Тепловые явления

Некоммерческая организация «Ассоциация московских вузов»
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Московский государственный университет путей сообщения»
(МИИТ)
Научно-образовательный материал
"Учебно-методические карты для преподавания физики"
Состав научно-образовательного коллектива
1. Жук В.Д., доцент
2. Григорец О.А., ст. преподаватель
Москва 2011
Актуальность
Учебно-методические программы являются частью комплекса
методического обеспечения для проведения занятий, определяя содержание,
последовательность и объём изучаемого материала. Учебно-методические
программы (и учебно-методические карты как их составная часть) для
сочленения высшего и среднего образования является важной задачей
сегодняшнего дня.
Цель
Разработка учебно-методического обеспечения для проведения занятий
со школьниками на базе МИИТ.
Что конкретно сделано
Коллективом сотрудников кафедры "Физика" МИИТ были разработаны
учебно-методические карты для преподавания физики учащимся 9-х, 10х и 11-х
классов.
Формат и содержание учебно-методических карт разработан в
соответствии с требованиями Министерства образования для школьных
образовательных программ.
Сохраняя единый формат и объём конкретного физического
содержания, учебно-методические карты подготовлены для различных потоков,
преподавание в которых различается количеством отведённых часов.
Задача
Использовать учебно-методические карты при организации занятий,
подборе литературных источников, проведении занятий, реализации
преемственности изучения программы при изучении физики в 9-м, 10-м и 11-м
классах.
Краткое содержание
Содержание учебного материала для преподавания учащимся 9-х
классов:
Механика
Механическое движение. Траектория. Путь. Перемещение.
Равномерное прямолинейное движение. Скорость. Ускорение.
Равноускоренное прямолинейное движение. Свободное падение.
Движение по окружности.
Масса. Плотность вещества.
Сила. Сложение сил. Проверочная работа
Инерция. Первый закон Ньютона.
Второй закон Ньютона.
Третий закон Ньютона.
Сила трения.
Сила упругости.
Закон всемирного тяготения. Сила тяжести. Проверочная работа
Импульс тела. Закон сохранения импульса.
Механическая работа и мощность.
Кинетическая энергия. Потенциальная энергия.
Закон сохранения механической энергии
Простые механизмы. К.П.Д. простых механизмов.
Давление. Атмосферное давление
Закон Паскаля
Закон Архимеда
Механические колебания и волны. Звук. Проверочная работа
Тепловые явления
Строение вещества.
Модели строения газа, жидкости и твердого тела.
Тепловое движение атомов и молекул. Связь температуры вещества со
скоростью хаотического движения частиц.
Броуновское движение.
Диффузия
Тепловое равновесие.
Внутренняя энергия.
Работа и теплопередача как способы изменения внутренней энергии
Виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение
Количество теплоты. Удельная теплоемкость
Закон сохранения энергии в тепловых процессах.
Испарение и конденсация. Кипение жидкости.
Влажность воздуха.
Плавление и кристаллизация.
Преобразование энергии в тепловых машинах. Проверочная работа
Электромагнитные явления
Электризация тел.
Два вида электрических зарядов. Взаимодействие электрических зарядов.
Закон сохранения электрического заряда.
Электрическое поле. Действие электрического поля на электрические
заряды.
Постоянный электрический ток. Сила тока. Напряжение.
Электрическое сопротивление.
Закон Ома для участка электрической цепи.
Работа и мощность электрического тока.
Закон Джоуля–Ленца.
Опыт Эрстеда. Магнитное поле тока.
Взаимодействие магнитов.
Действие магнитного поля на проводник с током.
Электромагнитная индукция. Опыты Фарадея.
Электромагнитные колебания и волны.
Закон прямолинейного распространения света.
Закон отражения света. Плоское зеркало.
Преломление света.
Дисперсия света.
Линза. Фокусное расстояние линзы.
Глаз как оптическая система. Оптические приборы.
Квантовые явления
Радиоактивность. Альфа-, бета-, гамма-излучения.
Опыты Резерфорда. Планетарная модель атома.
Состав атомного ядра.
Ядерные реакции.
Итоговое занятие. Консультации. Повторение основных понятий и законов,
приёмов решения задач.
Контрольная работа.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гурский И.П.. Элементарная физика с примерами решения задач/Под ред.
И.В. Савельева – М.: Наука, 1989. – 4-е изд., испр.- 464 с.
2. Учебники по физике для учащихся 9-11 классов средних
образовательных школ.
3. Никитенко В.А., Прунцев А.П. Конспект лекций по физике для
поступающих в ВУЗ. – М.: МИИТ, 2007. – 162 с.
