Программа изучения физики в X и XI классах

Учитель высшей категории В.А.Долгов

В лицейских классах уроки проводятся по лекционно-зачетной системе, разработанной автором на базе общеобразовательной государственной программы. Материал программы подразделяется на разделы согласно темам, представленным в программе. В каждом разделе читаются лекции, по которым учащиеся пишут конспекты (в качестве домашних заданий). Затем в классе проводится решение задач (сначала несложных, затем усложненных). Далее проводятся зачеты и контрольные (о системе контроля речь пойдет далее). Практические работы учащиеся выполняют в конце года с последующим зачетом. Оценка выставляется в баллах.

Объяснительная записка

Место курса физики в школьном образовании определяется значением физической науки в жизни современного общества, в решающем ее влиянии на темпы развития научно-технического прогресса. Обучение физике в школе служит целям образования и воспитания личности: вооружать учащихся знаниями и умениями, необходимыми для их развития, подготовки к работе и продолжения образования. В задачи обучения физике входит:

а) воспитание учащихся на основе разъяснения роли физики в ускорении научно-технического прогресса, раскрытия достижений науки и техники и перспектив их развития, ознакомления с вкладом отечественных и зарубежных ученых в развитие физики и техники;

б) формирование знаний об экспериментальных фактах, понятиях, законах, теориях, методах физической науки, современной научной картине мира;хники, атомной энергетики, технологии производства и обработки новых материалов, с применением физических законов в технике и технологии производства;

в) формирование умений самостоятельно приобретать и применять знания, наблюдать и объяснять физические явления, а также умений пользоваться учебником, справочной и хрестоматийной литературой;

г) формирование некоторых экспериментальных умений: умений пользоваться приборами и инструментами, обрабатывать результаты измерений и делать выводы на основе экспериментальных данных, соблюдать правила техники безопасности;

д) развитие познавательного интереса к физике и технике, творческих способностей; формирование осознанных мотивов учения; подготовка к сознательному выбору профессии на основе тесной связи обучения физике с жизнью.

Решение задач образования и развития школьников, подготовки их к труду возможно лишь при условии усвоении ими основ физической науки. На это направлена реализация принципа генерализации учебного материала, такого его отбора и такой методики преподавания, при которых главное внимание уделено изучению основных фактов, понятий, законов, теорий и методов физической науки, обобщению широкого круга физических явлений на основе теории. Отсюда вытекает повышение требований к умению учащихся применять основные положения науки для самостоятельного объяснения физических явлений, результатов эксперимента, действия приборов и установок.

В каждый раздел курса включен основной материал, глубокого и прочного усвоения которого следует добиваться, не загружая память учащихся частными фактами. Таким основным материалом для всего курса физики служат законы сохранения (энергии, импульса, электрического заряда); для первой ступени обучения физике - молекулярно-кинетические и электронные представления, понятия массы, плотности, силы, энергии, законы Паскаля и Ома; для механики-идеи относительности движения, законы Ньютона; для молекулярной физики - основные положения молекулярно-кинетической теории, основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа, первый закон термодинамики; для электродинамики - учение об электромагнитном поле, электронная теория, законы Кулона и Ампера, явление электромагнитной индукции; для квантовой физики - квантовые свойства света, квантовые постулаты Бора, закон взаимосвязи массы и энергии. В основной материал также входят важнейшие следствия из законов и теорий, их практическое применение.

При изучении физических теорий, мировоззренческой интерпретации законов формируются знания учащихся о современной научной картине мира. В содержании школьного курса физики отражены теоретико-познавательные аспекты учебного материала - границы применимости физических теорий и соотношения между теориями различной степени общности, роль опыта в физике как источника знаний и критерия правильности теорий, сведения из истории развития науки.

Воспитанию учащихся служат сведения о перспективах развития физики и техники, о роли физики в ускорении научно-технического прогресса, из истории развития науки (молекулярно-кинетической теории, учения о полях, взглядов на природу света и строение вещества).

В программе отражена роль в развитии физики и техники следующих ученых: М.В.Ломоносова, Г.Ома, А.Ампера, Г.Галилея, И.Ньютона, К.Э.Циолковского, С.П.Королева, Н.Е.Жуковского; Л.Больцмана, Д.И.Менделеева, Ш.Кулона, Л.И.Мандельштама, А.Ф.Иоффе, М.Фарадея, Э.X. Ленца, Дж. Максвелла, А.С.Попова, А.Эйнштейна, А.Г.Столетова, М.Планка, П.Н.Лебедева, Э.Резерфорда, Н.Бора, И.В.Курчатова.

Обучение физике вносит вклад в трудовую и политехническую подготовку путем ознакомления учащихся с главными направлениями научно-технического прогресса, физическими основами работы приборов, технических устройств, технологических установок.

В разделе "Механика" раскрываются вопросы механизации производства; в разделах "Электродинамика" и "Квантовая физика" - вопросы электроэнергетики, электрификации, некоторые вопросы электронно-вычислительной техники, при изучении молекулярно-кинетической теории рассматривается создание материалов с заданными техническими свойствами. Во всех разделах курса изучаются различные устройства автоматизации - датчики, реле, усилители, преобразователи, исполнительные механизмы.

