Програми для загальноосвітніх навчальних закладів фізика icon

Програми для загальноосвітніх навчальних закладів фізика


Схожі
Програми для загальноосвітніх навчальних закладів. Фізика 10-11...
Інструктивно-методичні рекомендації щодо вивчення шкільних дисциплін у основній та старшій школі...
Програми для загальноосвітніх навчальних закладів. Фізика 10-11...
Особливості навчальної програми для учнів 8 класу загальноосвітніх навчальних закладів...
Програма для загальноосвітніх навчальних закладів (класів) з поглибленим вивченням окремих...
Програми та рекомендації до розподілу програмного матеріалу загальноосвітніх навчальних закладів...
Програми та рекомендації до розподілу програмного матеріалу загальноосвітніх навчальних закладів...
Програми та рекомендації до розподілу програмного матеріалу загальноосвітніх навчальних закладів...
Програми для загальноосвітніх навчальних закладів. „Навчальні програми для профільного навчання...
Програми для загальноосвітніх навчальних закладів. Географія. Економіка...
Програми для загальноосвітніх навчальних закладів. Географія. Економіка...
Програми для загальноосвітніх навчальних закладів. Біологія 6-11...



страницы:   1   2   3   4


МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Головне управління змісту освіти

АКАДЕМІЯ ПЕДАГОГІЧНИХ НАУК УКРАЇНИ

ПРОГРАМИ

ДЛЯ ЗАГАЛЬНООСВІТНІХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ

ФІЗИКА

7—11 класи

Затверджено

Міністерством освіти і науки України

(Лист Міністерства освіти і науки України

№ 1/11-3580 від 22.08.2001)

Програми підготували:

Фізика. 7—11 класи: О.Бугайов (керівник), Л.Закота,

Д.Костюкевич, М.Мартинюк

Відповідальна за випуск

головний спеціаліст Головного управління змісту освіти

Міністерства освіти і науки України І.Пархоменко

© Міністерство освіти і науки України, 2001
© Академія педагогічних наук України, 2001
© О.Бугайов, Л.Закота, А.Казанцев та ін., 2001

Електронна версія

Інститут засобів навчання АПН України


ФІЗИКА

7—11 класи

^ ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

1. Фізика — обов'язковий компонент загальної та професійної освіти. Значення фізики у шкільній освіті визначається насамперед тим, що вона була і є фундаментом природничої освіти, філософії природознавства та науково-технічного прогресу. Її предметною областю є загальні закономірності природи в усій її багатогранності. Характерні для сучасного наукового знання інтеграційні тенденції привели сучасну фізику, на відміну від фізики XIX ст., до суттєвого розширення об'єкта фізичного дослідження, включивши до нього космічні явища (астрофізика), процеси у надрах Землі та планет (геофізика), деякі особливості явищ живого світу та властивості живих об'єктів (біофізика, молекулярна біологія), інформаційні системи (напівпровідникова, лазерна та кріогенна техніка як основа ЕОТ). Фізика сьогодні стала не лише теоретичною основою сучасної техніки, а й невід'ємною її частиною. Свідченням цього є сучасна енергетика (зокрема ядерна й термоядерна), сучасна техніка зв'язку (лазери, волокниста оптика, космічний зв'язок), техніка і технологія створення нових матеріалів.

Таким чином, сучасна фізика — найважливіше джерело знань про навколишній світ, основа науково-технічного прогресу і разом з тим — один з найважливіших компонентів людської культури (духовної та матеріальної, що в останні десятиліття недостатньо враховувалось у навчанні й вихованні). Цим визначається освітнє і виховне значення фізики як обов'язкового навчального предмета у загальноосвітній школі, необхідність диференціації її змісту залежно від цілей і завдань загальної та професійної освіти.

Цим визначаються й основні аспектні лінії змісту курсів фізики — рух і сили, речовина, поле, енергія, методи пізнання природи, що й відображено у цих програмах.

^ 2. Цілі навчання фізики. Навчання фізики, як і інших предметів, має загальні дидактичні цілі: освітні, виховні та розвивальні. Між ними немає чітких меж ні за змістом, ні за методами та засобами їх досягнення — вони повинні досягатись у єдиному навчально-виховному процесі. Загалом їх можна визначити так.

Освітні цілі:

  • формування і розвиток в учнів наукових знань та вмінь,
    необхідних і достатніх для розуміння явищ і процесів, що
    відбуваються у природі, техніці, побуті, та для продовження освіти; знання основ фізичних теорій (наукових фактів, понять, теоретичних моделей, законів), що складають ядро фізичної освіти, та вміння застосовувати ці знання для розв'язування завдань у стандартних та нестандартних ситуаціях;

  • оволодіння мовою фізики та умінням користуватися нею
    для аналізу інформації;

  • формування в учнів уміння систематизувати результати
    спостережень явищ природи і техніки, робити узагальнення й
    оцінювати їх вірогідність та межі застосування, планувати й
    проводити експерименти;

  • набуття практичних умінь використовувати вимірювальні
    прилади та обладнання, засоби інформаційних технологій як
    результат самостійного виконання певного кола дослідів (воно
    різне для різних рівнів диференціації та вікових категорій і
    визначене у програмі);

  • формування у свідомості учнів природничо-наукової картини світу.

Виховні цілі:

  • формування наукового світогляду й діалектичного мислення;

  • озброєння учнів раціональним методологічним підходом
    до пізнавальної й практичної діяльності;

  • виховання екологічного мислення і поведінки, націо-нальної свідомості та патріотизму, інтернаціоналізму, праце-любності й наполегливості.

Розвивальні цілі:

  • розвиток логічного мислення, уміння користуватися ме-
    тодами індукції й дедукції, аналізу й синтезу, робити висновки
    та узагальнення;

  • розвиток уміння розв'язувати змістові задачі, експери-
    ментувати, технічно мислити і в сукупності — розвивати творчі
    здібності.

Ці загальні цілі та завдання навчання фізики є визна-чальними і обов'язковими для всіх типів шкільних курсів. Вони деталізуються у цих програмах, підручниках і повинні забезпе-чуватися відповідними методами навчання, що їх застосовує вчитель.

^ 3. Вихідні принципи й положення, покладені в основу струк-тури та змісту даних програм. У цей час набувають особливої актуальності окремі вихідні положення та принципи, що стають визначальними для вдосконалення структури, змісту, методів навчання та для створення науково-методичного забезпечення процесу навчання фізики в школі. До них належать проблеми відповідності структури курсу фізики структурі сучасної школи, гуманітаризації та диференціації навчання. Ці проблеми взаємопов'язані й обумовлюють одна одну.

3.1. Навчання фізики в загальноосвітніх навчальних закладах має бути диференційованим, що (як показано вище) означає множинність та варіативність шляхів до суспільно погоджених цілей вивчення фізики. Програми курсу фізики у 7—11-х класах розраховані на здійснення в процесі навчання рівневої й профільної диференціації, що є одним із важливих аспектів гуманізації навчання фізики.

Основна ідея концепції рівневої диференціації — плану-вання обов'язкових навчальних досягнень (результатів) учнів: у програмах явно виділяється рівень обов'язкових результатів навчання і на цій основі — вищі рівні оволодіння навчальним матеріалом. Таких рівнів у програмах для 7—9-х класів (розділи І, II) три: А, В, С, де А — рівень обов'язко-вих навчальних досягнень, В і С — вищі рівні. Рівнева дифе-ренціація програм — це переважно диференціація за рівнем складності навчальних завдань і вимог до знань. Вона на всіх етапах навчання полягає не в тому, що одним учням повідомляють менший, а іншим — більший обсяг навчаль-ного матеріалу. За рівневої диференціації учням пропону-ють однаковий обсяг навчального матеріалу, але орієнтують їх на можливі різні рівні вимог щодо його засвоєння.

У програмі після визначення змісту кожної теми введена рубрика «Основна мета», яка допоможе вчителеві уточнити рівні вимог до навчальних досягнень учнів та структурувати на-вчальний матеріал; тут подаються рекомендації щодо викори-стання змісту відповідних підручників. Рівень обов'язкових навчальних досягнень повинен бути відкритим, тобто добре відомим учителю й учням. Чітке усвідомлення учнями рівня обов'язкових вимог — дієвий засіб мотивації навчання і нормалізації навчального навантаження. Учитель має стимулювати обрання кожним учнем такого рівня, на якому він звітуватиме перед учителем і класом (останнє дуже важливо у виховному плані). Основний навчальний матеріал має бути засвоєний на уроці. За умов рівневої диференціації особливого значення набуває рівнева диференціація домашніх завдань.

Домашні завдання слід супроводжувати чіткими пояс-неннями: що і як зробити, з яких питань підготувати відповіді, переказ тощо. Корисно доводити до відома учнів відповідні вимоги до домашніх завдань на тривалий час. Рівнева дифе­ренціація зберігається і в умовах профільної диференціації, вона «накладається» на останню, тобто зміст профільного курсу поділяють на рівень обов'язкових навчальних досягнень для цього курсу та вищі рівні.

Профільна диференціація здійснюється на III ступені (10— 11-ті класи) загальноосвітніх навчальних закладів за різними навчальними планами, у яких роль так званих профільних і непрофільних навчальних предметів різна, а отже, різний і на-вчальний час, який відводиться на їх вивчення. Суть профільної диференціації, таким чином, полягає в тому, що різні за про-філем навчальні групи (класи) вивчають курс фізики за про-грамами, що відрізняються не лише глибиною викладу мате-ріалу, змістом та обсягом вправ, вимог до знань і вмінь учнів, а й переліком розділів, тем і питань, що належать до програми даного курсу.

За внеском, що його має зробити курс фізики у формування всебічного розвитку учнів профільних класів, слід розрізняти три типи (рівні) профільних програм.

^ Курс загальнокультурної орієнтації (курс А) пропонують уч-ням, що схильні розглядати фізику як елемент загальної освіти і не передбачають її використання у своїй майбутній діяль-ності. Курс такого рівня слід рекомендувати для 10—11-х класів гуманітарного напрямку. Такий курс повинен відрізнятися не лише глибиною викладу тем, а й домінуючою пізнавальною спрямованістю, що позначається на характері пізнавальної діяльності учнів та логіці викладання. Домінуючою тут повинна бути світоглядна функція навчання фізики, і тому під час викладання та організації навчальної роботи учнів зосереджують увагу на розкритті загальнонаукового та філософського змісту фізичних понять і теорій; широко використовують міжпредметні зв'язки з метою інтеграції природничо-наукових знань, а також образні та модельні уявлення; залучають нескладний математичний апарат.

^ Курс прикладний (курс В) пропонують учням, для яких шкільна фізика відіграє роль апарату вивчення закономірностей навколишнього світу та певної галузі природознавчих знань, техніки чи технології. Курс такого змісту рекомендують учням, які навчаються у 10—11-х класах загальноосвітнього, природничо-математичного і технологічного напрямків.

Такий прикладний курс повинен мати більшу практичну спрямованість, а також суттєвий зв'язок із предметами про-фільного циклу. Навчання слід спрямувати на розв'язування задач, формування вміння використовувати наукові знання для розв'язання практичних завдань у різних галузях діяльності, прийняття конструкторсько-технологічних рішень щодо конк-ретних виробничих завдань, застосування фізичних методів і теорій для пояснення суті хімічних, біологічних та агробіоло-гічних процесів тощо.

^ Курс поглибленого (творчого) рівня (курс С) орієнтований на учнів, які виявляють підвищений інтерес та здібності до ви-вчення фізики і свою майбутню діяльність безпосередньо по-в'язують із фізикою, математикою, сучасною технікою, інши-ми фундаментальними природничими науками, готуються до здобуття вищої освіти з цих напрямків. Курс такого рівня рекомендують учням, які обрали фізико-математичний, фізичний, фізико-хімічний профілі у 10—11-х класах або поглиблене вивчення фізики у 8—11-х класах спеціалізованих шкіл, класів, ліцеїв.

Викладання такого курсу має бути орієнтоване на досить високий рівень теоретичних узагальнень, широке використання математичного апарату (підвищеної складності), формування у свідомості учнів сучасного стилю наукового мислення, здат-ності розв'язувати задачі і виконувати практичні (лабораторні) роботи підвищеної складності. Особливості конкретного на-прямку навчання можуть вимагати включення до відповідного курсу (А, В, С) матеріалу, який би розширював або й розши-рював, і поглиблював основний курс. Так, для біолого-хімічних профілів можуть бути розширені деякі питання молекулярної фізики (космос, фізика атмосфери), ядерної фізики (радіація та її вплив на живі організми, біологічний захист тощо).

3.2. Гуманітаризація повинна стати одним з основних на-прямків удосконалення процесу навчання фізики. Гума-нітаризація вивчення природничо-математичних наук, у тому числі й фізики, означає поворот у викладанні до цілісної кар-тини світу і насамперед до світу людини, до всебічної культури та “олюднення” знань. Можна визначити такі головні аспекти гуманітаризації процесу навчання фізики: більш повне вико-ристання її “гуманітарного потенціалу” як частини загально-людської культури для морального виховання, показ шляхів подолання хижацького ставлення до природи та екологічного невігластва, звернення у навчанні до людини як об'єкта нау-кового пізнання, що є часткою природи. Таким чином, йдеться про повне використання у навчанні гуманітарного змісту са-мого предмета фізики, який пов'язаний з розвитком мислення взагалі та екологічного зокрема, формуванням світогляду, ви-хованням почуттів, а також про органічний зв'язок між фізи-кою і розвитком суспільної свідомості, між фізикою і ставлен-ням людини до навколишнього світу.

Без сумніву, поряд із цим “гуманітарним потенціалом” у курсі фізики закладено величезний “технічний потенціал”, який виявляється у впливі фізики на життя суспільства через науково-технічний прогрес. До останніх років курс фізики був спрямований головним чином на розкриття його технічного потенціалу під гаслом здійснення так званого політехнічного навчання. Політехнічна спрямованість необхідна і потрібна, але вона не може в сучасних умовах бути визначальною чи основною. Учитель повинен орієнтуватися на посилення ролі гуманітарного потенціалу в навчанні фізики у згаданих вище напрямках. Це однаково важливо для всіх категорій учнів — як тих, хто пов'язує своє майбутнє з фізикою і технікою, так і тих, хто планує працювати в інших, зокрема гуманітарних, напрямках.

В аспекті гуманітаризації навчання фізики особливої ак-туальності набуває питання зосередження уваги учнівської молоді на глобальних, “планетарних” проблемах сучасної ци-вілізації — екології, енергетиці та енергозбереженні, атомній і ядерній енергетиці (у широкому та військовому її аспектах), проблемах телекомунікацій та комп'ютеризації.

