¬висимости силы тяжести от высоты над планетой;
- называть признаки, по которым можно обнаружить механическое движение, упругую деформацию;
- читать и строить графики зависимости кинематических величин от времени при равноускоренном движении;
- вычислять дальность полета и высоту подъема тела, брошенного под углом к горизонту;
- вычислять скорость тел после неупругого столкновения по их заданным массам и скоростям до столкновения.
- знать область и границы применимости ньютоновской (класси¬ческой) механики.
По молекулярной физике и термодинамике учащиеся должны:
- понимать физический смысл таких понятий и величин, как коли¬чество вещества, молярная масса вещества, иде-альный газ, температура, насыщенные и ненасыщенные пары;
- применять основное уравнение кинетической теории газов, урав¬нение Менделеева-Клапейрона или формулу свя-зи средней кинетической энергии поступательного движения частиц вещества с температурой для расчета одного из параметров газа при известных остальных параметрах;
- уметь выполнять перевод значения температуры из шкалы Цельсия в шкалу Кельвина и обратно;
- объяснять результаты следующих наблюдений и экспериментов: невозможность создания вечного двигателя; броуновское движение;
- уметь определять характер изопроцесса по графикам в координатах: р, V; р, Т и V,ТГ;
- вычислять изменения внутренней энергии вещества при теплопередаче
и совершении работы;
- уметь измерять удельную теплоемкость вещества;
- знать области и границы применения кинетической теории газов;
- объяснять на конкретных примерах экологические проблемы тепловой энергетики.
По электродинамике учащиеся должны:
- понимать физический смысл таких понятий и величин, как электромагнитное поле, напряженность и разность по-тенциалов электрического поля, электродвижущая сила, индукция магнитного поля;
- определять вид движения электрического заряда в однородных магнитных и электрических полях;
- объяснять природу электрического тока в металлах, растворах электролитов и полупроводниках;
- уметь измерять ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока, показатель преломления вещества, длину све-товой волны;
- вычислять силу, действующую на электрический заряд в элек¬трическом поле (при заданных значениях заряда и напряженности электрического поля); работу по перемещению электрического заряда между двумя точками в элек-трическом поле (при заданных значениях заряда и разности потенциалов поля); силу взаимодействия двух известных точечных зарядов при заданном расстоянии между ними; силу тока, напряжение и сопротивление в электрических цепях; силу действия магнитного поля на движущийся электрический заряд (при заданных значениях магнитной ин-дукции, заряда и скорости); ЭДС индукции с помощью закона Фарадея;
- приводить примеры практического использования электромагнитной индукции, действия магнитного поля на проводник с током;
- иметь представление о принципе записи и хранения информации на лазерных дисках.
11 класс (Всего 102 часа, 3 часа в неделю)
Электродинамика
(продолжение, 20 часов)
Электромагнитные колебания (7 часов)
Электромагнитные колебания в колебательном контуре. Уравнение свободных электромагнитных колебаний. Ана-логия между механическими и электромагнитными колебаниями. (Метод векторных диаграмм.) Графики гармониче-ских колебаний. Вынужденные колебания. (Автоколебания.)
Переменный ток. Производство, передача и потребление электрической энергии (6 часов)
Переменный ток. Активное сопротивление в цепи переменного тока. Конденсатор в цепи переменного тока. Ка-тушка индуктивности в цепи переменного тока. (Закон Ома для переменного тока.) (Резонанс напряжений в электри-ческой цепи.) (Мощность в цепи переменного тока.) (Генератор переменного тока.) (Генератор постоянного тока.) (Электродвигатели.) (Трансформатор.) Производство и передача электрической энергии.
Электромагнитные волны и физические основы радиотехники (7 часов)
Идеи теории Максвелла. Электромагнитные волны. Изучение электромагнитных волн. (Опыты Герца.) Энергия электромагнитных волн. Свойства электромагнитных волн. Принцип радиосвязи. (Модуляция и детектирование.) Рас-пространение радиоволн. Радиолокация. Телевидение. Развитие средств связи. Шкала электромагнитных волн. Биоло-гические действия высокочастотных электромагнитных волн и защита от них.
Демонстрации
1. Осциллограммы переменного тока.