Задачи политехнического образования решаются в процессе овладения школьниками теоретическими и прикладными знаниями при выполнении ими лабораторных работ и решении задач. Применение знаний по физике в производительном труде, а также привлечение на уроках физики примеров из трудовой практики играют важную роль в сознательном выборе школьниками профессии и их трудовой подготовке.

Усилению практической направленности преподавания способствуют экскурсии - одна из важнейших форм обучения физике. Объекты экскурсий определяются учителем с учетом содержания программы, производительного труда школьников, возможностей местного производственного окружения.

Реализация межпредметных связей в учебном процессе по физике создает условия для целостного восприятия единой научной картины мира. В рубрику "Межпредметные связи" программы включены вопросы, изученные по другим предметам; перечень этих вопросов помогает учителю определить, на какие знания по другим предметам он может опираться при изучении данных тем курса физики. Например, при решении задач учитывается, что правила округления чисел уже изучены в математике, при изучении кинематики, газовых законов, колебаний используются знания о функциях и умение строить их графики. Вместе с тем некоторые знания о физических понятиях используются при изучении других предметов. Например, знания о магнитном поле Земли, о плазме и ее свойствах - в астрономии, знания о механическом движении, о законах сохранения - в обществоведении и т. д.

Программой по каждому классу в соответствии с разделами курса определен круг основных вопросов, знания которых следует требовать от учащихся. К ним относятся:

а) физические идеи, опытные факты, понятия, законы, которые учащиеся должны уметь применять для объяснения физических процессов, свойств тел, технических устройств и т. д.;

б) приборы и устройства, которыми учащиеся должны уметь пользоваться, физические величины, значения которых они должны уметь определять опытным путем и др.;

в) основные типы задач, формулы, которые учащиеся должны уметь применять при решении вычислительных и графических задач; физические процессы, технические устройства, которые могут являться объектом рассмотрения в качественных задачах.

В программе даны примерные нормы оценки знаний и умений учащихся, которыми необходимо руководствоваться учителю в практической деятельности.

Программа предусматривает использование Международной системы единиц (СИ), а в ряде случаев и некоторых внесистемных единиц, допускаемых к применению.

Распределение учебного времени по темам является примерным. Учителю предоставляется право изменять порядок изучения отдельных вопросов внутри темы, а также использовать по своему усмотрению резервное время, указанное в программе каждого класса.

Рекомендации к методике преподавания

В процессе преподавания важно научить школьников применять основные положения науки для самостоятельного объяснения физических явлений, результатов эксперимента, действия приборов и установок. Выделение основного материала в каждом разделе курса физики помогает учителю обратить внимание учащихся на те вопросы, которые они должны глубоко и прочно усвоить. Физический эксперимент является органической частью школьного курса физики, важным методом обучения.

Решение основных учебно-воспитательных задач достигается на уроках сочетанием разнообразных форм и методов обучения. Большое значение придается самостоятельной работе учащихся: самостоятельному повторению и закреплению основного теоретического материала, выполнению фронтальных лабораторных работ и работ физического практикума, изучению некоторых практических приложений физики, когда теория вопроса уже изучена, применению знаний в процессе решения задач, обобщению и систематизации знаний. Следует уделять больше внимания на уроке работе учащихся с книгой: учебником, справочной литературой, книгой для чтения, хрестоматией и т. п. При работе с учебником необходимо формировать умение выделять в тексте основной материал, видеть и понимать логические связи внутри материала, объяснять изучаемые явления и процессы.

В старших классах рекомендуется проведение семинаров обобщающего характера, например по таким темам: законы сохранения импульса и энергии и их применение (IX класс); применение электрического тока в промышленности и сельском хозяйстве (X класс); поле и вещество-два вида материи (XI класс) и др.

Решение физических задач должно проводиться в оптимальном сочетании с другими методами обучения. На первой ступени обучения физике можно ориентироваться на содержание и уровень сложности задач, данных в стабильном учебнике; предпочтение отдается задачам в одно-два действия и качественным задачам. На второй ступени большее значение приобретают задачи, в решении которых используется несколько закономерностей; решение задач проводится, как правило, сначала в общем виде.

Основной учебный материал должен быть усвоен учащимися на уроке. Это требует от учителя постоянного продумывания методики проведения урока: изложение нового материала в форме бесед или лекций (в старших классах), выдвижение учебных проблем; широкое использование учебного эксперимента (демонстрационные опыты, фронтальные лабораторные работы, в том числе и кратковременные), самостоятельная работа учащихся. Необходимо совершенствовать методы повторения и контроля знаний учащихся, с тем, чтобы основное время урока было посвящено объяснению и закреплению нового материала. Все это способствует решению ключевой проблемы - повышению эффективности урока физики.

Важное значение придается самостоятельному выполнению школьниками учебного эксперимента. Число указанных в программе фронтальных лабораторных работ, как и демонстраций, является обязательным. В зависимости от условий в каждой школе учитель может заменить отдельные работы или демонстрации равноценными. Учитель может увеличить число лабораторных работ за счет введения кратковременных экспериментальных заданий. Проводя школьный физический эксперимент, учитель обязан соблюдать правила техники безопасности, утвержденные Министерством просвещении России.

