Программа элективного курса "Законы сохранения в механике"

Разделы: Физика


Пояснительная записка

Целью курса является расширение программного материала по теме: “Законы сохранения в механике”, совершенствование практических навыков и умений по решению задач и проведению физического эксперимента, изучение законов сохранения на основе наиболее знакомых и доступных для наблюдения механических явлений.

Задачи:

  1. Формирование системы физических знаний и умений учащихся в соответствии с содержанием среднего образования для профильного уровня.
  2. Развитие мышления и творческих способностей учащихся.
  3. Развитие научного мировоззрения учащихся на основе освоения метода физической науки и понимания роли физики в современном мире.
  4. Развитие познавательных интересов учащихся и помощь им в освоении профессиональных намерений.

Требования к уровню подготовки учащихся.

В результате изучения элективного курса ученик должен знать смысл понятий и физических величин: импульс, реактивное движение, механическая работа, механическая энергия, энергия кинетическая и потенциальная, угловая скорость, ускорение, момент инерции, момент импульса твёрдого тела при вращательном движении, законы сохранения.

Уметь:

  1. Владеть методами научного исследования законов сохранения (импульса, энергии, момента импульса).
  2. Описывать и объяснять результаты наблюдений и экспериментов (закон сохранения импульса, энергии, момента импульса).
  3. Приводить примеры опытов, явлений иллюстрирующих, что наблюдения и эксперимент служат основой для выдвижения гипотез и построения научных теорий; эксперимент позволяет проверить истинность теоретических выводов; физическая теория даёт возможность объяснять явления природы и научные факты, предсказывать ещё неизвестные явления и их особенности.
  4. Применять полученные теоретические знания для решения задач и практических работ.
  5. Определять характер физического процесса по графикам, таблицам, формулам.
  6. Воспринимать и на основе полученных знаний самостоятельно оценивать информацию, содержащуюся в сообщениях СМИ, научно – популярной литературе.
  7. Использовать новые информационные технологии для поиска, обработки и предъявления информации по физике в компьютерных базах данных и сетях.
  8. Использовать приобретённые знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни.

Структура деятельности учащихся.

1. Владеть методами научного познания.

1. 1. Собирать установки для эксперимента по описанию, рисунку или схеме и проводить наблюдения изучаемых явлений.

1. 2. Представлять результаты наблюдений и измерений в виде таблиц и графиков, выявлять эмпирические закономерности.

1. 3. Применять изученные законы при решении качественных и количественных задач.

2. Владеть основными понятиями и законами.

2. 1. Давать определение физических величин и понятий: импульс тела, импульс силы, закон сохранения импульса, механическая работа, механическая энергия, потенциальная энергия, кинетическая энергия, закон сохранения механической энергии, момент инерции, угловая скорость, ускорение при вращении твёрдого тела, момент импульса, закон сохранения момента импульса.

2. 2. Знать физический смысл всех употребляемых величин.

3. Воспринимать, перерабатывать прочитанное, работать с дополнительной литературой.

3. 1. Выделять главную мысль в изучаемом, уметь развить её, используя дополнительную литературу.

3. 2. Приводить примеры практического использования изучаемого материала.

3. 3. Делать выводы по проведённым экспериментам, оформлять в виде таблиц и графиков.

3. 4. Определять относительную погрешность определяемых величин.

Элективный курс предусматривает прохождение материала в виде лекций, семинаров, практических и исследовательских занятий.

На практических занятиях при выполнении самостоятельных работ учащиеся смогут приобрести умения и навыки планирования физического эксперимента в соответствии с поставленной задачей, научиться выбирать оптимальный метод измерений, выполнять эксперимент и обрабатывать его результаты. Выполнение практических и экспериментальных заданий позволит учащимся применить приобретённые навыки в нестандартной обстановке, стать компетентным во многих практических вопросах.

Работы физического практикума посвящены совершенствованию практических умений и развитию творческого подхода к делу. Экспериментальные работы выполняются настолько самостоятельно, насколько желают и смогут ученики. С результатами исследований можно выступить перед одноклассниками или на заседании НОУ.

На лабораторных занятиях школьники научатся уверенно и безопасно использовать разнообразные физические приборы, приобретут практические умения, грамотно использовать их в бытовой практике, измерять влажность воздуха, кровяное давление, опыт практической работы с приборами окажет помощь ученику в обоснованном выборе будущей профессии.