4. Никитенко В.А., Прунцев А.п. Наглядные приемы решения задач по
физике. – М.: МИИТ, 2007. –16с.
5. Бендриков Г.А., Буховцев Б.Б. и др. Задачи по физике для поступающих в
вузы. Изд.10 – М.: Физматлит, 2009. – 344 с.
6. Ильин С.И., Никитенко В.А., Прунцев А.П. Сборник задач по физике для
поступающих в ВУЗ. – М.: МИИТ, 2008. – 274 с.
7. Кабардин О. Ф. , Кабардина С. И. , Орлов В. А.. Физика: Руководство для
подготовки к экзаменам (ЕГЭ). - М: АСТ, Астрель, 2004. – 176 с.
8. Физика. Подготовка к ЕГЭ. Кокин С.М., Никитенко В.А., Пауткина
А.В., Прунцев А.П. – М.: МИИТ, 2008. – 184 с.
Содержание учебного материала для преподавания учащимся 10-х
классов:
Механика
Кинематика. Действия с векторами. равномерное движение. Графические
представления. Средняя скорость. Координатный метод решения задач.
Уравнения кинематики для равномерного движения.
Равнопеременное
движение.
Уравнение
кинематики
для
равнопеременного движения.
Проверочная работа
Основы динамики: законы Ньютона, закон Всемирного тяготения,
понятие силы тяжести, вес тела; законы упругости, сухого трения, вязкого
трения (сопротивления среды).
Импульс тела. Механическая работа, мощность. Законы охранения в
механике: массы, импульса, полной механической энергии.
Статика. Момент силы. Условие равновесия тела с неподвижной осью
вращения.
Проверочная работа
Молекулярная физика и термодинамика
Основы молекулярно-кинетической теории. Масса и размер молекул.
Количество вещества. Моль. Постоянная Авогадро. Модели газа,
жидкости, твёрдого тела. Температура, давление, плотность.
Агрегатные состояния вещества. Тепловые процессы: нагревание и
остывание; плавление и кристаллизация; испарение и конденсация;
ионизация и рекомбинация; возгонка и сублимация. Кипение жидкости.
Влажность. Насыщенные и ненасыщенные пары.
Идеальный газ. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории
газа. Уравнение Менделеева-Клапейрона.
Проверочная работа
Изопроцессы: изотермический, изобарический, изохорный. Адиабатный
процесс.
Термодинамические потенциалы: теплота, внутренняя энергия, работа.
Первое и второе начала термодинамики. Тепловые машины. Цикл Карно.
К.П.Д. тепловых машин.
Разбор вариантов по теме «Термодинамика и молекулярная физика».
Тестирование по теме «Термодинамика и молекулярная физика».
Электродинамика
Электростатика: электрические заряды; закон сохранения электрического
заряда; закон Кулона. Электрическое поле. Источники электрического
поля.
Напряжённость и потенциал электрического поля. Напряжённость и
потенциал электрического поля точечного заряда. Силовые линии и
потенциальные поверхности. Принцип суперпозиции электрических
полей.
Работа по перемещению заряда в электрическом поле. Связь разности
потенциалов и напряжённости в однородном электрическом поле.
Проверочная работа
Электроёмкость уединённого проводника. Правила соединения
конденсаторов. Электроёмкость плоского и сферического конденсаторов.
Энергия электрического поля.
Постоянный электрический ток. Механизмы электрического тока. Сила и
плотность тока. Сопротивление проводников. Правила соединения
проводников. Зависимость сопротивления от геометрических размеров
проводника и температуры.
Э.Д.С. источника тока. Напряжение. Закон Ома: для участка цепи, для
неоднородной цепи, ток короткого замыкания.
Проверочная работа
Расчёт добавочного сопротивления к вольтметру и шунта к амперметру.
Эквивалентные схемы. Правила соединения источников тока. К.П.Д.
источника тока.
Работа постоянного тока. Мощность, выделяющаяся в электрической
цепи. Закон Джоуля-Ленца.
Проверочная работа
Электрический ток в жидкостях. Законы Фарадея для электролиза.
Электромагнетизм. Магнитное поле. Источники магнитных полей.
Индукция магнитного поля. Магнитное поле бесконечно длинного
прямолинейного проводника с током, кругового тока, соленоида.
Закон Ампера. Сила Лоренца.
Разбор вариантов ЕГЭ по теме «Электродинамика и магнетизм».
Тестирование по теме «Электродинамика и магнетизм»
Итоговое занятие. Консультации. Повторение основных понятий и
законов, приёмов решения задач.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гурский И.П.. Элементарная физика с примерами решения задач/Под ред.