2. Трансформатор.
3. Резонанс в цепи переменного тока.
4. Излучение и прием электромагнитных волн.
5. Поляризация электромагнитных волн.
6. Интерференция и дифракция электромагнитных волн.
7. Радиосвязь.
8. (Устройство и принцип действия генератора переменного тока).
Оптика (12 часов)
Понятие о волновом движении. Явления интерференции и дифракции волн. Интерференция света. Дифракция све-та. Дифракционная решетка.
Дисперсия света. (Поляризация света.) (Прямолинейное распространение света. Тени, миражи, затмения. Явление от-ражения света. Плоские и сферические зеркала. Явление преломления света. Линзы. Формула тонкой линзы. Оптиче-ские приборы.)
Демонстрации
1. Интерференция света.
2. Дифракция света.
3. Разложение света в спектр.
4. Преломление света.
5. (Поляризация света поляроидами.)
6. (Линза. Лупа. Принцип действия фотоаппарата, телескопа.)
Лабораторные работы
1. Наблюдение интерференции и дифракции света.
2. Измерение длины световой волны с помощью дифракционной решетки.
3. Определение показателя преломления стекла.
Элементы теории относительности (6 часов) Принцип относительности в механике. Постулаты теории относитель-ности. Конечность и предельность скорости света. Анализ постулатов Эйнштейна. Опыт Майкельсона и Морли. (Пре-образования Лоренца.) Теория относительности Эйнштейна. Сокращение длины. Релятивистский закон сложения ско-ростей. Релятивистская динамика.
Квантовая физика (30 часов)
Световые кванты (6 часов)
Тепловое излучение. (Закон Стефана-Больцмана и Винна.) Формула Планка. Люминесценция. Фотоэффект. При-менение фотоэффекта. Фотоны. Рентгеновское излучение. (Давление света.) Опыты, подтверждающие квантовую природу света. Единство корпускулярно-волновой природы света.
Атомная физика (10 часов)
Линейчатые спектры. Опыт Резерфорда по рассеянию альфа-частиц. Постулаты Бора. Боровская теория водородо-подобного атома. Модель Бора и принцип соответствия. Опыт Франка и Герца.
Волны де Бройля. (Соотношение неопределенностей.) (Волновая функция.) Лазер. (Нелинейная оптика.) (Гологра-фия.)
Физика атомного ядра (10 часов)
Атомное ядро. Нуклонная модель ядра. Энергия связи нуклонов в ядре.
Естественная радиоактивность. Закон радиоактивного распада. (Методы регистрации ионизирующих излучений.) Ядерные реакции. Искусственная радиоактивность. Деление тяжелых ядер. Цепные ядерные реакции. Ядерный реак-тор. Ядерная энергетика. Термоядерные реакции. Биологическое действие радиоактивных лучей. Защита от радиации.
Элементарные частицы (4 часов)
Космические лучи. Ядерные силы. Проблемы элементарных частиц.
Демонстрации
1. Фотоэффект.
2. (Устройство и принцип действия фотореле с фотоэлементом.)
3. Линейчатый спектр.
4. Люминесценция различных веществ при ультрафиолетовом освещении.
5. Лазер. Когерентные свойства лазерного излучения.
6. Счетчик частиц.
7. Камера Вильсона.
Лабораторные работы
1. Наблюдение сплошного и линейчатого спектров излучения.
2. Изучение взаимодействия частиц по готовым фотографиям.
Вселенная (12 часов)
Звезды и Солнце (4 часа)
Звездное небо и основные принципы ориентирования по звездам. Мир звезд. Расстояния до звезд. Переменные звезды. Солнце - дневная звезда. Строение и основные характеристики Солнца. Солнечно-земные связи.
Планеты (4 часа)
Планетные системы звезд. Солнечная система. Планеты земной группы. Планеты-гиганты. Малые тела Солнечной системы. Границы Солнечной Системы.
Вселенная и ее эволюция (4 часа)
Наша Галактика. Открытие других Галактик. (Квазары) Вселенная. Большой взрыв, основные этапы эволюции Вселенной. Расширение Вселенной. Модели Вселенной. Жизнь и разум во Вселенной. Освоение космоса и космиче-ские перспективы человечества.