При подготовке учащихся к проведению первых лабораторных работ в IX классе дается понятие о способах вычисления погрешностей измерений. В дальнейшем при выполнении учащимися лабораторных работ следует развивать умения вычислять погрешности измерений физических величин.

При отборе работ для физического практикума в каждом классе следует обеспечить охват основных вопросов разных тем программы.

Домашнее задание служит, как правило, для закрепления уже изученного материала, отработки соответствующих умений и навыков. Чтобы домашнее задание не вызывало перегрузки школьников, его необходимо строго дозировать, сопровождать четкими разъяснениями и указаниями (что запомнить, на какие вопросы ответить, как заполнить таблицу и т.д.). Иногда полезно дифференцировать объем и сложность домашних заданий с учетом индивидуальных особенностей учащихся. Время выполнения домашних заданий определяется средними нормами, установленными Министерством просвещения России для всех учебных предметов.

Система контроля

1 этап. Лекции. Контроль не проводится. Дается время на усвоение и отработку материала при написании конспектов.

2 этап. Защита конспектов. Эта работа проводится в два этапа. На предыдущем уроке учащиеся получают задание подготовить конспекты к устному рассказу и по каждому конспекту приготовить по 2-3 вопроса и уметь на них отвечать.

На уроке они по заданию учителя рассказывают эти конспекты друг другу по очереди (соседи по парте) а затем по указанию учителя задают и отвечают на вопросы друг друга. За каждый вопрос и правильный ответ ученик зарабатывает 1 балл. Затем вопросы задает учитель. За правильный ответ учащийся получает 1 балл. Оценка выставляется с учетом набранных баллов (как правило, выставляются за эту работу оценки 4 или 5, так как не все учащиеся обладают быстрой реакцией при ответе на вопрос, что не говорит об их отставании в усвоении данного материала).

На следующем уроке учащимся предлагается письменно ответить на вопросы темы по карточкам. (варианты некоторых карточек по различным темам и классам прилагаются.3 этап.

Защита задач

Учащимся предлагается 4-5 задач на 45 минут урока. Первые 3 задачи простые, а две последние несколько сложнее (как правило, они взяты из сборников задач для поступающих в вузы). К зачету необходимо сдать учителю тетрадь с задачами, решенными в классе и дома. Без этой тетради учащийся к зачету не допускается.

4 этап. Контрольная работа (2 урока). В контрольную входят:

1. Вопрос по теории.

2. Три простые задачи (взяты из контрольных работ в обычном классе)

3. Две сложные задачи.

За контрольную выставляют 3 оценки.

5 этап. Коллоквиум. На коллоквиуме учащемуся предлагают один вопрос по теории и одну задача. Сдача проводится индивидуально каждым учащимся.

6 этап. Защита лабораторных работ. Проводится в устной форме индивидуально с каждым учащимся.

7 этап. Итоговая контрольная работа.

Практика показала, что при такой системе работы учащиеся достаточно легко сдают вступительный экзамен по физике на различные факультеты МГУ.

Примерное распределение программы по часам в течение учебного года

10 класс

1. Молекулярная физика (53ч)

1.1 Основы молекулярно-кинетической теории (36 ч)

Лекции (12 ч)

Основные положения молекулярно-кинетической теории и их опытное обоснование. Броуновское движение. Масса и размеры молекул.

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа. Температура и ее измерение. Скорость молекул газа. Уравнение Менделеева - Клапейрона. Изопроцессы в газах. Насыщенные и ненасыщенные пары. Зависимость температуры кипения жидкости от давления. Влажность воздуха.

Свойства поверхности жидкости. Поверхностное натяжение. Смачивание. Капиллярные явления.

Кристаллические и аморфные тела. Механические свойства твердых тел и материалов: упругость, прочность, пластичность. Создание материалов с заданными техническими свойствами.

Демонстрации

1. Механическая модель броуновского движения.

2. Зависимость между объемом, давлением и температурой для данной массы газа.

3. Изотермический процесс.

4. Изобарный процесс.

5. Изохорный процесс.

6. Свойства насыщенных паров.

7. Кипение воды при пониженном давлении.

8. Устройство и принцип действия психрометра.

9. Сокращение поверхности мыльных пленок.

10. Капиллярное поднятие жидкости.

11. Рост кристаллов.

12. Упругая и остаточная деформации.

Решение задач (12 ч).

Устный зачет (коллоквиум) (8 ч)

Резерв (4 ч)

1.2. Основы термодинамики (17 ч)

Лекции (4 ч).

Первый закон термодинамики. Применение первого закона термодинамики к изопроцессам. Адиабатный процесс. Необратимость тепловых процессов.

Принцип действия тепловых двигателей. КПД теплового двигателя. Направления совершенствования тепловых двигателей и повышения их КПД. Роль тепловых двигателей в народном хозяйстве. Тепловые двигатели и охрана природы.

Демонстрации

1.Изменение температуры воздуха при адиабатном расширении и сжатии.

2.Необратимость явления диффузии (на модели).

Решение задач(7 ч)

Письменный зачет (2 ч)

Контрольная работа ?1 (1-2 ч).

Резерв (2 ч)

2. Электродинамика (96 ч)

2.1 Электрическое поле (20ч)

Лекции (5 ч)

Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Опыт Иоффе - Милликена. Проводники в электрическом поле.