И.В. Савельева – М.: Наука, 1989. – 4-е изд., испр.- 464 с.
2. Учебники по физике для учащихся 9-11 классов средних
образовательных школ.
3. Никитенко В.А., Прунцев А.П. Конспект лекций по физике для
поступающих в ВУЗ. – М.: МИИТ, 2007. – 162 с.
4. Никитенко В.А., Прунцев А.п. Наглядные приемы решения задач по
физике. – М.: МИИТ, 2007. –16с.
5. Бендриков Г.А., Буховцев Б.Б. и др. Задачи по физике для поступающих в
вузы. Изд.10 – М.: Физматлит, 2009. – 344 с.
6. Ильин С.И., Никитенко В.А., Прунцев А.П. Сборник задач по физике для
поступающих в ВУЗ. – М.: МИИТ, 2008. – 274 с.
7. Кабардин О. Ф. , Кабардина С. И. , Орлов В. А.. Физика: Руководство для
подготовки к экзаменам (ЕГЭ). - М: АСТ, Астрель, 2004. –
176
с.
8. Физика. Подготовка к ЕГЭ. Кокин С.М., Никитенко В.А., Пауткина
А.В., Прунцев А.П. – М.: МИИТ, 2008. – 184 с.
Содержание учебного материала для преподавания учащимся 10-х
классов:
Кинематика: параметры, относительность и виды движения.
Свободное падение тел. Графики равномерного, равноускоренного
и равнозамедленного движения.
Основы динамики: законы Ньютона, закон Всемирного тяготения,
силы упругости, трения, тяжести. Вес тела
Импульс. Закон сохранения импульса. Работа и мощность в
механике. Механическая энергия. Закон сохранения энергии.
Статика. Момент силы. Равновесие тела с неподвижной осью
вращения. Гидро- и аэромеханика.
Законы идеального газа. Термодинамика: I начало; теплоёмкость.
Фазовые переходы. II начало.
Электростатика: закон сохранения электрического заряда; закон
Кулона, напряжённость и потенциал электрического поля;
проводники, диэлектрики в электрическом поле. Электроёмкость,
конденсаторы.
7. Постоянный электрический ток: сила тока, закон Ома,
сопротивление проводников и их соединение. Закон Джоуля-Ленца.
Электролиз.
8. Магнитное поле. Силы Ампера, Лоренца. Магнитный поток.
Явления ЭМИ, СИ. Индуктивность контура.
9. Колебания, волны: параметры, уравнения. Применение.
10. Геометрическая оптика. Линзы. Волновая оптика:
интерференция, дифракция, дисперсия. Элементы СТО.
11. Квантовая физика. Внешний фотоэффект. Атом и атомное ядро.
12. Обзор физических эффектов: определений и единиц измерения
физических величин (часть 1).
13. Обзор физических эффектов: определений и единиц измерения
физических величин (часть 2).
ЛИТЕРАТУРА
1. Гурский И.П.. Элементарная физика с примерами решения задач/Под
ред. И. В. Савельева – М.: Наука, 1989. – 4-е изд., испр. - 464 с.
2. Учебники по физике для учащихся 9-11 классов средних
общеобразовательных школ.
3. Никитенко В.А., Прунцев А.П. Конспект лекций по физике для
поступающих в ВУЗ. – М.: МИИТ, 2007. – 162 с.
4. Никитенко В.А., Прунцев А.П. Наглядные приёмы решения задач по
физике. – М.: МИИТ, 2007. – 16 с.
5. Бендриков Г.А., Буховцев Б.Б. и др. Задачи по физике для
поступающих в вузы. Изд.10 – М.: Физматлит, 2009. - 344 с.
6. Ильин С.И., Никитенко В.А., Прунцев А.П. Сборник задач по физике
для поступающих в ВУЗ. – М.: МИИТ, 2008. – 274 с.
7. Кабардин О. Ф. , Кабардина С. И. , Орлов В. А.. Физика: Руководство
для подготовки к экзаменам (ЕГЭ). - М: АСТ, Астрель, 2004. – 176 с.
8. Физика. Подготовка к ЕГЭ. Кокин С.М., Никитенко В.А., Пауткина
А.В., Прунцев А.П. – М.: МИИТ, 2008. – 184 с.
Приложения:
Учебно-методические карты для :
- учащихся 9-х классов (1);
- учащихся 10-х классов (1);
- учащихся 11-х классов (4).
Целевая аудитория
Слушатели факультета довузовской подготовки МИИТ и учащиеся
школ г.Москвы.