Іноді помилково вважають, що гуманітаризація у навчанні фізики — це уникнення формул, задач, зменшення кількості лабораторних практикумів і обов'язкових демонстрацій. Така точка зору хибна і небезпечна невиправданим спрощенням курсу фізики, яка в кінцевому підсумку не дає можливості учням усвідомити його і замість того щоб спростити, ускладнює засвоєння навчального матеріалу. Важливо поєднати продуктивний розгляд фундаментальних основ науки та її глобальних проблем, зберегти в доступній для учнів даної категорії формі обидва методи фізики — теоретичний і експериментальний, обмеживши там, де це потрібно, використання математичних моделей (формул) за рахунок введення у розгляд різного роду модельних уявлень.

3.3. В організації та реалізації навчання фізики повинен послідовно використовуватися діяльнісний підхід. Це озна-чає кардинальний перехід від суто інформаційно-поясню-вального характеру викладання, орієнтованого на передачу готових знань, до діяльнісного, спрямованого, на розвиток пізнавальних сил і творчих здібностей, способів мислення та діяльності учнів.

Особливу увагу вчитель має приділяти навчальному фізич-ному експерименту, який є вагомою органічною частиною всіх видів шкільних курсів фізики і одночасно важливим методом навчання. Зазначені в програмі лабораторні роботи, як і де-монстрації, є обов'язковими. Залежно від умов даної школи учитель може заміняти окремі роботи або демонстрації рівно-цінними, а також збільшувати їх кількість за рахунок введення короткочасних експериментальних завдань, об'єднувати деякі лабораторні роботи в одну. Учитель повинен виходити з того, що чітке розуміння учнями експериментального характеру фізичних законів має дуже велике пізнавальне і світоглядне значення: воно робить фізику наукою про природу, а не системою умоглядних побудов; прищеплює думку про межі застосування фізичних законів і теорій, відкриває перспективи подальшого розвитку науки.

Важливим засобом експериментальних робіт (переважно у 9—11-х класах) має стати моделювання фізичних явищ і про-цесів (переважно з числа робіт-практикумів) за допомогою комп'ютерних програмних засобів, які використовують також для організації різних форм самостійної роботи учнів: програ-мованого навчання (в діалоговій формі), уміння розв'язувати задачі, організації контролю і корекції знань, обчислення по-хибок вимірювань.

  1. ^ Програмами передбачено використання Міжнародної сис-теми одиниць (СІ) фізичних величин. У ряді випадків допустиме
    використання деяких позасистемних одиниць.

  2. ^ Під час проведення навчального фізичного експерименту
    вчитель зобов'язаний суворо дотримуватись правил техніки без-
    пеки,
    затверджених Міністерством освіти і науки України,
    постійно навчати цих правил учнів (у частині, що їх стосуєть-
    ся), перед кожною з лабораторних робіт інструктувати учнів
    щодо цих правил у даній роботі.




І. РІВНЕВІ ПРОГРАМИ ДЛЯ 7-9-х КЛАСІВ

(рівні А, В)

7-й КЛАС

(2 год на тиждень, усього 68 год)

1. Вступ

(2 год)

Фізика — наука про природу. Фізичні явища, спо-стереження, вимірювання. Фізичний закон. Роль екс-перименту і теорії в становленні фізики. Творці фізи-ки. Внесок учених України у розвиток фізики. Зв'язок фізики з іншими науками, технікою.

Фронтальна лабораторна робота

1. Визначення ціни поділки вимірювального при-ладу. Вимірювання об'єму.

Демонстрації

  1. Приклади фізичних явищ: скочування кульки з
    похилої площини; електрична іскра; кипіння води; зоб-
    раження, що дає лінза.

  2. Приклади застосування фізичних явищ у техніці на
    моделях двигуна внутрішнього згоряння, турбіни, гідрав-
    лічного преса, блоків, електронагрівальних приладів.

^ ОСНОВНІ ВИМОГИ

Рівень А

Учні повинні знати:

• як визначати ціну поділки конкретного вимірю-вального приладу.


Учні повинні вміти:

  • визначати ціну поділки мензурки, термометра;

  • вимірювати об'єм тіл мензуркою;

  • наводити приклади фізичних явищ, приладів, тіл,
    речовин.

Рівень В

(додатково до вимог, зазначених у рівні А)

Учні повинні знати:

  • про існування експериментального методу в науці
    та його окремі складові;

  • загальні правила роботи з вимірювальним прила-
    дом (як визначати ціну поділки, межі вимірювання, по-
    хибку приладу і вимірювання).

Учні повинні вміти:

• самостійно виконати фізичний дослід, провести
спостереження, вимірювання.

^ 2. Початкові відомості про будову речовини

(9 год)

Молекули. Дифузія. Рух молекул. Зв'язок темпе-ратури тіла зі швидкістю руху його молекул. Вплив тем-ператури на швидкість розповсюдження шкідливих ре-човин у повітрі, воді та запобігання негативним на-слідкам цього. Притягання і відштовхування молекул.

Різні стани речовини та їх пояснення на основі мо-лекулярно-кінетичних уявлень (порівняння фізичних властивостей речовини в різних станах, розкриття відмінностей на основі молекулярно-кінетичних уяв- лень). (М.В.Ломоносов про будову речовини.)

Фронтальна лабораторна робота 2. Визначення розмірів малих тіл.

Демонстрації

  1. Стисливість газів.

  1. Розширення тіл під час нагрівання.
    3. Розчинення фарби у воді.

4. Дифузія газів, рідин.

5. Модель хаотичного руху молекул.

6. Зчеплення свинцевих циліндрів.

7. Об'єм і форма твердого тіла і рідини.

8. Властивість газу займати весь наданий йому об'єм.

^ ОСНОВНІ ВИМОГИ

Рівень А

Учні повинні знати:

  • положення про те, що речовини складаються з частинок (зокрема молекул), які перебувають у безпе-
    рервному хаотичному русі й взаємодіють між собою
    (притягуються і відштовхуються);

  • явище дифузії в рідинах, газах, твердих тілах.

^ Учні повинні вміти:

  • застосовувати основні положення молекулярно-кіне-
    тичної теорії для пояснення дифузії, фізичних властивос-
    тей речовини, що перебуває в різних агрегатних станах;

  • розв'язувати якісні задачі;

• наводити конкретні приклади поширення шкід-
ливих речовин від димарів підприємств, відкритих містко-
стей із бензином, розлитих нафтопродуктів тощо.

Рівень В

(додатково до вимог, зазначених у рівні А)

^ Учні повинні знати про зв'язок швидкості руху моле-кул з температурою, вплив останньої на швидкість пе-ребігу дифузії.

Учні повинні вміти:

  • пояснювати відмінності фізичних властивостей ре-
    човини, що перебуває в різних агрегатних станах, на
    основі положень молекулярно-кінетичної теорії будо-
    ви речовини;

  • спланувати і виконати дослід на підтвердження
    того, що швидкість дифузії залежить від температури.

^ 3. Взаємодія тіл

(14 год)

Механічний рух. Рівномірний рух. Швидкість. Інер-ція. Взаємодія тіл. Маса тіла. Густина речовини.

Явище тяжіння. Сила тяжіння. Зв'язок між силою тяжіння і масою.

Явище деформації. Сила пружності. Вага як випадок сили пружності. Динамометр. Графічне зображення сили Додавання сил, напрямлених уздовж однієї прямої.

Явище тертя. Сила тертя. Тертя ковзання, кочення спокою. Підшипники.

Фронтальні лабораторні роботи

3. Вимірювання маси тіла на важільних терезах.

4. Визначення густини твердого тіла.

5. Градуювання пружини і вимірювання сил динамометром.

Демонстрації

1. Рівномірний і нерівномірний рухи.

  1. Досліди, що ілюструють явища інерції та взаємодії тіл.

  2. Вимірювання маси тіл на терезах.

  3. Порівняння мас різних тіл, що мають однаковий
    об'єм, і об'ємів тіл, що мають однакові маси.

  4. Деформація тіл.

  5. Вимірювання сили динамометром.

  6. Додавання сил, напрямлених уздовж однієї прямої.




  1. Прояв та вимірювання сил тертя ковзання, кочення, спокою.

  2. Способи зменшення й збільшення сили тертя.

10. Кулькові та роликові підшипники.

^ ОСНОВНІ ВИМОГИ Рівень А

Учні повинні знати:

• поняття: рівномірний рух, інерція, швидкість, ма-са, густина, сили тяжіння, пружності, тертя, сила як величина, що характеризує зміну швидкості руху;

  • формулу зв'язку сили тяжіння і маси тіла;

  • співвідношення між одиницями швидкості 1 м/с,
    1 км/год;

  • способи визначення маси тіл та сили тяжіння, ва-
    ги, сил пружності, тертя.

Учні повинні вміти:

  • правильно користуватися терезами, динамометром;

  • розв'язувати задачі на одну дію із застосуванням

формул: = ; р=; F = mg; Р = тg;

зображати графічно сили, векторно їх додавати.

Від учнів не вимагаються знання про нерівномірний рух, середню швидкість, про “механізм” утворення ваги; достатньо лише розуміння, що вага є різновидом сили пружності й прикладена до опори чи підвісу тіла. Не слід вимагати вміння розв'язувати задачі на знаходження часу руху тіла, об'єму із зазначених вище формул.

Рівень В

(додатково до вимог, зазначених у рівні А)

Учні повинні знати:

  • поняття: нерівномірний рух, середня швидкість;

  • способи визначення густини речовини;

  • графіки швидкості та шляху рівномірного руху.

Учні повинні вміти:

  • логічно пояснювати, як виникає вага тіла;

  • виражати швидкість, задану в м/с, у км/год і навпаки;

  • будувати графіки швидкості та шляху конкретно-
    го рівномірного руху;

  • розв'язувати задачі на знаходження будь-якої ве-
    личини із зазначених вище формул.

^ 4. Тиск твердих тіл, рідин, газів

(26 год)

Тиск. Тиск твердих тіл.

Тиск газів. Пояснення його на основі молекулярно-кінетичних уявлень. Закон Паскаля.

Тиск у рідинах і газах. Сполучені посудини. Водо-провід. Шлюзи. Гідравлічний прес. Гідравлічне гальмо.

Атмосферний тиск. Дослід Торрічеллі. Барометр-анероїд. Зміна атмосферного тиску з висотою. Мано-метри. Насоси.

Архімедова сила. Умови плавання тіл. Водний транс-порт. Повітроплавання. Пристосування живих істот до дії архімедової сили і вагового тиску.

Фронтальні лабораторні роботи

6. Визначення виштовхувальної сили, що діє на за-
нурене в рідину тіло.

7. З'ясування умов плавання тіла в рідині.

Демонстрації

  1. Залежність тиску твердого тіла на опору від сили
    та площі опори.

  2. Роздування повітряної кульки під ковпаком насоса.

  3. Передавання тиску рідинами і газами.

  4. Тиск рідини на дно і стінки посудини.

  5. Зміна тиску в рідині з глибиною.

  6. Сполучені посудини.

  7. Виявлення атмосферного тиску.

  8. Вимірювання атмосферного тиску барометром-
    анероїдом.

  9. Будова і дія манометра.




  1. Будова і дія гідравлічного преса, гальма.

  2. Будова і дія насосів.

  3. Дія архімедової сили в рідині та газі.

  4. Рівність архімедової сили вазі витісненої рідини.

  5. Плавання тіл.

^ ОСНОВНІ ВИМОГИ

Рівень А

Учні повинні знати:

• поняття: тиск, сила тиску, архімедова сила;

  • закон Паскаля, умови плавання тіл;

  • формули для розрахунку тиску твердого тіла, тис-
    ку всередині рідини, архімедової сили;

  • принцип дії та будову манометрів, барометрів,
    насосів;

  • приклади використання у техніці основних по-
    ложень та законів гідро- і аеростатики;

  • приклади пристосування живих істот до дії архі-
    медової сили та тиску всередині рідин і газів.

Учні повинні вміти:

  • застосовувати основні положення молекулярно-кіне-
    тичної теорії для пояснення тиску газу, закону Паскаля;

  • користуватися барометром-анероїдом;

  • пояснювати приклади застосування та врахуван-
    ня тиску твердих тіл, рідин і газів у природі й техніці;

  • розв'язувати прості якісні задачі;

  • готувати короткі повідомлення;

  • розв'язувати задачі на одну-дві дії з використан-
    ням безпосередньо формул:

p=; p=pgh; =; FA=gppVT.

Від учнів не слід вимагати пояснення залежності тиску газу від його об'єму і температури, причин існування повітряної оболонки Землі, виконання розрахунків тиску рідини на дно і стінки посудини.


Рівень В

(додатково до вимог, зазначених у рівні А)

^ Учні повинні знати:

  • принцип дії гідравлічного преса;

  • причини, що обумовлюють існування атмосфери,
    зменшення атмосферного тиску з висотою.

Учні повинні вміти:

  • застосовувати основи молекулярно-кінетичної
    теорії для пояснення залежності тиску від температури
    та зміни об'єму газу;

  • користуватися формулою для розрахунку сили тиску, яку розвиває гідравлічний прес;

  • пояснювати більш складні приклади використан-ня основних положень та законів гідро- й аеростатики;

  • розв'язувати задачі, що вимагають комплексного
    використання 2—3-х формул.

^ 5. Робота і потужність. Енергія

(13 год)

Робота сили, що діє у напрямі руху тіла. Потужність. Прості механізми. Умова рівноваги важеля. Момент сили. Рівність робіт при використанні механізмів, ККД механізму.

Потенціальна енергія піднятого тіла, стиснутої пру-жини. Кінетична енергія рухомого тіла. Перетворення одного виду механічної енергії в інший. Енергія річок і вітру. Екологічні характеристики джерел енергії.

Фронтальні лабораторні роботи

  1. З'ясування умови рівноваги важеля.

(9. Визначення ККД під час піднімання тіла по по-хилій площині.)

Демонстрації

  1. Визначення роботи під час переміщення тіла.

  2. Будова і дія важеля, блоків.

  3. Момент сили. Правило моментів.

  4. Рівність роботи під час використання простих ме-
    ханізмів.

  5. Потенціальна енергія піднятого над Землею тіла і
    деформованої пружини.

  6. Перехід одного виду механічної енергії в інший.

  7. Виконання роботи за рахунок кінетичної енергії тіла.

  8. Дія водяної турбіни (на моделі).

^ ОСНОВНІ ВИМОГИ

Рівень А

Учні повинні знати:

  • поняття механічної роботи, потужності;

  • формули механічної роботи, моменту сили;

  • приклади, що ілюструють наявність потенціаль-
    ної та кінетичної енергій.