Работа электрического поля при перемещении заряда. Разность потенциалов. Напряжение. Связь между напряжением и напряженностью однородного поля.

Электрическая емкость. Конденсатор. Энергия электрического поля. Диэлектрики в электрическом поле. Диэлектрическая проницаемость.

Демонстрации

1. Устройство и действие электрометра.

2. Закон Кулона.

3. Электрическое поле заряженных шариков.

4. Электрическое поле двух заряженных пластин.

5. Проводники в электрическом поле.

6. Устройство и действие конденсаторов постоянной и переменной электроемкости.

7. Зависимость электроемкости плоского конденсатора от площади пластин, расстояния между ними и диэлектрической проницаемости среды.

8. Энергия заряженного конденсатора.

Решение задач (6 ч)

Устный зачет (1 ч)

Письменный зачет (1 ч)

Контрольная работа ? 2 (2 ч)

Разбор контрольной работы ?2. (1ч).

Резерв (4 ч)

2.2. Электрический ток в различных средах (39ч)

Лекции (12 ч)

Основные положения электронной теории проводимости металлов. Скорость упорядоченного движения электронов. Зависимость сопротивления от температуры. Сверхпроводимость.

Применение закона Ома для участка цепи к последовательному и параллельному соединениям проводников. Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи.

Электрический ток в полупроводниках. Электропроводность полупроводников и ее зависимость от температуры. Собственная и примесная проводимость полупроводников. Терморезистор. Электронно-дырочный переход. Полупроводниковый диод. Транзистор. Применения полупроводниковых приборов.

Электрический ток в вакууме. Электронная эмиссия.

Двухэлектродная лампа. Электронно-лучевая трубка.

Электрический ток в растворах и расплавах электролитов. Закон электролиза. Применения электролиза.

Электрический ток в газах. Несамостоятельный и самостоятельный разряды. Понятие о плазме. МГД-генератор.

Демонстрации

1. Зависимость сопротивления металлов от температуры.

2. Зависимость сопротивления полупроводников от температуры.

3. Действие терморезистора.

4. Односторонняя электрическая проводимость полупроводникового диода.

5. Зависимость силы тока в полупроводниковом диоде от напряжения.

6. Электронно-дырочные переходы транзистора.

7. Усиление постоянного тока с помощью транзистора.

8. Термоэлектронная эмиссия.

9. Односторонняя электрическая проводимость вакуумного

диода.

10. Устройство и действие электронно-лучевой трубки.

11. Сравнение электропроводности воды и раствора соли или

кислоты.

12. Электролиз раствора сульфата меди (II).

13. Несамостоятельный разряд.

14. Самостоятельный разряд в газах при пониженном давлении.

15. Распределение токов и напряжений в цепях с последовательным и параллельным соединениями проводников.

16. Зависимость силы тока от ЭДС источника и полного сопротивления цепи.

Решение задач (10ч)

Устный зачет (коллоквиум) (8 ч)

Письменный зачет (2 ч)

Контрольная работа ?3 (2 ч)

Разбор контрольной работы ?.3 (1 ч).

Резерв (4 ч)

2.3. Магнитное поле. Электромагнитная индукция ( 37 ч.)

Лекции (11 ч)

Взаимодействие токов. Магнитная индукция. Магнитный постоянныйток. Сила Ампера. Принцип действия электроизмерительных приборов. Громкоговоритель. Сила Лоренца. Магнитные свойства вещества. Ферромагнетики. Магнитная запись и хранение информации.

Электромагнитная индукция. Индукционное электрическое поле. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца. Электродинамический микрофон. Самоиндукция. Индуктивность. Энергия магнитного поля. Электромагнитное поле.

Демонстрации

1. Взаимодействие параллельных токов.

2. Действие магнитного поля на ток.

3. Устройство и действие амперметра и вольтметра.

4. Устройство и действие громкоговорителя.

5. Отклонение электронного пучка магнитным полем.

6. Модель доменной структуры ферромагнетиков.

7. Размагничивание стального образца при нагревании.

8.Магнитная запись звука.

9. Электромагнитная индукция.

10. Правило Ленца.

11. Зависимость ЭДС индукции от скорости изменения магнитного потока.

12. Самоиндукция.

13. Зависимость ЭДС самоиндукции от скорости изменения силы

тока в цепи и от индуктивности проводника.

Решение задач (10 ч)

Устный зачет (коллоквиум) (8 ч)

Письменный зачет (2 ч)

Контрольная работа ? 4 (2 ч)

Разбор контрольной работы ?4 (1ч).

Резерв (3 ч)

Лабораторный практикум (8 ч)

На практикум вынесены фронтальные лабораторные работы, указанные выше.

Фронтальные лабораторные работы:

1. Измерение модуля упругости резины.
2. Определение удельного сопротивления проводника,
3. Последовательное и параллельное соединение .проводников.
4. Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока.
5. Наблюдение действия магнитного поля на ток.
6. Измерение заряда электрона.
7. Изучение явления электромагнитной индукции.

Зачет по практикуму (2 ч)

Итоговая контрольная работа (4 ч)

Резерв (4 ч).