Демонстрации
1. Изображение звездного неба на картах и атласах.
2. Годичное движение Солнца на моделях и звездных картах.
3. Видимые и истинные движения планет на динамических моделях, звездных картах и таблицах.
4. Фотографии планет, комет и спутников планет по наземным и космическим наблюдениям.
5. Звездные скопления, газопылевые туманности
6. Схемы строения Галактики и ее вращения.
Практические занятия под руководствам учителя (3 часа во внеурочное время)
1. Нахождение ярких звезд и основных созвездий (с использованием подвижной звездной карты).
2. Определение примерной географической широты места наблюдения по Полярной звезде (наблюдения невооруженным глазом).
3. Двойные звезды. Звездные скопления. Млечный путь (наблюдение телескопом). |
Заключение (2 часа) I
Современная физическая картина мира. Последние открытия в астрономии. Физика и научно-технический прогресс.
Лабораторный практикум (10 часов)
Резервное время (10 часов)
Требования к уровню подготовки учащихся
По электродинамике учащиеся должны:
- понимать физический смысл таких понятий и величин, как электромагнитное колебание, электромаг-нитная волна, переменный ток, свободные и вынужденные колебания, колебательный контур, резонанс;
- измерять показатель преломления вещества, длину световой волны;
- описывать изменения и преобразования энергии при свободных и вынужденных колебаниях в колеба-тельном контуре;
- объяснять результаты следующих наблюдений и экспериментов: затухание свободных колебаний в колебатель-ном контуре, интерференцию света;
- называть условия возникновения электромагнитных волн;
- знать, что при интерференции волн образуются области с разной амплитудой колебания, при дифрак-ции обнаруживается структура краев тени;
- рассчитывать величины по формулам, выражающим связь длины волны с частотой и скоростью волны; период колебаний с циклической частотой;
- иметь представление о принципах относительности и инвариант¬ности скорости света, относительности пространства и времени, об абсолютном пространстве и времени.
По квантовой физике учащиеся должны:
- понимать физический смысл таких понятий и величин, как радиоактивное излучение, период полураспада, эквивалентная доза излучения, ядерная реакция деления и термоядерная реакция синтеза, элементарная частица (фотон, электрон, протон, нейтрон); модели атома Резерфорда - Бора и протонно-нейтронной модели ядра;
- показывать на примере какой-либо ядерной реакции выполнимость законов связи массы и энергии, сохранения массового числа;
- объяснять явления излучения и поглощения света атомами, фото-эффекта; опыты Резерфорда по рассеянию альфа - частиц; высвобождение энергии при делении тяжелых ядер;
- объяснять образование линейчатых спектров испускания и погло¬щения атома водорода на основе квантовых представлений;
- определять химический состав газа по его спектру;
- определять продукты ядерных реакций на основе законов сох¬ранения электрического заряда и массового числа;
- вычислять энергетический выход простейших ядерных реакций по известным массам взаимодействующих частиц и продуктов реакции;
- объяснять на конкретных примерах экологические проблемы ядер¬ной энергетики.
По астрономии учащиеся должны:
- описывать схему Солнечной системы, используя данные о массах и размерах Солнца и планет, расстояние от Солнца до планет;
- знать отличительные особенности планет земной группы, планет-гигантов и малых тел Солнечной системы;
- иметь научное представление о происхождении Солнечной системы, о строении и эволюции Вселенной, о физическом состоянии межзвездного вещества;
- знать основные физические характеристики звезд (в сравнении с Солнцем);
- уметь находить на небе Полярную звезду и примерно определять по ней географическую широту места наблюдения; созвездия Большой и Малой Медведицы и два-три созвездия, хорошо видимых в данной местности;
- иллюстрировать на конкретных примерах роль силы всемирного тяготения при космических полетах в Солнеч-ной системе.