Учні повинні вміти:

  • розпізнавати в різних механічних пристроях і в
    живій природі прості механізми і застосовувати до них
    поняття моменту сили, роботи;

  • розв'язувати задачі із застосуванням формул:

А=Fs; N = ; F1l1=F2l2.

На даному рівні засвоєння матеріалу не слід вимагати знань про блок — різновид важеля, формул, що стосу-ються енергії.

Рівень В

(додатково до вимог, зазначених у рівні А)

^ Учні повинні знати:

  • блок — це різновид важеля;

  • пояснення змісту понять: енергія, потенціальна
    та кінетична енергії.

^ Учні повинні вміти:

• застосовувати блок.

Екскурсія

Можливі об'єкти екскурсії: будівельний майданчик, механічний цех або ремонтна майстерня, водопровідна мережа, ГЕС, елеватор, машинно-тракторний парк, тваринницька ферма, млин, вітро- або гідроелектрична малопотужна станція, поливальна установка.

8-й КЛАС

(2 год на тиждень, усього 68 год)

^ 1. Теплові явища

(22 год)

Тепловий рух. Внутрішня енергія. Два способи зміни внутрішньої енергії: робота і теплопередача. Види теп-лопередачі. Засоби зменшення теплових втрат.

Кількість теплоти. Питома теплоємність речовини. Питома теплота згоряння палива. Плавлення і тверднення тіл. Температура плавлення. Питома теплота плавлення.

Випаровування і конденсація. Кипіння. Температура кипіння. Питома теплота пароутворення.

Пояснення змін агрегатних станів речовини з точки зору молекулярно-кінетичних уявлень.

Перетворення енергії в механічних і теплових про-цесах. Двигун внутрішнього згоряння. Парова турбіна. Теплові двигуни і охорона природи.

Фронтальні лабораторні роботи

1. Порівняння кількості теплоти під час змішування води з різною температурою.

(2. Визначення питомої теплоємності твердого тіла.)

Демонстрації

  1. Модель теплового руху.

  2. Нагрівання тіл у процесі виконання роботи та теп-
    лопередачі.

  3. Теплопровідність твердих тіл, рідин і газів.

  4. Конвекція в рідинах і газах.

  5. Нагрівання тіл випромінюванням.

  6. Порівняння теплоємностей тіл однакової маси.

  7. Калориметр і способи користування ним.

  8. Спостереження за процесами плавлення і тверд-
    нення кристалічного тіла.

  9. Сталість температури кипіння води.




  1. Випаровування різних рідин.

  2. Охолодження рідин під час випаровування.

  3. Будова та дія парової турбіни.

^ ОСНОВНІ ВИМОГИ Рівень А

Учні повинні знати:

  • поняття: внутрішня енергія, теплопередача i ро-
    бота як способи зміни внутрішньої енергії, теплопро-
    відність, конвекція, кількість теплоти, питома теп-
    лоємність речовини, питома теплота згоряння палива,
    питома теплота плавлення і пароутворення;

  • формули для підрахунку кількості теплоти, що
    витрачається під час зміни температури тіла, агрегат-
    них станів речовини, згоряння палива;

  • прояв теплових процесів у навколишньому сере-
    довищі, застосування їх у техніці (в теплових двигунах,
    технічних пристроях і приладах).

Учні повинні вміти:

  • пояснювати теплові явища і процеси на основі
    положень молекулярно-кінетичної теорії;

  • користуватися термометром і калориметром;

  • знаходити за таблицями значення питомої тепло-
    ємності речовини, питомої теплоти згоряння палива,
    питомої теплоти плавлення і пароутворення та пояс-
    нювати, що означає це число;

  • розв'язувати найпростіші задачі із застосуванням
    формул:

Q = ст(t2 – t1); Q =m; Q = Lт;Q = qт.

Рівень В

(додатково до вимог, зазначених у рівні А)

^ Учні повинні знати:

  • явище випромінювання; графіки перебігу тепло-
    вих процесів;

  • принцип роботи парової турбіни.

Учні повинні вміти:

  • пояснювати якісні задачі із застосуванням поло-
    жень молекулярно-кінетичної теорії;

  • розв'язувати задачі з використанням рівняння
    теплового балансу;

• виконувати фізичні досліди, що ілюструють теп-лові явища, робити спостереження, виготовляти прості фізичні прилади (калориметр, турбіну, термос тощо).

^ 2. Електричні явища

(23 год)

Електризація тіл. Два роди зарядів. Взаємодія за-ряджених тіл. Електричне поле.

Дискретність електричного заряду. Електрон. Будова атомів. Електричний струм. Гальванічні елементи. Аку-мулятори. Електричне коло. Електричний струм у ме-талах. Сила струму. Амперметр.

Електрична напруга. Вольтметр.

Електричний опір.

Закон Ома для ділянки електричного кола. Пито-мий опір. Реостати. Види з'єднань провідників.

Робота і потужність струму. Кількість теплоти, що виділяється в провіднику зі струмом. Лампа розжарю-вання. Електронагрівальні прилади. Розрахунок елект-роенергії, що споживається побутовими елект-роприладами. Коротке замикання. Плавкі запобіжники.

Фронтальні лабораторні роботи

3. Складання електричного кола та вимірювання сили
струму в різних його ділянках.

  1. Вимірювання напруги на різних ділянках елек-
    тричного кола.

  2. Регулювання сили струму реостатом.

  3. Визначення опору провідника за допомогою ам-
    перметра і вольтметра.

  4. Визначення роботи і потужності електричного
    струму.

  5. Визначення ККД установки з електричним на-
    грівником.

Демонстрації

  1. Електризація різних тіл.

  2. Взаємодія наелектризованих тіл. Два роди зарядів.

  3. Будова і принцип дії електроскопа.

  4. Подільність електричного заряду.

  5. Джерела струму: гальванічні елементи, акуму-лятори.

  1. Складання електричного кола.

  2. Вимірювання сили струму амперметром.

  3. Вимірювання напруги вольтметром.

  4. Залежність струму від напруги на ділянці кола і
    від опору цієї ділянки.




  1. Вимірювання опорів.

  2. Залежність опору провідників від довжини, площі
    поперечного перерізу і матеріалу.

  3. Будова і принцип дії реостатів.

  4. Послідовне і паралельне з'єднання провідників.

  5. Нагрівання провідників струмом.

^ ОСНОВНІ ВИМОГИ

Рівень А

Учні повинні знати:

  • поняття: електричний струм у металах, напрям
    електричного струму, електричне коло, сила струму,
    електричний опір, електрична напруга, питомий елек-
    тричний опір, потужність, робота;

  • закон Ома для ділянки кола;

  • формули для розрахунку: сили струму, опору про-
    відника за його довжиною і площею поперечного пере-
    різу, роботи і потужності електричного струму, кількості
    теплоти, що виділяється в провіднику зі струмом;

  • про дискретність електричного заряду; існування
    електрона, існування електричного поля;

  • використання в побуті й техніці понять і законів
    (лампа розжарювання, електронагрівальні прилади,
    електромагніти, електродвигуни), необхідність економії
    теплової та електричної енергії.

^ Учні повинні вміти:

  • застосовувати положення електронної теорії для
    пояснення електризації тіл при їх дотику, пояснювати
    існування електричного струму в металах, причини електричного опору;

  • креслити схеми найпростіших електричних кіл,
    складати електричне коло за схемою, вимірювати силу
    струму в колі, напругу на кінцях провідника, користу-ватися реостатом;

• розв'язувати задачі на застосування закону Ома і таких формул:

I=; R=p; A=IUt; Q=I2Rt;

  • знаходити за таблицями значення питомого опору
    провідника;

  • знімати покази електролічильника та обчислювати
    кошторис витраченої електроенергії.

Рівень В

(додатково до вимог, зазначених у рівні А)

Учні повинні знати:

  • закономірності послідовного і паралельного з’єд-
    нань провідників;

  • будову і принцип дії гальванічних елементів та
    акумуляторів.

Учні повинні вміти:

  • використовувати основні положення електронної
    теорії для пояснення існування провідників та ді-
    електриків, нагрівання провідників під час проходжен-
    ня в них електричного струму;

  • пояснювати характер зміни опору при з'єднанні
    провідників;

  • розв'язувати розрахункові задачі з використанням
    формул послідовного і паралельного з'єднань провідників.

^ 3. Електромагнітні явища

(9 год)

Магнітне поле струму. Електромагніти та їх за-стосування. Постійні магніти. Магнітне поле Землі. Дія магнітного поля на провідник зі струмом. Електрови-мірювальні прилади. Електродвигун постійного струму.

Фронтальні лабораторні роботи

9. Складання електромагніту і випробування його дії. (10. Вивчення електричного двигуна постійного струму.)

Демонстрації

  1. Виявлення магнітного поля провідника зі струмом.

  2. Розташування магнітних стрілок навколо прямого провідника і котушки зі струмом.

  3. Підсилення магнітного поля котушки зі струмом
    введенням у неї залізного осердя.

4. Використання електромагнітів (в електромаг-
нітному підйомному крані, електромагнітному дзвінку,
реле, телеграфі).

  1. Взаємодія постійних магнітів.

  2. Магнітне поле Землі.

  3. Рух прямого провідника і рамки зі струмом у маг-
    нітному полі.

  4. Будова і дія електричного двигуна постійного струму.

  5. Будова електровимірювальних приладів.

^ ОСНОВНІ ВИМОГИ

Рівень А

Учні повинні знати:

  • факт існування магнітного поля і його властивості;

  • дослід Ерстеда, що виявляє магнітну дію струму;




  • конфігурацію магнітних ліній магнітного поля
    прямого струму;

  • будову електромагніту і принцип дії приладів, у
    яких він використовується — підйомні пристрої, елек-
    тричний дзвінок;

• будову і принцип дії електродвигуна;

Учні повинні вміти:

  • зображати магнітні лінії прямолінійного провід-
    ника і котушки зі струмом;

  • складати електромагніт із деталей;

  • розв'язувати прості якісні задачі.

Рівень В

(додатково до вимог, зазначених у рівні А)

Учні повинні знати:

• конфігурацію магнітних ліній магнітного поля ко-
тушки зі струмом;

• магнітне поле Землі (природні магніти).
^ Учні повинні вміти:

  • пояснювати принцип дії телеграфу, електромаг-
    нітного реле,

  • зображати магнітне поле котушки зі струмом, кон-
    струювати електромагніти й електродвигуни постійно-
    го струму.

^ 4. Світлові явища

(10 год)

Джерела світла. Прямолінійне поширення світла. Пояснення сонячного і місячного затемнень.

Відбивання світла. Закони відбивання. Плоске дзеркало.

Заломлення світла. Лінза. Фокусна відстань. По-будова зображень, що дає тонка лінза. Оптична сила лінзи. Око. Окуляри. Фотоапарат.

Фронтальна лабораторна робота 11. Одержання зображень за допомогою лінзи.

Демонстрації

  1. Прямолінійне поширення світла.

  2. Відбивання світла.

  3. Закони відбивання світла.

  4. Зображення в плоскому дзеркалі.

  5. Заломлення світла.

  6. Хід променів у лінзах.

  7. Одержання зображень за допомогою лінз.

  8. Модель ока.

  9. Будова й дія фотоапарата і проекційного апарата.

  10.  Визначення фокусної відстані та оптичної сили лінзи.


^ ОСНОВНІ ВИМОГИ

Рівень А

Учні повинні знати:

• поняття: прямолінійність поширення світла, від-
бивання і заломлення світла, оборотність світлових про-менів, фокусна відстань лінзи, оптична сила лінзи;

  • закон відбивання світла;

  • практичне застосування основних понять і законів
    у вивчених оптичних приладах.

Учні повинні вміти:

  • будувати хід променів на межі двох середовищ, у
    плоскопаралельній пластинці, в лінзах;

  • будувати зображення предмета в плоскому дзер-
    калі та тонкій лінзі;

  • одержувати зображення предмета за допомогою
    лінзи, визначати її фокусну відстань;

  • розв'язувати якісні задачі з використанням знань
    про світлові явища та обчислювати оптичну силу
    лінзи.

Рівень В

(додатково до вимог, зазначених у рівні А)

Учні повинні знати:

  • закон заломлення світла;

  • роль окулярів у виправленні дефектів зору.

Учні повинні вміти:

  • будувати зображення предмета, розміщеного на
    будь-якій відстані від опуклої лінзи та перед угнутою
    лінзою;

  • розв'язувати розрахункові задачі з використанням
    законів відбивання і заломлення світла.

Екскурсія


Можливі об'єкти екскурсії: машинно-тракторний парк, сільськогосподарське чи промислове підпри-ємство, агролабораторія, ветеринарна лабораторія, ме-ханічні та електромеханічні майстерні, ливарні ви-робництва тощо.

9-й КЛАС

(2,5 год на тиждень, усього 85 год)

^ 1. Основи кінематики

(20 год)

Механічний рух. Відносність руху. Система відліку. Матеріальна точка. Траєкторія. Шлях, переміщення. Миттєва швидкість. Прискорення. Рівномірний і рівноприскорений рухи. Прискорення вільного падіння. Графіки залежності кінематичних величин від часу в рівномірному і рівноприскореному рухах.

Рівномірний рух по колу. Доцентрове прискорення. Період і частота.

Фронтальна лабораторна робота

1. Визначення прискорення тіла при рівноприско-реному русі.

Демонстрації

  1. Відносність руху.

  2. Прямолінійний і криволінійний рухи.

  3. Спідометр.

  4. Додавання переміщень.




  1. Падіння тіл у повітрі та розрідженому просторі
    (трубка Ньютона).

  2. Визначення прискорення при вільному падінні.

  3. Напрям швидкості під час руху по колу.

  4. Стробоскоп.

^ ОСНОВНІ ВИМОГИ Рівень А

Учні повинні знати:

  • поняття: матеріальна точка, система відліку, шлях,
    переміщення, швидкість, прискорення, період, частота
    для розглянутих видів механічного руху;

  • провідні ідеї: відносність механічного руху, основна
    задача механіки;

• рівняння, що описують прямолінійний рівномір-
ний і рівноприскорений рухи.

Учні повинні вміти:

  • вимірювати і робити найпростіші розрахунки фі-
    зичних величин: часу, відстаней, швидкостей, прискорень;

  • користуватися динамометром, масштабною ліній-
    кою, секундоміром, приладом для визначення при-
    скорення у рівноприскореному русі;

  • читати й будувати графіки залежності кінематич-
    них величин від часу в рівномірному і рівнопри-
    скореному рухах;

  • розв'язувати найпростіші задачі на визначення
    швидкості, прискорення, шляху і переміщення для роз-
    глянутих видів руху;

  • зображати на кресленні під час розв'язування за-
    дач напрями векторів , , та їх проекції на коор-
    динатну вісь.