Экскурсия (посещение во внеурочное время Московского Политехнического музея).

Межпредметные связи

Изучение основ молекулярно-кинетической теории осуществляется с использованием знаний следующих вопросов: моль, молярная и относительная молекулярная массы; периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева; ионная, атомная и молекулярная кристаллические решетки; производство и применение материалов в технике (химия, VIII - IX классы).

При изучении явлений поверхностного натяжения, смачивания, капиллярности целесообразно использовать знания об основных функциях корня растений и древесного стебля (биология, VI класс).

Законы электрического тока изучают с опорой на знания простейших электрических цепей, их схем и условных обозначений, правил техники безопасности при обращении с электрическими и бытовыми приборами (трудовое обучение, V-VII классы).

Материал об электрическом токе в растворах и расплавах электролитов углубляется с учетом знаний следующих вопросов: электролиты, электролитическая диссоциация и ее механизм, диссоциация кислот, щелочей и солей, электролиз (химия, IX класс).

При изучении электрической проводимости полупроводников используется понятие о ковалентной связи (химия, VIII класс).

Для вывода основного уравнения молекулярно-кинетической теории, введения понятий напряженности электрического поля и индукции магнитного поля используются знания о векторе, его длине и проекциях на координатные оси (математика, VII-IX классы).

При выполнении лабораторных работ и решении количественных задач учитывается, что учащиеся умеют выполнять действия с числами, записанными в стандартном виде, производить приближенные вычисления (математика, VII-IX классы).

Знания основ молекулярно-кинетической теории используются в астрономии (XI класс) при изучении физической природы тел солнечной системы. Солнца и звезд; в обществоведении - при изучении начал диалектического материализма.

Знания о кристаллических телах применяются в математике (X-XI классы) при изучении многогранников. Знания о поверхностном натяжении можно использовать в химии (X класс) при объяснении свойств сложных эфиров; жиров.

Знания о законе сохранения и превращения энергии углубляются при изучении основ общей химии (XI класс), используются в обществоведении.

Знания о первом законе термодинамики и необратимости тепловых процессов углубляются при изучении процессов круговорота веществ и превращения энергии в биосфере, энергетического обмена в клетке (биология, XI класс).

Знания об охране природы в связи с использованием тепловых двигателей углубляются и обобщаются при изучении вопросов о деятельности человека как экологическом факторе, охране биогеоценозов, биосфере период научно-технического прогресса (биология, X - XI классы).

При изучении принципов устройства и работы ЭВМ в курсе "Основы информатики и вычислительной техники" (XI класс) привлекаются знания о магнитной записи информации и применении полупроводниковых приборов.

Сведения о магнитном поле Земли, движении заряженных частиц в магнитном поле, плазме и ее свойствах, применении полупроводниковых приборов в оборудовании космических станций используются в астрономии при изучении физической природы тел Солнечной системы и методов астрофизических исследований.

Основные знания и умения учащихся

Молекулярная физика

Учащиеся должны знать

Понятия: тепловое движение частиц; масса и размеры молекул; идеальный газ; изотермический, изохорный, изобарный и адиабатный процессы; броуновское движение: температура (мера средней кинетической энергии молекул); необратимость тепловых процессов; насыщенные и ненасыщенные пары; влажность воздуха; поверхностное натяжение, смачивание; анизотропия монокристаллов, кристаллические и аморфные тела; упругие и пластические деформации.

Законы и формулы: основное уравнение молекулярно-кинетической теории, уравнение Менделеева - Клапейрона, связь между параметрами состояния газа в изопроцессах, первый закон термодинамики.

Практическое применение: использование кристаллов и других материалов в технике; тепловые двигатели и их применение на транспорте, в энергетике и сельском хозяйстве; методы профилактики и борьбы с загрязнением окружающей среды.

Учащиеся должны уметь

Решать задачи на расчет количества вещества, молярной массы, с использованием основного уравнения молекулярно-кинетической теории газов, уравнения Менделеева - Клапейрона, связи средней кинетической энергии хаотического движения молекул и температуры, первого закона термодинамики, на расчет работы газа в изобарном процессе, КПД тепловых двигателей.

Читать и строить графики зависимости между основными параметрами состояния газа; вычислять работу газа с помощью графика зависимости давления от объема.

Пользоваться психрометром; определять экспериментально параметры состояния газа, модуль упругости материала.

Электродинамика

Учащиеся должны знать

Понятия: электрический заряд, электрическое и магнитное поля; напряженность, разность потенциалов, напряжение, электроемкость, диэлектрическая проницаемость: сторонние силы и ЭДС; магнитная индукция, магнитный поток, магнитная проницаемость; термоэлектронная эмиссия, собственная и примесная проводимость полупроводников, р-n-переход в полупроводниках, электромагнитная индукция, индуктивность, самоиндукция.

Законы: Кулона, сохранения заряда. Ома для полной цепи, электролиза, электромагнитной индукции; правило Ленца.

Практическое применение: электроизмерительные приборы магнитоэлектрической системы; громкоговоритель, магнитная запись звука; электролиз в металлургии и гальванотехнике, электронно-лучевая трубка, полупроводниковый диод, терморезистор, транзистор.