Семинарские занятия способствуют развитию способностей самостоятельного приобретения знаний, критически оценивать полученную информацию, излагать свою точку зрения по обсуждаемому вопросу, выслушивать мнение товарищей и конструктивно обсуждать их.

В ходе курса планируется проводить обучающие и контрольные тесты, которые позволят закрепить и проконтролировать полученные знания, хорошо подготовиться к итоговому тестированию.

Оценка знаний и умений обучающихся проводится с учётом результатов выполненных практических и исследовательских работ, участия в конференциях, семинарских занятиях и защиты своих творческих работ.

Содержание программы.

1. Законы сохранения импульса тела. – 4 ч.

Импульс силы, импульс тела. Изолированная система тел. Закон сохранения импульса. Реактивное движение. Устройство ракеты. Значение работ советских учёных для космонавтики: К. Э. Циолковский, С. П. Королёв. Освоение космического пространства.

2. Закон сохранения энергии. – 7 ч.

Энергия. Механическая энергия. Механическая работа. Закон сохранения энергии. Простые механизмы (блоки, наклонная плоскость, винт, клин).

3. Закон сохранения момента импульса тела. – 6 ч.

Вращательное движение твёрдого тела. Угловая скорость. Ускорение при вращательном движении твёрдого тела. Основное уравнение вращательного движения. Момент инерции. Импульс твёрдого тела при вращательном движении. Момент импульса. Закон сохранения момента импульса.

Учебно – тематический план

(элективный курс)

(17 часа, 1 час в неделю)

№ п/ п в теме

Тема занятия

Кол-во часов

1

Импульс. Закон сохранения импульса.

1

2

Лабораторная работа № 1. Измерение импульса тела.

1

3

Решение задач по теме: “Импульс. Закон сохранения импульса”.

1

4

Решение задач по теме: “Импульс. Закон сохранения импульса”.

1

5

Работа в механике.

1

6

Решение задач по теме: “Работа в механике”.

1

7

Решение задач по теме: “Работа в механике”.

1

8

Энергия. Закон сохранения энергии.

1

9

Лабораторная работа № 2. Исследование превращения потенциальной энергии упругой деформации в кинетическую энергию.

1

10

Решение задач по теме: “Энергия. Закон сохранения энергии”.

1

11

Решение задач по теме: “Энергия. Закон сохранения энергии”.

1

12

Момент инерции.

1

13

Лабораторная работа № 3. Определение момента инерции тела.

1

14

Лабораторная работа № 4. Определение момента инерции диска.

1

15

Решение задач по теме: “Момент инерции”. (Приложение 1)

1

16

Момент импульса. Закон сохранения момента импульса.

1

17

Решение задач по теме: “Момент импульса. Закон сохранения момента импульса”. (Приложение 1)

1

Литература.

  1. Методика факультативных занятий по физике: Пособие для учителя / О. Ф. Кабардин, С. И. Кабардина, В. А. Орлов и др.; Под ред. О. Ф. Кабардина, В. А. Орлова. – 2 – е изд., перераб. и доп. – М.: Просвещение, 1988. – 240 с.: ил.
  2. Физика: Учеб. для 10 кл. шк. и кл. с углубл. изуч. физики / О. Ф. Кабардин, В. А. Орлов, Э. Е. Эвенчик и др.; Под ред. А. А. Пинского. – 3 – е изд. – М.: Просвещение, 1997. – 415 с.: ил.
  3. Физический практикум для классов с углубленным изучением физики: 10 – 11 кл. / Ю. И. Дик, О. Ф. Кабардин, В. А. Орлов и др.; Под ред. Ю. И. Дика, О. Ф. Кабардина. – 2 – е изд., перераб. и доп. – М.: Просвещение, 2002. – 157 с.: ил.

Ключевые слова.

  1. Импульс тела.
  2. Импульс силы.
  3. Реактивное движение.
  4. Ракета.
  5. Космос.
  6. Энергия.
  7. Кинетическая энергия.
  8. Потенциальная энергия.
  9. Механическая работа.
  10. Простые механизмы.
  11. Вращение твёрдого тела.
  12. Угловая скорость.
  13. Угловое ускорение.
  14. Момент инерции.
  15. Момент импульса.

Приложение