Общественно-гуманитарное направление Пояснительная записка
Предлагаемая программа курса физики для 10-11 классов общест¬венно-гуманитарного направления, учитывая об-щие цели обучения физике, предусматривает достижение специфической цели, связанной со способностями, интере-сами учащихся и заключающейся в том, что содержание обучения физике должно иметь воспитывающий, развиваю-щий, общекультурный характер; способствовать формированию представлений о физике как о компоненте культуры, о физической картине мира, о путях и этапах развития физической науки и о связи развития физики с развитием об-щества, экономики, человеческой культуры, в целом, философских идей, философского осмысления научных истин; развитию навыков самостоятельного мышления, самообразования; творческих способностей, социально значимых ориентации, обуславливающих отношение человека к миру.
В задачи обучения входят:
- сообщение знаний основ физической науки - экспериментальных фактов, понятий, законов, теорий и их практи-ческих приложений;
- ознакомление с основными методами физической науки - теоре¬тическим и экспериментальным;
- формирование некоторых экспериментальных навыков - умение пользоваться приборами и инструментами, обра-батывать результаты эксперимента;
- формирование умений самостоятельно приобретать знания, наблю¬дать и объяснить физические явления;
- привитие любви и уважения к физической науке, развитие познавательных и творческих способностей учащихся.
При отборе содержания курса физики для 10-11 классов общественно-гуманитарного направления основными ис-точниками являлись: социальный опыт (содержание физики-науки), знания об общих закономерностях учебно-познавательной деятельности, знания о процессе обучения. Факторами,повлиявшими на отбор содержания явились также цели обучения, познавательные интересы учащихся, их способности. Кроме того, при отборе содержания за основу были положены общие дидактические и частнометодические принципы и критерии конструирования содержа-ния образования на уровне учебного предмета.
Программа курса физики для 10-11 классов общественно-гуманитарного направления рассчитана на 34 часа. Учеб-ный материал курса группируется вокруг структурной единицы, которой является частная физическая теория. Такая группировка материала связана со спецификой учебно-познавательной деятельности учащихся классов гуманитарного направления и дает возможность сформировать у них элементы теоретического мышления, систему методологических знаний, связанных с ролью теории в познании, с соотношением теории и эксперимента, реализовать исторический подход, связать развитие физики с развитием общества, его культурой. Этим обеспечивается возможность расшире-ния эмпирической основы изучения материала, что соответствует характеру учебно-познавательной деятельности учащихся гуманитарных классов (преимущественно наглядно-образное восприятие и мышление). Частные теории объединяются в более общие фундаментальные.
Основное содержание курса физики для гуманитариев составляют разделы: механика и молекулярная физика, электродинамика, квантовая физика.
Связи между теориями рассматриваются во вводных темах в целом и к каждому разделу, на обобщающих занятиях после изучения соответствую¬щих разделов и всего курса. Они устанавливаются по ходу изучения мате¬риала при об-суждении границ применимости законов и теорий.
Содержание курса отобрано так, чтобы в результате его изучения у учащихся сформировалось представление о со-временной физической кар¬тине мира.
В содержание курса включается система методологических знаний, которые могут формироваться либо в процессе изучения учебного материала; либо после изучения соответствующих разделов курса на обобщающих занятиях. Зна-ния о методах познания учащиеся получают во введении к курсу, в ходе изучения материала и при обобщении знаний.
Знания о процессе познания формируются путем включения историко-научного и историко-биографического ма-териала, что особенно характерно для данной программы гуманитарного направления, в которой при рассмотрении всех частных теорий предусматривается знакомство с биографиями и трудами ученых, внесших основной вклад в их развитие.
В представленной программе большое внимание уделяется материалам по истории физики, прикладной физики, роли физики в решении вопросов экологии, энергоснабжения, современной физики, а также применения физики в различных областях техники.
Курс физики для общественно-гуманитарного направления предусматривает лабораторные работы исследователь-ского характера, которые учат наблюдению, построению гипотез и предполагают овладение простейшими политехни-ческими навыками.
В представленную программу по физике включены отдельные вопросы астрономии, как в виде самостоятельного раздела, так и при рассмотрении некоторых физических тем.
10 класс (Всего 34 часа, 1 час в неделю)
Введение (2 часа)
Научный метод познания мира. Физика - наука о простейших и фундаментальных свойствах природы.
Механика (15 часов)
Основные понятия кинематики (5 часов)
Механическое движение. Способы описания движения тел. Равномерное прямолинейное движение. (Галилео Га-лилей.) Прямолинейное равноускоренное движение. Равномерное движение по окружности. Относительные и инвари-антные величины в механике.