Учащиеся должны уметь

Решать задачи на закон сохранения электрического заряда и закон Кулона; на движение и равновесие заряженных частиц в электрическом и магнитном полях; на расчет напряженности, напряжения, работы электрического поля, электроемкости, магнитной индукции, силы Лоренца, силы Ампера.

Производить расчеты электрических цепей с применением закона Ома для участка и полной цепи и закономерностей последовательного и параллельного соединения проводников; измерять заряд электрона.

Пользоваться миллиамперметром, омметром или авометром, выпрямителем электрического тока. Собирать электрические цепи. Измерять ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока.

Литература для учителей

Внеурочная работа по физике. Под ред. О.Ф.Кабардина. М.: Просвещение, 1983.

Глазунов А.Т. Техника в курсе физики средней школы. М.: Просвещение, 1977.

Демкович В.П., Демкович Л. П. Сборник задач по физике. Для 8-10 классов средней школы. М.: Просвещение, 1981.

Демонстрационные опыты по физике в VI-VII классах средней школы. Под ред. А.А.Покровского. М.: Просвещение, 1974.

Демонстрационный эксперимент по физике в средней школе. Ч. 1: Механика, молекулярная физика, основы электродинамики. Под ред. А.А.Покровского.- М.: Просвещение, 1978.

Демонстрационный эксперимент по физике в средней школе. Ч. 2: Колебания и волны. Оптика. Физика атома. Под ред. А.А.Покровского. М.: Просвещение, 1979.

Енохович А.С. Справочник по физике. М.: Просвещение, 1978.

Ефименко В.Ф. Методологические вопросы школьного курса физики. М.: Педагогика, 1976.

Зверева Н.М. Активизация мышления учащихся на уроках физики. М.: Просвещение, 1980.

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

Кабинет физики средней школы. Под ред. А.А.Покровского. М.: Просвещение, 1982.

Каменецкий С.Е., Орехов В.П. Методика решения задач по физике в средней школе. М.: Просвещение, 1987.

Контроль знаний учащихся по физике. Под ред. В.Г.Разумовского и Р.Ф.Кривошаповой. М.: Просвещение, 1982.

Контрольные работы по физике в VI - Х классах средней школы. Под ред. Э.Е.Эвенчик и С.Я.Шамаша. М.: Просвещение, 1986.

Ланина И.Я. Внеклассная работа по физике. М.: Просвещение, 1977.

Лукашик В.И. Сборник вопросов и задач по физике для 6-7 классов средней школы. М.: Просвещение, 1988.

Малафеев Р.И. Проблемное обучение физике в средней школе. М.: Просвещение, 1980.

Межпредметные связи курса физики средней школы. Под ред. Ю.И.Дика и И.К.Турышева. М.: Просвещение, 1987.

Мощанский В.Н. Формирование мировоззрения учащихся при изучении физики. М.: Просвещение, 1976.

Мощанский В.Н., Савелова Е.В. История физики в средней школе, М.: Просвещение, 1981.

Мултановский В.В. Физические взаимодействия и картина мира в школьном курсе физики. М.: Просвещение, 1977.

Основы методики преподавания физики в средней школе. Под ред. В.Г.Разумовского, В.А.Фабриканта м А.В.Перышкина. М.: Просвещение, 1984.

Пеннер Д.И., Кротова Р.Г. Научно-атеистическое воспитание при обучении физике. М.: Просвещение, 1982.

Планирование учебного процесса по физике в средней школе. Под ред. Л.С.Хижняковой. М.: Просвещение, 1982.

Политехническое образование и профориентация учащихся в процессе преподавания физики в средней школе. Под ред. А.Т.Глазунова и В.А.Фабриканта. М.: Просвещение, 1985.

Практикум по физике в средней школе. Под ред. В.А.Бурова и Ю.И.Дика, М.: Просвещение, 1987.

Разумовский В.Г. Развитие творческих способностей учащихся в процессе обучения физике. М.: Просвещение, 1975.

Сердинский В.Г. Экскурсии по физике в средней школе. М.: Просвещение, 1980.

11 класс

2. Электродинамика (продолжение)

1.   2.3. Электромагнитные колебания (20 ч)

Лекции (7 ч)

Гармонические колебания. Амплитуда, период, частота и фаза колебаний.

Свободные электромагнитные колебания в контуре. Превращения энергии в колебательном контуре. Собственная частота колебаний в контуре. Затухающие электрические колебания.

Автоколебания. Генератор незатухающих колебаний (на транзисторе).

Вынужденные электрические колебания. Переменный ток. Генератор переменного тока. Действующие значения напряжения и силы тока. Электрический резонанс.

Трансформатор. Передача электрической энергии и ее использование в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве.

Демонстрации

1.Свободные электромагнитные колебания низкой частоты в колебательном контуре.

2. Зависимость частоты свободных электромагнитных колебаний от электроемкости и индуктивности контура.

3. Осциллограммы переменного тока.

4. Незатухающие электромагнитные колебания в генераторе на транзисторе.

5. Электрический резонанс.

6. Получение переменного тока при вращении витка в магнитном поле.

7. Устройство и принцип действия генератора переменного тока (на модели).

8. Устройство и принцип действия трансформатора.

9. Передача электрической энергии на расстояние с помощью трансформатора.