Рівень В

(додатково до вимог, зазначених у рівні А)

^ Учні повинні знати:

  • виведення формули доцентрового прискорення;

  • правило додавання переміщень і швидкостей під
    час розгляду руху тіла в системі відліку, що рухається
    відносно іншої;

  • про послідовність кроків у науковому пізнанні
    кінематики руху матеріальної точки.

Учні повинні вміти:

  • записувати рівняння руху за даним графіком;

  • будувати графік зміни однієї величини за графіком
    іншої;

  • розв'язувати типові задачі про кінематику руху
    матеріальної точки.


^ 2. Основи динаміки

(32 год)


Перший закон Ньютона. Інерційна система відліку.

Маса. Сила. Другий закон Ньютона. Додавання сил. Третій закон Ньютона.

Гравітаційні сили. Закон всесвітнього тяжіння. Сила тяжіння, центр мас. Рух тіла з початковою швидкістю під дією сили тяжіння. Рух штучних супутників. Розра-хунок першої космічної швидкості.

Сила пружності. Закон Гука.

Вага тіла, що рухається з прискоренням вертикаль-но. Невагомість. Сила тертя. Коефіцієнт тертя.

Принцип відносності Галілея. (Умови рівноваги тіл.)

Фронтальні лабораторні роботи

  1. Визначення жорсткості пружини.

  2. Визначення коефіцієнта тертя ковзання.

  3. Вивчення руху тіла, кинутого горизонтально.

  4. Вивчення рівноваги тіл під дією кількох сил.

  5. Вивчення руху тіла по колу під дією сил пруж-
    ності й тяжіння.

Демонстрації

  1. Прояв інерції.

  2. Порівняння мас тіл.

  3. Вимірювання сил.

  4. Другий закон Ньютона.

  5. Додавання сил, що діють на тіло під кутом одна
    до одної.

  6. Третій закон Ньютона.

  7. Центр мас тіла.

  8. Вага тіла під час прискореного піднімання та падіння.

9. Залежність дальності польоту тіла від кута кидання.
10. Невагомість.

  1. Залежність сили пружності від деформації.

  2. Сили тертя ковзання і кочення.

  3. Відцентрові механізми.

  4. Рівновага тіл під дією кількох сил.

  5. Види рівноваги тіл.



^ ОСНОВНІ ВИМОГИ

Рівень А

Учні повинні знати:

  • поняття: інертність, маса, сила, інерційна система
    відліку, центр мас;

  • закони і принципи: закони Ньютона, закон все-
    світнього тяжіння, закон Гука, залежність сили тертя
    від сили тиску, принцип відносності Галілея;

  • практичне застосування: рух штучних супут-
    ників, транспорту по прямолінійній і коловій трає-
    кторіях, вантажопідйомники, рівновага тіл, що обер-
    таються.

Учні повинні вміти:

  • вимірювати і робити найпростіші обчислення фі-
    зичних величин: прискорення, маси, сили;

  • користуватися динамометром;

  • читати й будувати графік залежності сили пруж-
    ності від деформації;

  • зображати на кресленні до задач напрями век-
    торів швидкості, прискорення, сили та визначати їх
    проекції на обрані осі координат;

  • розв'язувати найпростіші задачі щодо визначення
    величин, які характеризують рух одного або двох взає-
    мозв'язаних тіл, керуючись відповідним алгоритмом дій.

Рівень В

(додатково до вимог, зазначених у рівні А)

^ Учні повинні знати:

• застосування законів до руху тіл по параболі під
дією сили тяжіння.

Учні повинні вміти:

  • з'ясовувати залежності у законах;

  • розкривати механізм виникнення сили пружності
    внаслідок деформації, сили тертя, зміни ваги під час прискореного руху, причини невагомості й перевантаження;

  • розраховувати гальмівний шлях, першу космічну
    швидкість;

  • розв'язувати задачі середнього рівня складності, в тому числі задачі на рух: по параболі під дією сили тяжіння, на поворотах, по коловій траєкторії у вертикальній або горизонтальній площинах під дією сили тяжіння сили пружності, по похилій площині за наявності сили тертя; на рівновагу тіл, що мають вісь обертання.

^ 3. Закони збереження

(19 год)

Імпульс тіла. Закон збереження імпульсу. Реактивний рух. Будова ракети. Внесок українських учених у роз-виток космонавтики (Ю.В.Кондратюк, С.П.Корольов). Значення праць К.Е.Ціолковського для космонавтики. Успіхи в освоєнні космічного простору.

Механічна робота. Потенціальна і кінетична енергії. Закон збереження енергії в механічних процесах. За-лежність тиску рідини від швидкості її течії. Підіймальна сила крила літака. Значення робіт М.Є.Жуковського для розвитку авіації. Розвиток авіації в Україні. Екологічні аспекти розвитку авіації та космонавтики.

Фронтальна лабораторна робота

7. Вивчення закону збереження механічної енергії.

Демонстрації

  1. Закон збереження імпульсу.

  2. Реактивний рух.

  3. Перехід потенціальної енергії в кінетичну і навпаки.

  4. Зміна енергії тіла під час виконання роботи.

  5. Залежність тиску рідини від швидкості її течії.

  6. Будова і принцип дії пульверизатора і водостру-
    минного насоса.

  7. Підіймальна сила крила літака.

  8. Карбюратор.

  9. Принципи дії вітряного двигуна (на моделі).



^ ОСНОВНІ ВИМОГИ

Рівень А

Учні повинні знати:

  • поняття: імпульс, робота сили, потенціальна і кі-
    нетична енергії, потужність, ККД;

  • закон збереження імпульсу, закон збереження і перетворення енергії;

  • практичне застосування: ККД машин і механіз-
    мів, підіймальна сила крила літака.

Учні повинні вміти:

  • робити найпростіші розрахунки фізичних вели-
    чин: імпульсу, роботи, потужності, ККД;

  • розв'язувати прості задачі на визначення кіне-
    тичної та потенціальної енергій, на застосування за-
    конів збереження імпульсу та енергії.

Рівень В

(додатково до вимог, зазначених у рівні А)

Учні повинні знати:

  • робота сили тяжіння не залежить від траєкторії руху тіла;

  • потенціальна і кінетична енергії — величини відносні;

  • закони збереження діють лише в замкнених сис-
    темах тіл.

Учні повинні вміти:

  • пояснювати фізичний зміст визначення «робота
    сили пружності (сили тяжіння) дорівнює зміні потенці-
    альної енергії, взятої з протилежним знаком»;

  • наводити власні приклади дії законів збереження;

  • розв'язувати задачі середнього рівня складності.



^ Узагальнююче заняття

(1 год)

Механіка і механізація виробництва

ОСНОВНА МЕТА Рівень А

Узагальнити і систематизувати знання про класичну механіку як фізичну теорію, про роль законів збереження; переконати учнів у тому, що механізація — один з основ-них напрямків сучасного науково-технічного прогресу.

Рівень В

(додатково до вимог, зазначених у рівні А)

На цьому рівні доцільно на прикладі класичної ме-ханіки розкрити структуру фізичної теорії.

Лабораторний практикум

(10 год)

  1. Вивчення прямолінійного рівноприскореного руху.

  2. Визначення прискорення вільного падіння тіла.

  3. Перевірка сталості відношення прискорень двох
    тіл під час їх взаємодії.

  4. Вимірювання маси тіла.

  5. Вивчення другого закону Ньютона.

  6. Вивчення руху під дією сили тяжіння

  7. Вивчення закону збереження імпульсу.

  8. Вивчення закону збереження механічної енергії

  9. Дослідження залежності потужності на валу елек-
    тродвигуна від навантаження.

10. Визначення коефіцієнта тертя ковзання з вико-
ристанням закону збереження і перетворення енергії.

Екскурсія

Можливі об'єкти екскурсії: будівельний майданчик, ремонтно-механічна майстерня, машинно-тракторний парк, сільськогосподарське чи промислове підприємство (потокові лінії, підйомні, транспортні машини, механіз-ми), парк (депо) сільськогосподарських машин.


^ II. ПРОФІЛЬНІ ПРОГРАМИ

ДЛЯ 10-11-х КЛАСІВ

(рівні А, В)

10-й КЛАС

(Рівень А: 2 год на тиждень, усього 68 год. Рівень В: 3 год на тиждень, усього 102 год)

^ 1. Молекулярна фізика

(А — 25 год; В — 32 год)

1.1. Основи молекулярно-кінетичної теорії (А — 19 год; В — 23 год)

Основи молекулярно-кінетичної теорії та її дослідне обґрунтування. Дослід Штерна. Броунівський рух. Маса і розміри молекули. Взаємодія атомів і молекул речо-вин у різних агрегатних станах.

Ідеальний газ. Основне рівняння молекулярно-кіне-тичної теорії ідеального газу. Температура та її вимірю-вання. (Швидкість молекул ідеального газу.)

Рівняння Менделєєва—Клапейрона. Ізопроцеси в газах.

Насичена і ненасичена пара. Залежність темпера-тури кипіння рідини від тиску. Вологість повітря та її вимірювання. (Точка роси.)

Властивості поверхні рідини. Поверхневий натяг. Змочування. Капілярні явища. Явища змочування і ка-пілярності в живій природі й техніці.

Кристалічні та аморфні тіла. (Природне і штучне утворення кристалів.) Поняття про рідкі кристали. (Ме-ханічні властивості твердих тіл і матеріалів: пружність, міцність, пластичність. Види деформацій. Створення матеріалів із заданими фізичними властивостями.)


Фронтальні лабораторні роботи

  1. Вивчення одного з ізопроцесів.

  2. Визначення модуля пружності гуми.

  3. Вимірювання відносної вологості повітря.

Демонстрації

  1. Модель броунівського руху.

  2. Ізотермічний процес.

  3. Ізобаричний процес.

  4. Ізохоричний процес.

  5. Залежність між об'ємом, тиском і температурою.

  6. Властивості насиченої пари.

  7. Кипіння води за зниженого тиску.

  8. Будова і принцип дії психрометра.

  9. Скорочення поверхні мильних плівок.




  1. Капілярне піднімання рідини.

  2. Ріст кристалів.

  3. Пружна і залишкова деформації.

  4. Вирощування кристалів.

^ ОСНОВНА МЕТА

Рівень А

Основою вивчення теми має стати молекулярно-кіне-тична теорія будови речовини. Оскільки деякі елементи цієї теорії учням уже відомі, вчителеві слід, спираючись на них, вводити нове, зокрема розширити знання про молекулярно-кінетичну теорію ідеального газу, а на-прикінці вивчення теми на узагальнюючому уроці звес-ти все в систему, показати структуру молекулярно-кіне-тичної теорії та проілюструвати елементи системи конк-ретними поняттями, законами, прикладами.

Слід також використати знання учнів з хімії про масу молекули, число Авогадро, моль, молекулярну та відносну молекулярну масу для оперування теоретичним матеріа-лом у подальшому, але не розв'язувати розрахункові за-дачі на використання зв'язку між цими поняттями.

Значну увагу слід приділити формуванню поняття ідеального газу — фізичної моделі реального газу, до-слідити межі використання цього поняття. На прикладі основного рівняння молекулярно-кінетичної теорії іде-ального газу показати зв'язок між величинами, що ха-рактеризують фізичні явища мікро- і макросвіту; пояс-нюючи виведення рівняння, не вимагати цього від учнів. Поняття температури — найважливішої термоди-намічної характеристики стану теплової рівноваги — вводиться на основі понять: термодинамічна система, термодинамічні параметри системи, теплова рівновага як стан системи. Разом з тим, учні мають добре усвідо-мити, що температура є мірою середньої кінетичної енергії молекул, знати, що таке абсолютний нуль тем-ператури, вміти визначати температуру за різними шка-лами та на практиці. Не слід вивчати матеріал про ви-значення швидкості молекул газу.

^ Учні повинні знати рівняння Менделєєва — Клапейро-на, його окремі випадки для ізопроцесів, уміти їх виво-дити та використовувати під час розв'язування задач. При цьому графіки ізопроцесів можна не розглядати.

Вивчаючи питання про властивості поверхні рідини (явища змочування і капілярність), механічні власти-вості твердих тіл і матеріалів, поняття насиченої та не-насиченої пари, вологості, учні повинні вміти поясню-вати їх із застосуванням молекулярно-кінетичної теорії. При цьому не слід вимагати від них знання формул сили поверхневого натягу, висоти підняття рідини у капілярах. Розв'язування задач на визначення вологості та закон Гука обмежити найпростішими випадками за-стосування формул: = 100 % ; = ; = E|ε|.

Рівень В

Додатково до мети, викладеної у рівні А, зазначимо таке.

Поглиблене вивчення молекулярної фізики має відбуватися за рахунок введення певного математичного апарату, що її обслуговує, та інтерпретації фізичного змісту величин і формул.

^ Учні мають усвідомити:

• зв'язок між масою і кількістю молекул та вміти розв'язувати відповідні задачі;

  • логіку виведення основного рівняння молекуляр-
    но-кінетичної теорії для ідеального газу;

  • фізичний зміст сталої Больцмана;

  • метод Штерна для визначення швидкості тепло-
    вого руху молекул.

Під час вивчення розділу «Взаємне перетворення рідин і газів» докладно розглядають питання про за-лежність тиску насиченої пари від температури — пар-ціальний тиск водяної пари — та способи визначення вологості повітря.

Пояснення поверхневого натягу рідини та явища капі-лярності, крім зазначеного у рівні А, доповнюється запи-сом відповідних формул та розкриттям їх фізичного змісту.

Під час вивчення всієї теми слід використовувати графічний метод подання матеріалу — графіки ізопро-цесів, закону Гука, залежності густини рідини, її пари від температури. Потрібно вчити учнів застосовувати цей метод для розв'язування фізичних задач.

^ ОСНОВНІ ВИМОГИ Рівень А

Учні повинні знати:

  • поняття: тепловий рух частинок, маса, розміри
    молекул; ідеальний газ, броунівський рух, температура,
    насичена і ненасичена пара; вологість повітря;

  • кристалічні та аморфні тіла, пружна і пластична
    деформації;

  • закони і формули: основне рівняння молекулярно-
    кінетичної теорії газів; рівняння Менделєєва—Клапей-
    рона, зв'язок між параметрами стану газу в ізопроцесах;

  • експериментальні методи перевірки рівняння ста-
    ну газу, визначення вологості повітря, модуля пружності;

  • практичне використання явищ змочування і ка-
    пілярності, властивостей кристалів та інших матеріалів
    у техніці й природі; засоби профілактики і боротьби із
    забрудненням навколишнього середовища.