Законы движения (5 часов)
(Исаак Ньютон.) Законы Ньютона. Сила всемирного тяготения. Искусственные спутники Земли. Силы упругости. Силы трения.
Законы сохранения (3 часа)
Импульс тела. Закон сохранения импульса. Реактивное движение. Энергия и работа. Закон сохранения энергии.
Движение жидкостей и газов (2 часа)
Движение идеальной жидкости. Течение вязкой жидкости Обтекание тел жидкостью. (Границы применимости Ньютоновской механики.)
Молекулярная физика. Основы термодинамики (13 часов)
Основные положения молекулярно-кинетической теории и их опытное обоснование (3 часа)
Взгляды на строение вещества. Основные положения молекулярно-кинетической теории. Размеры и масса моле-кул. Число молекул. Количество вещества. Молярная масса. Взаимодействие молекул. Движение молекул. Броунов-ское движение. Диффузия. Скорость движения молекул газа. Опыт Штерна.
Молекулярно-кинетическая теория идеального газа (5 часов)
Идеальный газ. Основное уравнение кинетической теории газов. Температура. Измерение температуры. Абсолют-ная температура (История создания термометров.) Молекулярно-кинетический смысл температуры. Изопроцессы. Изотермический процесс. Изобарный и изохорный процессы. Уравнение состояния идеального газа.
Основы термодинамики (5 часов)
Природа теплоты. Внутренняя энергия. Первый закон термодинамики. Применение первого закона термодина-мики к термодинамическим процессам. Необратимость тепловых процессов в природе. Второй закон термодинамики. Тепловые двигатели. КПД тепловых двигателей. Роль тепловых двигателей в аграрном хозяйстве и охрана окружаю-щей среды.
Обобщающее повторение (2 часа)
Лабораторные работы
1. Определение ускорения тела при равноускоренном движении.
2. Определение коэффициента трения скольжения. 3.Опытное подтверждение закона Бойля-Мариотта.
Демонстрации
1. Относительность движения.
2. Виды механического движения.
3. Стробоскоп.
4. Спидометр.
5. Падение тел в воздухе и разреженном пространстве (в трубке Ньютона).
6. Проявление инерции.
7. Измерение сил.
8. Закон сохранения импульса.
9. Реактивное движение.
10. Модель ракеты.
11. Механическая модель броуновского движения.
12. Наблюдение диффузии.
13. Кипение воды при пониженном давлении.
14. Газовые законы.
Требования к уровню подготовки учащихся
Механика
Учащиеся должны:
- понимать физический смысл таких понятий и величин, как: относительность механического движения, мгновен-ная скорость и ускорение, импульс тела;
- иллюстрировать на конкретных примерах равноправие инерциальных систем отсчета;
- применять закон сохранения импульса для объяснения реактивного движения;
- использовать закон всемирного тяготения для объяснения зави¬симости силы тяжести от высоты подъема тел над планетой;
- называть признаки обнаружения механического движения, упругой деформации;
- знать область и границы применения Ньютоновской (классической механики).
Молекулярная физика. Термодинамика
Учащиеся должны:
- понимать физический смысл таких понятий и величин, как количество вещества, молярная масса вещества, идеальный газ, температура, насыщенные и ненасыщенные пары;
- выполнять перевод значения температуры из шкалы Цельсия в шкалу Кельвина и обратно;
- объяснять результаты следующих наблюдений и экспериментов: невозможность работы вечного двигателя, броуновское движение;
- определять характер изопроцесса по графикам в координатах; р,V ; р, T и V,T;
- знать области и границы применения кинетической теории газов;
- объяснять на конкретных примерах экологические проблемы тепло¬ вой энергетики;
-знать фундаментальные опыты, подтверждающие основные законы молекулярной физики и термодинамики.
11 класс (Всего 34 часа, 1 час в неделю)
Электродинамика (14 часов)
Электростатика (4 часа)
Развитие учения об электрическом поле. Электрическое взаимодействие. Электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. Единица измерения заряда. Электрическое поле. Напряженность электрическо-го поля. Работа электрического поля. Напряженность поля точечного