Решение задач (6 ч)

Устный зачет (2 ч)

Письменный зачет (1 ч)

Контрольная работа ?1 (2 ч)

Резерв (2 ч)

2.4. Электромагнитные волны (38 ч)

Лекции (13 ч)

Электромагнитные волны. Свойства электромагнитных волн. Энергия электромагнитной волны. Плотность потока излучения.

Изобретение радио А.С.Поповым. Принципы радиотелефонной связи. Амплитудная модуляция и детектирование. Простейший радиоприемник.

Радиолокация. Понятие о телевидении. Развитие средств связи.

Скорость света. Принцип Гюйгенса. Законы отражения и преломления света. Полное отражение. Элементы геометрической оптики.

Когерентность. Интерференция света и ее применение в технике. Дифракция света. Дифракционная решетка. Дисперсия света. Поляризация света.

Электромагнитные излучения разных диапазонов длин волн - радиоволны, инфракрасное, видимое, ультрафиолетовое и рентгеновское излучения. Свойства и применение этих излучений.

Демонстрации

1. Излучение и прием электромагнитных волн.

2. Отражение электромагнитных волн.

3. Преломление электромагнитных волн.

4. Интерференция и дифракция электромагнитных волн.

5. Поляризация электромагнитных волн.

6. Модуляция и детектирование высокочастотных электромагнитных колебаний.

7. Прием радиосигнала на детекторный приемник.

8. Устройство и действие простейшего радиоприемника.

9. Законы преломления света.

10. Полное отражение.

11. Получение интерференционных полос.

12. Дифракция света на тонкой нити.

13. Дифракция света на узкой щели.

14. Разложение света в спектр с помощью дифракционной решетки.

15. Световод.

16. Поляризация света поляроидами.

17. Применение поляроидов для изучения механических напряжений в деталях конструкций.

18. Невидимые излучения в спектре нагретого тела.

19. Свойства инфракрасного излучения.

20. Свойства ультрафиолетового излучения.

21. Шкала электромагнитных излучений (таблица).

22. Зависимость плотности потока излучения от расстояния до точечного источника.

Решение задач (12 ч)

Устный зачет (коллоквиум) (6 ч).

Письменный зачет (1 ч)

Контрольная работа ?2 (2 ч)

Резерв (4 ч).

3. Элементы теории относительности (2 ч).

Лекции (2 ч).

Принцип относительности Эйнштейна. Скорость света в вакууме как предельная скорость передачи сигнала. Релятивистский закон сложения скоростей.

Зависимость массы тела от скорости. Закон взаимосвязи массы и энергии.

4. Квантовая физика

4.1.Световые кванты(II ч)

Лекции (3 ч)

Фотоэлектрический эффект и его законы. Кванты света. Уравнение фотоэффекта. Вакуумный и полупроводниковый фотоэлементы. Применения фотоэффекта в технике.

Фотон. Корпускулярно-волновой дуализм. Давление света. Опыты Лебедева. Химическое действие света и его применение.

Демонстрации

1. Фотоэлектрический эффект на установке с цинковой пластиной.

2. Законы внешнего фотоэффекта.

3. Устройство и действие полупроводникового и вакуумного фотоэлементов.

4. Устройство и действие фотореле на фотоэлементе.

5. Химическое действие света.

Решение задач (4 ч)

Письменный зачет (1 ч)

Контрольная работа ?3 (2 ч)

Резерв (1 ч)

5. Атом и атомное ядро (23 ч)

Лекции (10 ч)

Опыт Резерфорда. Ядерная модель атома. Квантовые постулаты Бора. Испускание и поглощение света атомом. Непрерывный и линейчатый спектры. Спектры испускания и поглощения. Спектральный анализ и его применение. Лазер. Роль отечественных ученых в создании квантовых генераторов.

Состав ядра атома. Нуклиды. Изотопы. Ядерные силы. Энергия связи атомных ядер. Ядерные реакции. Энергетический выход ядерных реакций. Радиоактивность. Альфа- и бета- частицы, гамма-лучи. Закон радиоактивного распада. Методы регистрации ионизирующих излучений. Получение радионуклидов и их использование. Поглощенная доза излучения и ее биологическое действие. Защита от излучений.

Деление ядер урана. Цепная реакция. Ядерный реактор. Термоядерные реакции. Успехи и перспективы развития ядерной энергетики в мире. Борьба за устранение угрозы ядерной войны.

Элементарные частицы и их свойства. Частицы и античастицы. Взаимные превращения частиц и квантов электромагнитного излучения.

Демонстрации

1.Модель опыта Резерфорда.

2.Наблюдение треков в камере Вильсона.

3.Устройство и действие счетчика ионизирующих частиц.

Решение задач (6 ч)

Устный зачет (2 ч)

Письменный зачет (1 ч)

Контрольная работа ?4 (2 ч)

Резерв (2 ч)

6. Обобщающие занятия (4 ч)

Современная научная картина мира. Физика и научно-техническая революция.

Лабораторный практикум (10 ч)

Фронтальные лабораторные работы

1. Измерение показателя преломления стекла.

2. Наблюдение интерференции и дифракции света.

3.Измерение длины световой волны с помощью дифракционной решетки.