^ Учні повинні вміти:

• використовувати положення молекулярно-кіне-
тичної теорії для пояснення будови газоподібних і твер-дих тіл та вивчення молекулярних явищ для розв’язу-вання якісних задач;

• розв'язувати задачі з використанням основного
рівняння молекулярно-кінетичної теорії, рівняння Мен-
делєєва— Клапейрона, формул:

= 100 % ; = E| ε |; = .

• користуватися психрометром, визначати експери-
ментально параметри стану газу, модуль пружності.

Рівень В

(додатково до вимог, зазначених у рівні А)

^ Учні повинні знати:

  • поняття: критична температура, парціальний тиск
    газу, пари, анізотропія монокристалів;

  • зв'язок між масою і кількістю молекул, залежність
    тиску газу від концентрації молекул і температури, гус-
    тини пари і рідини від температури;

  • фізичний зміст сталої Больцмана, універсальної
    газової сталої, модуля пружності;




  • графіки ізопроцесів, характер залежності меха-
    нічної напруги од відносного видовження зразка;

  • методи визначення швидкості руху молекул, тем-
    ператури;

  • приклади створення матеріалів із заданими влас-
    тивостями.

Учні повинні вміти:

  • доводити, що температура є енергетичною харак-
    теристикою стану речовини, мірою середньої кінетичної
    енергії молекул газу;

  • читати і креслити графіки ізопроцесів у різних
    системах координат;

  • розв'язувати задачі на застосування здобутих знань.

^ 1.2. Основи термодинаміки (А — 6 год; В — 9 год)

Робота газу. Перший закон термодинаміки. (За-стосування першого закону термодинаміки до ізо-процесів.) Рівняння теплового балансу для найпростіших теплових процесів. Адіабатний процес.

Необоротність теплових процесів.

Принцип дії теплових двигунів. (Двигун внут-рішнього згоряння. Парова і газова турбіни. Реактивний двигун. Холодильна машина.) ККД теплового двигуна. Шляхи підвищення ККД теплових двигунів. Роль теп-лових двигунів у народному господарстві. Екологічні проблеми, пов'язані з використанням теплових двигунів.

Демонстрації

1. Зміна внутрішньої енергії тіла внаслідок виконання
механічної роботи.

  1. Зміна температури повітря під час адіабатного
    розширення та стискання.

  2. Необоротність явища дифузії (на моделі).

  3. Моделі теплових двигунів.

^ ОСНОВНА МЕТА

Рівень А

Основним матеріалом теми є перший закон тер-модинаміки, але до його вивчення слід повторити і по-глибити поняття внутрішньої енергії, сформоване в учнів у 8-му класі: показати, що внутрішня енергія ідеально-го газу пропорційна температурі.

Учні мають добре усвідомити, що внутрішню енер-гію можна змінити двома шляхами:

  • під час виконання роботи; роботу газу обчислюють
    за формулою А = р(V2 –V1). Вона чисельно дорівнює площі
    прямокутника на графіку залежності тиску від об'єму;

  • під час теплообміну; кількісною мірою зміни внут-
    рішньої енергії є кількість теплоти.

Слід повторити відомі учням формули для об-числення кількості теплоти в різних теплових процесах та пояснення зміни внутрішньої енергії у кожному з них на основі положень молекулярно-кінетичної теорії.

Перший закон термодинаміки трактують як закон збереження енергії стосовно теплових явиш. Учням пояснюють зміст рівняння U = А +Q.

Розглядають випадок, коли термодинамічна система ізольована (ΔU = 0) і коли до неї підводять деяку кількість теплоти, що витрачається на зміну її внутрі-шньої енергії та виконання роботи; пояснюють не-можливість створення вічного двигуна. Під час роз-гляду застосування першого закону термодинаміки до різних процесів вивчається тільки матеріал про адіа-батний процес і теплообмін у замкненій системі.

На конкретних прикладах пояснюють необоротність процесів у природі, розповідають про напрям самочин-ного переходу теплоти.

Значну увагу вчитель приділяє вивченню принципу дії теплових двигунів, холодильної машини, ККД дви-гунів, пояснює їх значення у народному господарстві, необхідність охорони навколишнього середовища від негативних наслідків використання теплових двигунів.

Від учнів не слід вимагати застосування першого за-кону термодинаміки до ізопроцесів, розв'язування за-дач на визначення ККД теплової установки чи тепло-вого двигуна.

Рівень В

Поряд із тим, що зазначено у рівні А, учитель глиб-ше розглядає питання про роботу в термодинаміці, роз-межовуючи поняття роботи газу і роботи над газом, при цьому використовує відповідні математичні моделі та графік ізотермічного процесу. Більше уваги приділяє аналізу рівняння першого закону термодинаміки щодо різних теплових процесів. Питання про необоротність поширюють на будь-які процеси у природі, що їх охоп-лює другий закон термодинаміки.

Знання та вміння учнів з даної теми збагачуються також розв'язуванням задач, в основі яких лежать перший закон термодинаміки, поняття внутрішньої енергії ідеального од-ноатомного газу, роботи газу, ККД теплової установки.

^ ОСНОВНІ ВИМОГИ

Рівень А

Учні повинні знати:

• поняття: внутрішня енергія ідеального одноатом-

ного газу, необоротність теплових процесів, робота газу, ККД теплового двигуна;

  • перший закон термодинаміки;

  • принцип дії теплових двигунів, застосування теп-
    лових двигунів на транспорті, в енергетиці, у сільсько-
    му господарстві, методи профілактики і боротьби із за-
    брудненням навколишнього середовища.

^ Учні повинні вміти:

  • обчислювати за графіком залежності тиску від об'єму
    роботу газу;

  • розв'язувати задачі з використанням рівняння пер-
    шого закону термодинаміки та формул, які були ви-
    вчені в даній темі.

Рівень В

(додатково до вимог, зазначених у рівні А)

^ Учні повинні знати:

• принцип дії холодильної машини компресорного
типу, двигуна внутрішнього згоряння, парової й газо-
вої турбін.

Учні повинні вміти:

• застосовувати перший закон термодинаміки до
різних процесів.


2. Електродинаміка

(А — 30 год; В — 47 год)

2.1. Електричне поле

(А — 10 год; В — 14 год)

Електричний заряд, його дискретність, елементарний заряд. Закон збереження електричного заряду. Закон Кулона. Напруженість електричного поля. (Дослід Йоф-фе—Міллікена.)

Провідники в електричному полі. Електростатич-ний захист. Дія електричного поля на живі орга-нізми.

Робота електричного поля під час переміщення за-ряду. Потенціал. Різниця потенціалів. Напруга. (Зв'я-зок між напругою і напруженістю.)

Електроємність. Конденсатор. Види конденсаторів та використання їх у техніці. (Послідовне та паралельне з'єднання конденсаторів.)

Енергія електричного поля. Діелектрики в елек-тричному полі. Діелектрична проникність.

Демонстрації

  1. Будова і дія електрометра.

  2. Закон Кулона.

  3. Електричне поле заряджених кульок.

  4. Електричне поле двох заряджених пластин.

  5. Провідники в електричному полі.

  6. Будова і дія конденсатора постійної та змінної
    ємності.

  7. Залежність ємності плоского конденсатора від
    площі пластин, відстані між ними та діелектричної про-
    никності середовища.

  8. Енергія зарядженого конденсатора.

^ ОСНОВНА МЕТА

Рівень А

Мета і завдання цієї теми визначаються тим, що з нею вперше починається поглиблене вивчення другого виду матерії — поля. Початкові відомості про електричне поле, сформовані в учнів у 8-му класі на якісному рівні, по-глиблюються вивченням його кількісних характеристик.

Вивчення електричного поля є першим етапом на шляху формування знань про електромагнітне поле. Електростатичне поле є одним з окремих випадків про-яву електромагнітного поля, на прикладі якого простіше засвоюються основні характеристики силового поля.

У змісті теми виділяються три основні групи питань:

  1. Закон збереження електричного заряду. Закон
    Кулона.

  2. Електричне поле. Напруженість. Робота елек-
    тричного поля під час переміщення заряду. Напруга.

3. Електроємність. Ємність плоского конденсатора. Ді-електрики в електричному полі. Діелектрична проникність.

Вивчаючи першу групу питань, важливо звернути увагу на формування правильних уявлень про елек-тричний заряд як властивість елементарних частинок, що проявляється в процесі їх електромагнітної взає-модії; дискретність заряду. Вивчення дискретності за-ряду вимагає введення поняття елементарного заряду. (Дослід Йоффе—Міллікена на рівні А не вивчаються.) Засвоєння понять «елементарний заряд», «два знаки електричного заряду» створює базу для пояснення яви-ща електризації тіл і встановлення закону збереження електричного заряду. Слід зазначити, що закон збере-ження електричного заряду є першим законом, який вивчається в електродинаміці. Важливо нагадати, що закони завжди справджуються, якщо виконуються певні умови. Такою умовою для даного закону є електрична ізольованість системи.

Вивчення закону Кулона на рівні А вимагає чіткого розуміння характеру залежності сили взаємодії точко-вих зарядів від значення зарядів і відстані між ними. Коефіцієнт пропорційності в законі Кулона подається в числовій інтерпретації.

Для кращого засвоєння закону Кулона і закону збе-реження заряду на рівні А слід розв'язувати якісні та прості кількісні задачі. Наприклад, задачі на закон збе-реження заряду для випадку, коли приводяться в зіткнення сферичні провідники однакового радіуса. Останнє обов'язково слід обумовити. Оскільки задачі, в яких йдеться про однойменні заряди, особливих труд-нощів в учнів не викликають, то слід звернути більшу увагу на розв'язування задач, в умовах яких заряди різнойменні, що може викликати деякі труднощі.

Вивчення другої групи питань спрямоване на фор-мування початкових уявлень про електричне поле. Слід пам'ятати, що в учнів ще недостатньо теоретичних і експериментальних фактів для формування цілісних уявлень про електричне поле, тому, вивчаючи електро-статичне поле, можна лише почати формувати знання про матеріальність електромагнітного поля. Засобами для цього є розгляд питання про близько- і далекодію, вивчення силових і енергетичних характеристик поля.

При вивченні теорії близько- і далекодії слід детальніше зупинитися на теорії близькодії для загальної характеристики електричного поля.

Напруженість електричного поля доцільно ввести як силову його характеристику, підкреслюючи векторний її характер (вводиться лише загальна формула напру-женості). Розв'язування графічних задач на визначення напруженості електричного поля точкових зарядів дає змогу під час їх розв'язування ввести принцип су-перпозиції полів і сформувати поняття силової лінії точ-кового заряду.

Важливим етапом вивчення властивостей електричного поля є дослідне вивчення спектрів електричних полів за-ряджених тіл різної форми і знаків. Метою цих досліджень є встановлення умов утворення однорідних електричних полів і особливостей розподілу вільних носіїв електричного заряду в провідниках. На рівні А поняття електростатичної індукції вводити недоцільно, а увагу учнів слід акцентувати на відсутності електричного поля всередині провідника і на практичному застосуванні цього явища.

У процесі встановлення енергетичних характеристик електричного поля важливо вивести формулу роботи, встановити залежність її від напруженості, заряду, про-екції переміщення на силову лінію. За аналогією з гравітаційним полем вводиться поняття потенціального поля, потенціальної енергії електричного поля, потенціалу, різниці потенціалів. На рівні А зв'язок між напруженістю і різницею потенціалів не розглядається. Розв'язуючи задачі з даного розділу теми, слід орієнтуватись на розв'язування якісних і простих розрахункових задач.

Вивчення третьої групи питань передбачає фор-мування в учнів поняття електроємності. Формула ємності плоского конденсатора не виводиться. Характер залежності ємності від ефективної площі пластин кон-денсатора і відстані між ними встановлюється експе-риментально. Ці досліди дають можливість установити залежність характеристик електричного поля плоского конденсатора від електричних властивостей діелектри-ка і сформувати поняття діелектричної проникності середовища. Вивчення електричних властивостей се-редовища слід обмежити розглядом механізму поляри-зації полярних діелектриків.

Не вимагаються знання матеріалу про електричну ста-лу, напруженість поля точкового заряду, поле зарядженої кулі, поляризацію неполярних діелектриків, нульовий рівень потенціальної енергії, енергію зарядженого конденсатора.

Рівень В

(додатково до мети, зазначеної у рівні А)

Поняття «дискретність заряду», «елементарний за-ряд» формуються в процесі вивчення досліду Йоффе— Міллікена, вивчення електризації тіл включає вивчен-ня технічного використання і врахування цього явища.

У процесі вивчення закону Кулона формується понят-тя електричної сталої; під час розв'язування задач на за-кон Кулона доцільно використовувати задачі на визна-чення сили взаємодії зарядів, що містяться на одній прямій.

Вивчення напруженості електричного поля роз-ширюється виведенням формул для визначення на-пруженості поля точкового заряду, рівномірно зарядженої сфери, нескінченної площини, двох паралельних площин.

Для систематизації знань про електричне поле прово-диться аналогія між електричним і гравітаційним поля-ми. Під час розв'язування задач у більшому обсязі вико-ристовується математичний апарат для визначення на-пруженості електричного поля точкового заряду, заряд-женої електропровідної сфери, нескінченної площини.

Зміст розділів теми «Різниця потенціалів. Напруга» розширюється вивченням нульового рівня потенціальної енергії, потенціалу електричного поля точкового заря-ду, еквіпотенціальних поверхонь.

Формування кількісних характеристик електричного поля завершується встановленням взаємозв'язку між ними. В процесі вивчення розділу учні повинні знати способи вимірювання різниці потенціалів, будову і прин-цип дії електрометра.

Вивчення третьої групи питань передбачає формування знань про ємність плоского конденсатора (оскільки з по-переднього матеріалу теми учням відома формула для ви-значення напруженості електричного поля двох паралель-них пластин, то співвідношення між ємністю плоского конденсатора та іншими його характеристиками можна вивести теоретично), про способи з'єднання конденса- торів у батарею, про енергію електричного поля конден-сатора та її обчислення. Формула для енергії плоского конденсатора дається з виведенням.

^ ОСНОВНІ ВИМОГИ

Рівень А

Учні повинні знати:

  • поняття: електричний заряд, електричне поле, на-пруженість електричного поля, різниця потенціалів,
    напруга, електроємність;

  • закони: Кулона, збереження заряду;

  • формули: напруженості електричного поля, роботи під час переміщення заряду в однорідному електричному полі, електроємності, енергії зарядженого конденсатора;

  • практичне використання в техніці й медицині яви-ща електростатичної індукції, в науці й техніці — кон-денсаторів.

^ Учні повинні вміти:

• розв'язувати прості задачі на закон збереження електричного заряду, закон Кулона, на розрахунок напруженості, роботи електричного поля, напруги, електроємності. Під час розв'язування задач використовуються лише формули, які випливають безпосередньо з визначень відповідних законів і фізичних величин.

Рівень В

(додатково до вимог, зазначених у рівні А)

^ Учні повинні знати:

  • поняття: принцип суперпозиції полів, діелектрична
    проникність середовища, полярні й неполярні ді-електрики, енергія електричного поля, нульовий рівень
    потенціальної енергії, еквіпотенціальні поверхні;

  • формули: напруженості точкового заряду, кулі, пло-щини, зв'язку між напругою і напруженістю, електро-ємності плоского конденсатора, визначення характери-стики батареї конденсаторів, енергії електричного поля.

^ Учні повинні вміти:

• розв'язувати задачі: на визначення напруженості й потенціалу електричного поля в даній точці простору, якщо поле утворене накладанням одного, двох, трьох полів точкових зарядів; напруженості зарядженої площини, двох площин, електропровідної сфери; на використання зв'язку між напругою і напруженістю електричного поля, електроємності плоского конденсатора; на визначення енергії електричного поля;

  • робити розрахунки для батареї конденсаторів;

  • розрізняти типи конденсаторів і читати їх ха-рактеристики.

^ 2.2. Закони постійного струму

— 6 год; В — 10 год)

Умови, необхідні для існування електричного струму. Закон Ома для ділянки кола. Електричні кола. По-слідовне і паралельне з'єднання провідників. Робота і потужність струму. Електрорушійна сила (ЕРС). (Закон Ома для повного кола.)

Фронтальні лабораторні роботи

(4. Визначення питомого опору провідника.)

  1. Послідовне і паралельне з'єднання провідників.

  2. Визначення ЕРС, внутрішнього опору джерела
    струму.

Демонстрації

  1. Закон Ома для ділянки кола.

  2. Розподіл струмів і напруг у колах із послідовним і
    паралельним з'єднаннями провідників.

  3. Залежність сили струму від ЕРС джерела і повного опору кола.

^ ОСНОВНА МЕТА

Рівень А

Поглибити знання учнів про дію струму, напругу, силу струму, опір; виробити послідовний підхід до обчислення електричних характеристик складних з'єднань споживачів електричного струму з використанням закону Ома для кола; сформувати поняття «ЕРС»; навчити учнів роз'язувати прості задачі на визначення роботи і потужності струму; закріпити практичні навички вимірювання сили струму і напруги за допомогою амперметра і вольтметра в колах постійного струму; формувати вміння складати електричні кола, робити спостереження.

Не вимагаються знання про залежність сили струму заряду, концентрації, швидкості носіїв заряду і площі поперечного перерізу провідника, доведення закону Ома для повного кола.

Рівень В

(додатково до мети, зазначеної в рівні А)

Встановити залежність сили струму від характеристик носіїв заряду і площі поперечного перерізу провідника.

Сформувати поняття і практичні навички щодо ви-значення питомого опору провідника.

Використовуючи закон збереження і перетворення енергії в замкненому електричному колі, вивести закон Ома для повного кола.

^ ОСНОВНІ ВИМОГИ

Рівень А

Учні повинні знати:

  • поняття: сила струму, опір, внутрішній опір дже-рела струму, робота і потужність струму, ЕРС;

  • закони Ома для ділянки кола та повного кола;

  • формули: залежності опору провідника від мате-ріалу та його геометричних розмірів; характеристик па-ралельного і послідовного з'єднань провідників; робо-ти і потужності постійного струму;

  • практичне застосування законів послідовного і па-ралельного з'єднань споживачів струму, залежності опо-ру від матеріалу і геометричних розмірів, характеристик
    паралельного і послідовного з'єднань провідників, ро-
    боти і потужності постійного струму.

^ Учні повинні вміти:

• розв'язувати задачі на визначення сили струму, спаду напруги на ділянці кола, ЕРС із застосуванням закону Ома для ділянки і замкненого кола, роботи і потужності струму;

  • складати електричні кола з послідовним і пара-
    лельним з'єднаннями провідників;

  • вимірювати силу струму і напругу амперметром і
    вольтметром у колах постійного струму.

Рівень В

(додатково до вимог, зазначених у рівні А)

Учні повинні знати:

  • поняття: питомий опір провідника;

  • формули залежності опору від матеріалу провід-
    ника та його геометричних розмірів; визначення ЕРС і
    внутрішнього опору батареї елементів живлення при
    послідовному і паралельному їх з'єднанні;

  • практичне застосування з'єднання елементів жив-
    лення в батарею.

Учні повинні вміти:

  • розв'язувати задачі на розрахунок кіл зі змішаним
    з'єднанням провідників електричного струму;

  • вимірювати ЕРС і внутрішній опір джерела струму;

  • виконувати розрахунки елементів живлення, по-
    слідовно або паралельно з'єднаних у батарею;

  • визначати питомий опір провідника;

  • користуватися міліамперметром, амперметром або
    авометром.

^ 2.3. Магнітне поле

(А — 5 год; В — 9 год)

Взаємодія струмів. Магнітна індукція. Магнітний потік. Сила Ампера. Принцип дії електровимірювальних приладів. Гучномовець. Сила Лоренца.

Магнітні властивості речовини. Феромагнетики. (Магнітна проникність. Магнітний запис інформації.)

Фронтальна лабораторна робота

7. Спостереження дії магнітного поля на струм.

Демонстрації

1. Взаємодія паралельних струмів.

2. Дія магнітного поля на струм.

3. Розмагнічування за допомогою нагрівання.

4. Модель доменної структури феромагнетиків.

5. Будова і дія амперметра і вольтметра.

6. Відхилення електронного пучка магнітним полем.

7. Будова і дія гучномовця.

8. Магнітний запис звуку.

^ ОСНОВНА МЕТА Рівень А

Дослідним шляхом довести існування магнітного поля і встановити його основні властивості; сформувати поняття «магнітна взаємодія», «індукція магнітного поля», «силова лінія магнітного поля»; навчити учнів визначати напрям дії магнітного поля прямого і колового струмів за допомогою правила лівого гвинта і магнітної стрілки; дослідно довести існування сили, що діє на провідник зі струмом у магнітному полі (сили Ампера), та встановити правило визначення напряму дії цієї сили; розглянути практичне використання сили Ампера на прикладі принципу дії гучномовця; як окремий випадок дії сили Ампера показати, що на кожну заряджену частинку, яка рухається в магнітному полі, діє сила (сила Лоренца). Не вимагаються знання кількісних характеристик цієї взаємодії; без ознайомлення з природою діа- та парамагнетизму розглянути гіпотезу Ампера та природу феромагнетизму і напрями використання феромагнітних матеріалів як засобів запису інформації.

Не вимагаються знання матеріалу про модуль сили Ампера, модуль сили Лоренца, магнітну проникність.

Рівень В

(додатково до мети, зазначеної в рівні А)

При вивченні характеристик магнітного поля сфор-мувати поняття «вектор магнітної індукції»; встановити, від чого залежить сила, що діє на провідник зі струмом і вільний рухомий заряд у магнітному полі; розглянути ви-користання сили Ампера на прикладі дії приладів магні-тоелектричної системи і сили Лоренца на прикладі мас-спектрографа і магнітного пристрою, що керує рухом елек-тронного пучка в кінескопі телевізора; сформувати в учнів поняття «магнітна проникність» і «температура Кюрі».

^ ОСНОВНІ ВИМОГИ

Рівень А

Учні повинні знати:

  • поняття: магнітне поле, індукція магнітного поля,
    лінія магнітної індукції;

  • формули модуля вектора магнітної індукції, прак-
    тичне використання сили Ампера в акустичних прила-
    дах та інших технічних пристроях, принцип магнітного
    запису інформації на феромагнітні плівки.

^ Учні повинні вміти:

• розв'язувати якісні задачі на визначення напряму
дії магнітного поля та сил Ампера і Лоренца.

Рівень В

(додатково до вимог, зазначених у рівні А)

^ Учні повинні знати:

  • поняття: напрям вектора магнітної індукції; маг-
    нітна проникність, температура Кюрі;

  • формули: модуля сили Ампера, сили Лоренца,
    магнітної проникності середовища, радіуса обертання
    зарядженої частинки в магнітному полі;

  • практичне використання сили Ампера, дію при-
    ладів магнітоелектричної системи, використання сили
    Лоренца для керування рухом електронних пучків, ви-
    значення маси елементарних частинок.

^ Учні повинні вміти:

• розв'язувати розрахункові задачі з використанням
формул для визначення індукції магнітного поля, сили
Ампера, сили Лоренца.

^ 2.4. Електричний струм у різних середовищах

(А —9 год; В— 14 год)

Електричний струм у металах. Основні положення електронної теорії провідності металів. (Залежність опору від температури. Надпровідність.)

Електричний струм у вакуумі. Електронна емісія. (Двохелектродна лампа.) Електронно-променева труб-ка. (Принцип роботи осцилографа.)

Електричний струм в електролітах. Закони електролізу Застосування електролізу. (Визначення заряду електрона.)

Електричний струм у газах. Несамостійний і са-мостійнйй розряди в газах. Поняття про плазму. Ви-користання розрядів у газах.

Електричний струм у напівпровідниках. Електро-провідність напівпровідників. Терморезистор. Власна і домішкова провідності напівпровідників. Електронно-дірковий перехід. Напівпровідниковий діод. (Транзистор.) Застосування напівпровідникових приладів. (Інтегральні схеми.)


Фронтальна лабораторна робота

(8. Вимірювання заряду електрона.)

Демонстрації

1. Залежність опору металів від температури.

2. Термоелектронна емісія.

3. Однобічна електронна провідність вакуумного діода.

4. Будова і дія електронно-променевої трубки.

5. Порівняння електропровідності води і розчину солі
або кислоти.

6. Електроліз розчину сульфату міді.

7. Несамостійний розряд.

8. Самостійний розряд у газах за зниженого тиску.

9. Залежність опору напівпровідників від температури.

10. Дія терморезистора.

11. Однобічна електрична провідність напівпро-
відникового діода,

12. Залежність сили струму в напівпровідниковому
діоді від напруги.

13. Електронно-діркові переходи транзистора.

14. Підсилення постійного струму за допомогою транзистора.

^ ОСНОВНА МЕТА Рівень А

Механізм електропровідності металу розглядається з позицій електронної теорії. Важливо акцентувати увагу учнів на її основних положеннях та розглянути методи дослідного їх обґрунтування. Питання залежності електропровідності металу від температури та його пояснення з точки зору електронної теорії на рівні А не вивчається.

Під час розгляду умови проходження електричного струму у вакуумі формуються поняття «термоелектронна емісія», «електронний пучок». Не вивчається принцип дії двохелектродної електронної лампи, тому утворення електронного пучка, його властивості й використання в техніці слід розглядати на прикладі електронно-променевої трубки.

Визначення закону електролізу обмежити встановленням залежності т = kIΔt. Розглянути застосування електролізу в техніці та інших галузях діяльності людини.

Розкрити природу несамостійного і самостійного розрядів, ознайомити учнів з видами самостійного розряду в газах та особливостями умов, за яких вони відбуваються. Іонізація електронним ударом вивчається на рівні ознайомлення з явищем.

Розглядаючи технічне застосування самостійного роз-ряду, слід продемонструвати дослід з електрофільтрації повітря за допомогою коронного розряду і вказати на важливість використання цього явища для вирішення екологічних проблем.

У процесі вивчення видів самостійного розряду та їх застосування підкреслити роль українських учених (Є.О.Патона) в дослідженні й використанні газових розрядів.

Завершити вивчення електричного струму в газах ознайомленням учнів з основними властивостями чет-вертого стану речовини — плазми — і технічним її вико-ристанням (МГД-генератор). Слід підкреслити роль вітчиз-няних учених у розв'язанні проблем утворення високо-температурної плазми і керованих термоядерних реакцій.

Вивчення природи електричного струму в напівпровід-никах розпочати з формування понять «електропровідність напівпровідників», «дірка». Дослідно визначити характер залежності електропровідності чистих напівпровідників від температури й освітленості і показати практичне застосування цієї залежності у техніці. Розкрити механізм електропровідності напівпровідників за наявності домішок.

Вивчити основні закономірності електронно-діркового переходу. Розгляд технічного використання електронно-діркового переходу обмежити вивченням принципу дії та застосування напівпровідникового діода, не розглядаючи транзистор.

Не вимагаються знання матеріалу про діод, вольтамперну характеристику діода, закон Фарадея, визначення заряду електрона.

Рівень В

(додатково до мети, зазначеної у рівні А)

Розглянути залежність опору металів від температури та обґрунтувати її характер з точки зору електронної теорії, природу явища надпровідності й перспективи його технічного використання.

Вивчити будову і принцип дії двохелектродної лампи, принцип роботи і використання осцилографа. Сформувати поняття «робота виходу електрона».

Розглядаючи закон електролізу, слід, крім встановлення залежності m~q, визначити фізичний зміст електрохімічного еквівалента та сталої Фарадея, а також ознайомити учнів з одним із методів визначення елементарного заряду.

У процесі вивчення провідності газів розглянути механізм ударної іонізації та пояснити процеси, які при цьому відбуваються. Ознайомити учнів з будовою, принципом дії та застосуванням транзистора.

^ ОСНОВНІ ВИМОГИ

Рівень А

Учні повинні знати:

• основні положення електронної теорії провіднос-
ті металів;

• поняття: термоелектронна емісія, іонізація, ре-комбінація, дисоціація, власна і домішкова провідність
напівпровідників, переходи у напівпровідниках, само-
стійний і несамостійний розряди у газах;

  • закони електролізу, формулу m = kIt;

  • будову, принцип дії та використання електронно-
    променевої трубки; використання електролізу в металургії
    й гальванотехніці; напрями застосування іскрового, ду-
    гового, коронного розрядів у техніці; принцип дії та за-
    стосування напівпровідникового діода;

• будову, принцип дії та застосування МГД-генератора.

^ Учні повинні вміти:

розв'язувати кількісні та якісні задачі з викорис-
танням закону електролізу.