4. Наблюдение сплошного и линейчатого спектров. .

5. Изучение треков заряженных частиц по готовым фотографиям.

На практикум вынесены фронтальные лабораторные работы, указанные выше. При наличии времени можно добавить работы из следующего списка:

1. Измерение, индуктивности катушки.

2. Исследование электромагнитных колебаний с помощью осциллографа.

3. Изучение резонанса в электрическом колебательном контуре.

4. Изучение устройства и работы трансформатора.

5. Измерение КПД генератора переменного тока.

6. Изучение характеристик электронного усилителя.

7. Сборка действующей модели радиоприемника.

8. Проведение качественного спектрального анализа вещества.

9. Изучение явления фотоэффекта.

10. Изучение ионизирующих излучений с помощью газоразрядного счетчика, камеры Вильсона, спинтарископа.

Обобщающее повторение (11ч). Экскурсия (во внеурочное время)

Межпредметные связи

При изучении темы "Электромагнитные колебания и волны" используют знания о свойствах и графиках гармонических функций, о понятии производной и правилах взятия производной этих функций (математика, Х - XI классы), о топливно-энергетическом комплексе (география, IX класс), о достижениях физики конца XIX - начала XX в. (история, Х класс).

При изучении элементов теории относительности получают дальнейшее развитие приобретенные на уроках физики IX класса знания об относительности механического движения, о понятиях массы, энергии.

Знания материала по физике атомного ядра формируются с использованием знаний о периодической системе элементов Менделеева, о нуклидах и изотопах и составе атомных ядер (химия, VIII класс), о свойствах показательной функции и дифференциальном уравнении (математика, Х - XI классы), о мутационном воздействии ионизирующей радиации (биология, Х - XI классы), о использовании атомной энергии в мирных целях (история XI класс).

Действия света изучают с привлечением знаний о биологическом действии света (биология, VI класс), о воздействии инфракрасного и ультрафиолетового излучений на живые организмы (биология, Х класс), об особенностях реакции хлорирования метана (химия, Х класс), о процессе фотосинтеза (биология, XI класс).

При изучении атомного ядра используются знания учащихся из курса начальной военной подготовки (X класс) о проникающей радиации, радиоактивном заражении и средствах защиты от них, дозе излучения, принципах работы ионизационной камеры и газоразрядного счетчика.

Знания мировоззренческого характера о материальности поля, об истинности физических теорий, их связи и преемственности, о связи физики как науки с практикой формируются с привлечением понятия материи, идеи познаваемости мира.

Знания о свойствах и применении рентгеновского излучения углубляются при изучении причин мутаций и загрязнения природной среды мутагенами (биология, XI класс).

Сведения о зависимости плотности потока излучения от расстояния до точечного источника, о скорости света, волновых и квантовых свойствах света, свойствах электромагнитных излучений разных диапазонов частот, давлении света, спектральном анализе, термоядерных реакциях, методах регистрации электромагнитных излучений и элементарных частиц используются в курсе астрономии (XI класс).

Основные знания и умения учащихся.

Электродинамика

Учащиеся должны знать

Понятия: гармонические, свободные, вынужденные колебания и автоколебания; колебательный контур; переменный ток; резонанс, автоколебательная система; электромагнитное поле, интерференция, дифракция, дисперсия и поляризация света.

Законы отражения и преломления волн; принцип постоянства скорости света в вакууме; связь массы и энергии.

Практическое применение: генератор переменного тока, генератор незатухающих колебаний на транзисторе; схема радиотелефонной связи; полное отражение; примеры практического применения электромагнитных волн инфракрасного, видимого, ультрафиолетового и рентгеновского диапазонов частот; радиолокация.

Учащиеся должны уметь

Измерять силу тока и напряжение в цепях переменного тока. Использовать трансформатор для преобразования токов и напряжений. Собирать простейший радиоприемник.

Определять неизвестный параметр колебательного контура, если известно значение другого его параметра и частота свободных колебаний; рассчитывать частоту свободных колебаний в колебательной системе с известными параметрами. Измерять длину световой волны.

Решать задачи на применение формул, связывающих длину волны с частотой и скоростью, период колебаний с циклической частотой, на применение закона преломления волн.

Квантовая физика

Учащиеся должны знать

Понятия: фотон, фотоэффект, корпускулярно-волновой дуализм, ядерная модель атома, ядерные реакции, энергия связи, радиоактивный распад, цепная реакция деления, термоядерная реакция, элементарная частица, атомное ядро. Законы фотоэффекта; постулаты Бора; закон радиоактивного распада.

Практическое применение: устройство и принцип действия фотоэлемента; примеры технического использования фотоэлементов; принцип спектрального анализа; примеры практических применений спектрального анализа; устройство и принцип действия ядерного реактора.

Учащиеся должны уметь

Решать задачи на применение формул, связывающих энергию, импульс и массу фотона с частотой соответствующей световой волны.

Вычислять красную границу фотоэффекта и энергию фотоэлектронов на основе уравнения Эйнштейна.

Определять продукты ядерных реакций на основе законов сохранения электрического заряда и массового числа. Рассчитывать энергетический выход ядерной реакции.

Определять знак заряда или направление движения элементарных частиц по их трекам на фотографиях.