Рівень В

(додатково до вимог, зазначених у рівні А)

^ Учні повинні знати:

  • поняття: залежність електричного опору від тем-
    ператури для різних середовищ; робота виходу елек-
    трона, стала Фарадея, хімічний еквівалент, перехід у
    напівпровідниках;

  • формулу залежності між хімічним і електрохімічним
    еквівалентами; визначення роботи виходу електрона при
    ударній іонізації газу;

  • практичне використання явища надпровідності,
    двохелектродної лампи, осцилографа, транзистора.

^ Учні повинні вміти:

  • розв'язувати задачі на закони електролізу з вико-
    ристанням залежності між хімічним і електрохімічним ек-
    вівалентами, формул роботи і потужності електричного стру
    му, закону Ома для ділянки кола, на визначення характери-
    стик електрона, що залишає атом при ударній іонізації, на
    зв'язок між опором металевого провідника і температурою;

  • визначити елементарний заряд, використовуючи
    закони електролізу.


Узагальнююче заняття

(А — 1 год; В — 11 год)

Основні закони електродинаміки та їх технічне застосування

^ ОСНОВНА МЕТА

Систематизувати й узагальнити навчальний матеріал з електродинаміки. Розглянути перспективи розвитку електроенергетики, електротехнічної та електроприла-добудівної промисловості. Розвивати вміння застосо-вувати знання на практиці.

Лабораторний практикум

(12 год)

  1. Дослідження залежності між тиском, об'ємом і
    температурою газу.

  2. Спостереження броунівського руху.

  3. Вивчення властивостей рідин.

  4. Вивчення властивостей твердих тіл

  5. Вимірювання відносної вологості повітря.

(6. Вимірювання електроємності конденсатора.)

(7. Дослідження залежності опору металів від тем-ператури.)

(8. Дослідження залежності опору напівпровідників від температури.)

9. Зняття вольт-амперної характеристики напівпро-відникового діода.

(10. Вивчення транзистора.)

  1. Вивчення роботи холодильника і визначення його
    характеристик.

  2. Вивчення електровимірювальних приладів.

  3. Вимірювання індукції магнітного поля постійного
    магніту.

З переліку робіт, що пропонуються, за вибором учи-теля виконуються роботи тривалістю 1 або 2 години. При одногодинних роботах обсяг завдань для учнів скоро-чується.


11-й КЛАС

(Рівень А — 2 год на тиждень, усього 68 год.

Рівень В — 3,5 год на тиждень, усього 119 год)

^ 1. Електромагнітна індукція

(А — 6 год; В —10 год)

Електромагнітна індукція. Індукційне електричне поле. (Закон електромагнітної індукції. Правило Лен-ца.) Електродинамічний мікрофон. Індуктивність. (Са-моіндукція. Енергія магнітного поля струму.)

Фронтальна лабораторна робота

(1. Вивчення явища електромагнітної індукції.)

Демонстрації

  1. Електромагнітна індукція.

  2. Правило Ленца.

  3. Залежність ЕРС індукції від швидкості зміни маг-
    нітного потоку.

(4. Самоіндукція.)

5. Залежність ЕРС самоіндукції від швидкості змі-ни сили струму в колі та індуктивності провідника.

^ ОСНОВНА МЕТА

Рівень А

Ознайомити учнів з явищем електромагнітної індукції, наголошуючи, що закон електромагнітної індукції підтверджує взаємозв'язок і взаємообумовленість явищ, навчити учнів визначати напрям індукційного струму; сформувати уявлення про фундаментальність закону збе-реження енергії, що підтверджує незнищуваність матерії та її руху; систематизувати й узагальнити знання про електричні й магнітні поля та взаємозв'язок між ними.

Не вимагаються знання матеріалу про індукційні струми в масивних провідниках, застосування феритів, виведення формули для визначення ЕРС індукції в ру-хомих провідниках.

Рівень В

(додатково до вимог, зазначених у рівні А)

Дати поняття про вимірювання магнітної проникності заліза, одиниці магнітної індукції та магнітного потоку, сфор-мувати поняття про індукційне електричне поле; з'ясувати роль сили Лоренца у виникненні ЕРС індукції в рухомих провідниках; дати кількісний вираз енергії магнітного поля струму; ознайомити з практичним застосуванням явища електромагнітної індукції; навчити застосовувати теоретичні знання для пояснення принципу дії технічних засобів; си-стематизувати й узагальнити знання учнів про енергію; підтвердити зв'язок між явищами різної природи на ос-нові аналізу математичних виразів для різних видів енергії.

^ ОСНОВНІ ВИМОГИ

Рівень А

Учні повинні знати:

  • поняття: електромагнітна індукція, правило Лен-
    ца, закон електромагнітної індукції;

  • явище самоіндукції поняття «індуктивність» як
    одну з характеристик провідника.

^ Учні повинні вміти:

• визначати напрям індукційного струму, розв'язу-вати найпростіші якісні задачі, наводити приклади прак-
тичного застосування явища електромагнітної індукції.

Рівень В

(додатково до вимог, зазначених у рівні А)

^ Учні повинні знати:

  • закон електромагнітної індукції як підтвердження
    взаємозв'язку і взаємообумовленості явищ;

  • поняття: магнітна проникність, самоіндукція;

  • аналогію між самоіндукцією та інерцією; кількісний
    вираз енергії магнітного поля.

^ Учні повинні вміти:

• обчислювати ЕРС індукції за законом електро-магнітної індукції або за формулою: =vBlsin;

• обчислювати енергію магнітного поля струму.

^ 2. Механічні коливання і хвилі

(А — 7 год, В — 13 год)

Коливальний рух. Вільні коливання. Амплітуда, пе-ріод, частота. Математичний маятник. Формула періоду коливань математичного маятника. Коливання ванта-жу на пружині.

Перетворення енергії в коливальному русі. Вимушені коливання. Резонанс.

Поширення коливань у пружних середовищах. По-перечні та поздовжні хвилі. Довжина хвилі. Зв'язок дов-жини хвилі зі швидкістю її поширення і періодом (час-тотою). Вібрація та її вплив на живі організми.

Звукові хвилі. Швидкість звуку. Гучність звуку і ви-сота тону. Луна. (Інфра- та ультразвуки. Екологічні про-блеми акустики.)

Фронтальна лабораторна робота

2. Визначення прискорення вільного падіння за до-помогою маятника.

Демонстрації

  1. Вільні коливання вантажу на нитці та вантажу на
    пружині.

  2. Записування коливального руху.

  3. Залежність періоду коливання вантажу на пружині
    від її жорсткості та маси вантажу.

  4. Залежність періоду коливання вантажу на нитці
    від її довжини.

  5. Вимушені коливання.

  6. Резонанс маятників.

  7. Застосування маятника в годиннику.

  8. Поширення поперечних і поздовжніх хвиль.

  9. Тіла, що коливаються, як джерела звуку.




  1. Залежність гучності звуку від амплітуди коливань.

  2. Залежність висоти тону від частоти коливань.

  3. Залежність довжини хвилі від частоти коливань.

  4. Акустичний резонанс.

  5. Застосування ультразвуку.

^ ОСНОВНА МЕТА

Рівень А


Сформувати поняття коливального руху та його най-простішого виду — гармонічного руху матеріальної точки, з'ясувати властивості такого руху (періодичність, затухан-ня), умови існування гармонічних коливань (наявність сили, пропорційної зміщенню, інерції) та основні характеристи-ки таких коливань (амплітуда, період, частота).

Дати уявлення про:

• залежність періоду власних коливань від параметрів
і системи (довжини і прискорення вільного падіння для системи «маятник—Земля», маси маятника і жорсткості для системи «пружина—маятник»);

  • взаємні перетворення кінетичної й потенціальної енергій матеріальної точки під час коливань;

  • затухання коливань за наявності сил тертя і пору-шення закону збереження повної механічної енергії.

Поняття про вимушені коливання і резонанс доцільно сформувати на основі відповідних дослідів, у яких учні побачать, що частота вимушених коливань дорівнює час-тоті дії сили, що їх збуджує, а за їх рівності амплітуда різко зростає. Явище резонансу слід пов'язати із зростанням енергії тіла, що коливається (енергія пропорційна квадра-ту амплітуди), пояснити, звідки тіло отримує цю енергію.

Питання про хвилі та звук (як механічні коливання) розглядаються переважно описово, механізм їх утво-рення пояснюється на прикладах поперечних хвиль. Після введення поняття «довжина хвилі» розглядається формула залежності її від швидкості й періоду (часто-ти) коливань. Учні мають зрозуміти, що хвиля перено-сить не речовину, а енергію.

Вивчення звукових хвиль обмежується формуван-ням понять гучності й висоти тону. На конкретних до-слідах розкривається сутність явищ акустичного резо-нансу і луни, пояснюються їх значення й застосування в музичних інструментах та ехолоті.

Серед задач, що пропонуються учням — задачі з ви-користанням формул періоду власних коливань матема-тичного і пружинного маятників та довжини хвилі. Більшу увагу слід приділяти завданням якісного характеру.

Рівень В

(додатково до мети, зазначеної у рівні А)

Домагатися, щоб учні вміли пояснювати, як зміню-ються величини, що описують гармонічний рух (швидкість, прискорення, сила, енергія), як утворюються поперечні й поздовжні хвилі. Учням треба показати, що коливальний рух тіні від кульки, яка рівномірно рухаєть-ся по колу, може бути моделлю коливального руху на пружині.

^ ОСНОВНІ ВИМОГИ
Рівень А

Учні повинні знати:

  • поняття: амплітуда, період, частота коливань, ре-
    зонанс, поперечні й поздовжні хвилі, довжина хвилі;

  • залежність періоду власних коливань від параметрів
    системи;

• практичне застосування звукових хвиль у
техніці.

Учні повинні вміти:

  • вимірювати й робити найпростіші розрахунки для
    визначення періоду коливань маятника;

  • розв'язувати найпростіші задачі на визначення пе-
    ріоду коливань, довжини хвилі, використовуючи формули:

T=2; T=2; =T;

• пояснювати перетворення енергії в коливальній
системі.

Рівень В

(додатково до вимог, зазначених у рівні А)

^ Учні повинні знати:

  • зв'язок між амплітудою і максимальною швидкі-
    стю коливань;

  • моделі коливальних рухів.

Учні повинні вміти:

  • пояснювати гармонічність коливань вантажу на
    пружині та математичного маятника;

  • пояснювати, як і чому змінюється координата, швидкість, прискорення, енергія тіла, що здійснює гар-
    монічні коливання, як утворюються поперечні хвилі.

^ 3. Електромагнітні коливання

(А — 10 год; В — 18 год)

Гармонічні коливання. Амплітуда. Період, частота, фаза коливань. Вільні електромагнітні коливання в кон-турі. Перетворення енергії в коливальному контурі. (Власна частота коливань у контурі, формула Томсона. Автоколивання. Генератор незатухаючих коливань на транзисторі.) Вимушені електричні коливання. Змінний електричний струм. Генератор змінного струму. Елект-ричний резонанс. Трансформатор.

Передача електроенергії на відстань та її раціональ-не використання. Проблеми пошуку та використання нових, екологічно чистих джерел енергії. Розвиток енергетики в Україні.
Демонстрації

  1. Вільні електромагнітні коливання низької частоти
    в коливальному контурі.

  2. Залежність частоти вільних електромагнітних ко-
    ливань від електроємності та індуктивності контуру.

  3. Осцилограми змінного струму.

  4. Незатухаючі електромагнітні коливання в гене-
    раторі на транзисторі.

  5. Електричний резонанс.

  6. Одержання змінного струму під час обертання рам-
    ки в магнітному полі.

  7. Будова і принцип дії генератора змінного струму
    (на моделі).

  8. Випрямлення змінного струму колектором та за
    допомогою діодів.

  9. Будова і принцип дії трансформатора.

  10. Передача електроенергії на відстань за допомогою
    підвищувального та знижувального трансформаторів.

^ ОСНОВНА МЕТА Рівень А

З'ясувати механізм виникнення вільних електрич-них коливань та енергетичні перетворення в коли-вальному контурі, розкрити взаємозв'язок та взаємо-залежність явищ природи, закону збереження енергії, з'ясувати залежність власної частоти коливань конту-ру від його параметрів. Дати поняття про гармонічні коливання та їх основні характеристики, не вимага-ючи їх визначення,

Сформувати в учнів знання про змінний електричний
струм як вимушені коливання, ознайомити з промис-
ловим способом вироблення електроенергії за допомо-
гою індукційного генератора.

Дати поняття про резонанс в електричному колі та умови його виникнення, використання резонансу і за-побігання йому.

Сформувати знання про будову, принцип дії та при-
значення трансформатора.

Ознайомити учнів із соціально-економічним зна-ченням розвитку енергетики для України. Розкрити екологічні та енергозберігаючі проблеми, що постають із розвитком енергетики, способи їх розв'язання.

Рівень В

(додатково до вимог, зазначених у рівні А)

Сформувати уміння: виведення формули Томсона, Визначення амплітуди, періоду, частоти і фази коливань. Дати поняття про автоколивання, домогтися усвідомлен-ня учнями принципу дії генератора незатухаючих коли-вань (на транзисторі) як автоколивальної системи.

Навчити учнів вимірювати силу струму і напругу в колі змінного струму, користуватися трансформатором для перетворення струмів і напруг, визначати один із параметрів коливального контуру, обчислювати частоту вільних коливань у ньому.

основні вимоги

Рівень А

Учні повинні знати:

• поняття: індуктивність, вільні та вимушені коли-вання, коливальний контур, змінний струм, резонанс, екологічні та енергозберігаючі проблеми, пов'язані з розвитком енергетики.

Не вимагаються знання про діючі значення сили струму і напруги, конденсатор і котушку індуктивності в колі змінного струму.

^ Учні повинні вміти:

• користуватися міліамперметром, омметром (або аво-метром), називати джерела забруднення навколишнього
середовища, можливі способи захисту середовища.

Рівень В

(додатково до вимог, зазначених у рівні А)

^ Учні повинні знати:

• поняття: автоколивання, автоколивальна систе-
ма; практичне застосування генератора змінного стру-
му, генератора незатухаючих коливань на транзисторі.

Учні повинні вміти:

  • вимірювати силу струму і напругу в колі змінного
    струму;

  • користуватися трансформатором для перетворен-
    ня струмів і напруг;

  • обчислювати частоту вільних коливань у коли-
    вальній системі з відомими параметрами і визначати
    невідомий параметр коливального контуру, якщо ві-
    домі інший параметр і частота вільних коливань.

^ 4. Електромагнітні хвилі

(А — 13 год; В — 34 год)

Електромагнітне поле. Електромагнітні хвилі та швидкість їх поширення. Енергія електромагнітної хвилі. (Густина потоку випромінювання.)

Винайдення радіо О.С.Поповим. Принцип радіо-телефонного зв'язку.

(Радіолокація. Поняття про телебачення. Розвиток засобів зв'язку.) Швидкість світла. Закони відбивання і заломлення світла. (Повне відбивання.)

Когерентність. Інтерференція світла та її застосування в техніці. Дифракція світла. Дифракційні ґратки. Дис-персія світла. (Поляризація світла.)

Електромагнітні випромінювання різних діапазо-нів довжин хвиль: радіохвилі, інфрачервоне, видиме, ультрафіолетове та рентгенівське проміння. Праці І.П.Пулюя. (Енергія електромагнітних хвиль, механізм взаємодії електромагнітних хвиль із живою природою, захист її від дії електромагнітного проміння. Власти-вості та застосування цих випромінювань.)

Фронтальні лабораторні роботи

3.Визначення показника заломлення скла.

4. Спостереження інтерференції та дифракції світла.

(5. Вимірювання довжини світлової хвилі за до-
помогою дифракційних ґраток.)
Демонстрації

  1. Випромінювання і приймання електромагнітних хвиль

  2. Відбивання електромагнітних хвиль.

  3. Заломлення електромагнітних хвиль.

  4. Інтерференція й дифракція електромагнітних хвиль.

  5. Поляризація електромагнітних хвиль.

  6. Модуляція і детектування високочастотних елек-
    тромагнітних коливань.

  7. Закони заломлення світла.

  8. Повне відбивання.

  9. Утворення інтерференційних смуг.




  1. Дифракція світла від тонкої нитки.

  2. Дифракція світла від вузької щілини.

  3. Розкладання світла в спектр за допомогою диф-
    ракційних ґраток.

  4. Світловод.

(14. Поляризація світла поляроїдами.)

(15. Застосування поляроїдів для вивчення меха-нічних напруг у деталях конструкцій.)

(16. Невидимі випромінювання в спектрі нагрітого тіла.) (17. Властивості інфрачервоного проміння.)

18. Властивості ультрафіолетового проміння.

19. Шкала електромагнітних випромінювань (таблиця).
(20. Залежність поверхневої густини потоку ви-
промінювання од відстані до точкового джерела.)

^ ОСНОВНА МЕТА

Рівень А

Сформувати в учнів знання про електромагнітні хвилі, з'ясувати умови їх випромінювання і експериментально визначити основні властивості; сприяти розвитку мате-ріалістичного світогляду учнів, ознайомлюючи їх із ви-дами матерії та формами її існування.

Ознайомити учнів з історією винайдення радіо і прин-ципами радіотелефонного зв'язку, сприяти усвідомленню соціально-економічного значення розвитку засобів зв'язку.

Вивчаючи світлові явища, ознайомити учнів з різними методами вимірювання швидкості світла, дати поняття про закони заломлення і відбивання, переконати учнів у пізна-ваності світу і безмежності пізнання; формуючи поняття про дисперсію, дифракцію та інтерференцію світла, роз-вивати уміння спостерігати явища природи і давати їм на-укове тлумачення; виховувати прагнення до самостійного поповнення знань; показати застосування вивчених явищ у різних галузях науки, техніки, народного господарства.

Електромагнітні випромінювання різних діапазонів довжин хвиль вивчаються лише побіжно.

Рівень В

(додатково до мети, зазначеної у рівні А)

З'ясувати залежність енергії електромагнітної хвилі від частоти; сформувати в учнів поняття поверхневої густини потоку випромінювання;

показати практичне застосування модуляції та де-тектування;

формувати в учнів знання про основні напрями на-уково-технічного прогресу, пов'язані з застосуванням електромагнітних хвиль;

виробити вміння конструювати і складати прості радіотехнічні пристрої;

сформувати знання про одне з основних положень хвильової теорії — принцип Гюйгенса; на його основі пояснити закон відбивання світла;

з'ясувати умови повного відбивання і використання цього явища;

формувати знання про поляризацію світла, розкрити її суть з позиції електромагнітної теорії світла, ознайо-мити із застосуванням поляроїдів;

сформувати, узагальнити й систематизувати знання про різні види електромагнітних випромінювань, роз-глянути перехід кількісних змін у якісні, на їх прикладі розвивати мислення учнів;

формувати практичні навички, розвивати полі-технічний кругозір.

^ ОСНОВНІ ВИМОГИ Рівень А

Учні повинні знати:

  • поняття: електромагнітне поле, електромагнітні
    хвилі, інтерференція, дифракція, дисперсія світла;

  • закони відбивання й заломлення світла, принцип
    сталості швидкості світла у вакуумі.

Оскільки на рівні А елементи теорії відносності як окремий розділ не вивчаються, учнів ознайомлюють зі швидкістю світла як фізичною константою.

^ Учні повинні вміти:

• розв'язувати задачі на застосування формул, що
пов'язують довжину хвилі з частотою і швидкістю, період коливань із циклічною частотою; на застосування
закону заломлення хвиль. З цією метою при вивченні
електромагнітних хвиль розглянути параграф «Довжина хвилі. Швидкість хвилі».

Рівень В


(додатково до вимог, зазначених у рівні А)

^ Учні повинні знати:

• практичне застосування поляризації світла, пов-ного відбивання хвиль; властивості електромагнітних хвиль інфрачервоного, видимого, ультрафіолетового та рентгенівського діапазонів частот.

Учні повинні вміти:

• складати найпростіший радіоприймач, вимірюва-ти довжину світлової хвилі.

^ 5. Елементи теорії відносності (вивчаються лише на рівні В — 2 год)

Принцип відносності Ейнштейна. Швидкість світла у вакуумі як гранична швидкість. Закон взаємозв'язку маси і енергії.

^ ОСНОВНА МЕТА

Розкрити зміст основних положень теорії відносності та один з головних наслідків цієї теорії — взаємозв'язок маси та енергії; розвивати діалектичне мислення учнів.

Формувати вміння застосовувати набуті знання на практиці.

^ Учні повинні знати:

  • принцип відносності Ейнштейна;

  • закон взаємозв'язку маси й енергії.

Учні повинні вміти:

розв'язувати задачі за формулою зв'язку маси та енергії.

^ 6. Квантова фізика

—18 год; В — 30 год)

6.1. Світлові кванти

(А —6 год; В — 10 год)

Фотоелектричний ефект і його закони. Кванти світла, (Рівняння фотоефекту.) Вакуумний та напівпровідниковий фотоелементи. Застосування фотоефекту в техніці.

Корпускулярно-хвильовий дуалізм. Фотон. (Тиск світла. Досліди Лебедєва. Прояви тиску світла в при-роді.) Хімічна дія світла та її використання.

Демонстрації


  1. Фотоефект на пристрої з цинковою пластинкою.

  2. Закони зовнішнього фотоефекту.

  3. Будова і дія фотореле на фотоелементі.

  4. Будова і дія напівпровідникового та вакуумного
    фотоелементів.

  5. Хімічна дія світла.

^ ОСНОВНА МЕТА

Рівень А


Розкрити зміст явища фотоефекту та його законів, корпускулярно-хвильового дуалізму світла; сформувати діалектико-матеріалістичний світогляд учнів: вчити вста-новлювати причинно-наслідкові зв'язки між явищами природи, розвивати уявлення про основні властивості та форми існування матерії. Матеріал теми в основному подається на понятійному рівні, основна увага приділяється світоглядним питанням.

Рівень В

(додатково до мети, зазначеної у рівні А)

Пояснити закони фотоефекту з позиції квантової теорії світла та на її основі кількісно описати явища фотоефекту (рівняння Ейнштейна).

Домогтися усвідомлення корпускулярно-хвильового дуалізму світла, зокрема квантового характеру взаємодії світла з речовиною, з'ясувати зміст і залежність вели-чин, які характеризують властивості фотона.

Забезпечити політехнічну спрямованість курсу фізики, висвітлювати практичне використання фотоефекту.


^ ОСНОВНІ ВИМОГИ

Рівень А

Учні повинні знати:

  • поняття: фотон, фотоефект, корпускулярно-хви-
    льовий дуалізм;

  • закони фотоефекту.

Рівень В

(додатково до вимог, зазначених у рівні А)

^ Учні повинні знати:

• фотоелементи, приклади технічного використання фотоелементів.

Учні повинні вміти:

• знаходити червону межу фотоефекту та енергію
фотоелектронів за допомогою рівняння Ейнштейна.

^ 6.2. Атом і атомне ядро

(А — 12 год; В — 20 год)

Класичні уявлення про будову атома. Відкриття елек-трона. Досліди Резерфорда. Ядерна модель атома. Кван-тові постулати Бора. Поглинання та випромінювання світла атомом. Неперервний і лінійчатий спектри. Спектри поглинання і випромінювання. Спектральний аналіз та його застосування. (Лазер. Створення та за-стосування квантових генераторів.)

Склад ядра атома. Енергія зв'язку атомних ядер.

Ядерні реакції. Енергетичний вихід ядерних реакцій. Радіоактивність. Альфа-, бета-, гамма-проміння. (За-кон радіоактивного розпаду. Методи реєстрації іонізуючих випромінювань. Одержання та використання радіоактивних ізотопів. Поглинена доза випромі-нювання та її біологічна дія. Захист від опромінення.)

Поділ ядер урану. Ланцюгова реакція. Ядерний ре- актор. Термоядерні реакції.

Проблеми розвитку ядерної енергетики в Україні.

Чорнобильська катастрофа та ліквідація її наслідків. Боротьба за ліквідацію загрози ядерної війни.

Елементарні частинки та їх властивості; частинки і античастинки. Взаємні перетворення частинок і квантів електромагнітного випромінювання.

Фронтальні лабораторні роботи

  1. Спостереження суцільного та лінійчатого спектрів.

(7. Вивчення треків заряджених частинок за гото-вими фотографіями.)

Демонстрації

  1. Модель досліду Резерфорда.

  2. Спостереження треків у камері Вільсона.

  3. Будова і дія лічильника іонізуючих частинок

  4. Фотографії треків частинок.

^ ОСНОВНА МЕТА


Рівень А

Оскільки сучасна атомна і ядерна фізика, яка є ос-новою вчення про будову речовин і полів, тісно пов'я-зана з філософськими проблемами — матеріальності простору, перервності й неперервності матерії, єдності протилежностей, дуалізму частинок і хвиль тощо, ви-вчення цієї теми спрямоване на формування діалекти-ко-матеріалістичного світогляду.

У класах гуманітарного профілю ця тема вивчається на якісному рівні з метою:

— формування уявлень про планетарну модель атома Резерфорда—Бора і про сучасну теорію — квантову механіку;

— забезпечення знання постулатів Бора, будови
атома водню (за Бором) та вміння пояснювати про-
цес випромінювання і поглинання енергії атомами
речовини; формування поняття спектра, ознайом-
лення з його утворенням; поняття спектрального
аналізу.

Метою вивчення є також ознайомлення учнів зі спе-цифікою явищ мікросвіту, формування уявлень про не-вичерпність властивостей матерії, єдність про-тилежностей у природі. Під час вивчення типів ядер-них реакцій слід формувати уявлення про пізнаваність світу та роль моделей у фізичних теоріях; на прикла- дах вивчення явища радіоактивності та основних видів радіоактивних перетворень формувати уявлення про взаємоперетворюваність як загальну властивість ма-терії; переконувати учнів у пізнаваності явищ приро-ді ознайомити з методами і засобами використання ядерної енергії, проблемами розвитку атомної енерге-тики, соціально-екологічними наслідками підвищен-ня граничного рівня радіоактивного випромінюван-ня, способами захисту від опромінення.

Рівень В

(додатково до мети, зазначеної у рівні А)

Дати глибші знання про квантову механіку та суть квантово-механічного опису явищ мікросвіту, погли-бити політехнічну спрямованість знань учнів, форму-вати практичні навички у розрахунках енергетичного виходу ядерних реакцій, визначенні продуктів ядерних реакцій на основі збереження електричного заряду та масового числа, визначенні знака заряду або напряму руху елементарних частинок за їх треками. Учнів оз-найомлюють із методами реєстрації іонізуючих випро-мінювань, елементарними частинками та їх взаємопе-ретвореннями.

^ ОСНОВНІ ВИМОГИ

Рівень А

Учні повинні знати:

• поняття: ядерна модель атома, ядерні реакції та
радіоактивний розпад, ланцюгова реакція поділу, тер-моядерна реакція, елементарна частинка, атомне ядро.

^ Учні повинні вміти:

• описувати наслідки дії радіоактивного проміння
та можливі способи захисту від нього.


Рівень В

(додатково до вимог, зазначених у рівні А)

^ Учні повинні знати:

  • закони радіоактивного розпаду; постулати Бора;

  • практичне застосування спектрального аналізу,
    ядерного реактора.

Учні повинні вміти:

  • визначати продукти ядерних реакцій на основі за-
    конів збереження електричного заряду і масового числа;

  • розраховувати енергетичний вихід ядерної реакції;

  • визначати знак заряду або напрям руху елемен-
    тарних частинок за їх треками на фотографіях.

^ Узагальнюючі заняття

(А — 6 год; В — 4 год)

Сучасна наукова картина світу. Фізика і науково- технічний прогрес.

Лабораторний практикум

(8 год)

  1. Визначення індуктивності котушки.

  2. Дослідження електромагнітних коливань за до-
    помогою осцилографа.

  3. Вивчення резонансу в електричному коливальному
    контурі.

  4. Вивчення будови і дії трансформатора.

  5. Визначення ККД генератора змінного струму.

  6. Вивчення характеристик електронного підси-
    лювача.

  7. Складання діючої моделі радіоприймача.

  8. Проведення якісного спектрального аналізу речовини.

  9. Вивчення явища фотоефекту.




  1. Вивчення іонізуючих випромінювань за допо-
    могою газорозрядного лічильника, камери Вільсона,
    спінтарископа.

11. Вивчення вільних і вимушених коливань.







залишити коментар
Сторінка1/4
Дата конвертації27.09.2011
Розмір1.6 Mb.
ТипДокументы, Освітні матеріали
Додати документ в свій блог або на сайт

страницы:   1   2   3   4
Ваша оцінка цього документа буде першою.
Ваша оцінка:
Додайте кнопку на своєму сайті:
uadocs.exdat.com

База даних захищена авторським правом ©exdat 2000-2014
При копировании материала укажите ссылку
звернутися до адміністрації
Реферати
Автореферати
Методички
Документи
Поняття

опублікувати
Документи

Рейтинг@Mail.ru
наверх