Сайт учителя физики Алексеевой Надежды

Законы сохранения в классической механике.
Пояснительная записка.
Программа элективного курса «Законы сохранения в классической механике» рассчитана для учащихся 10-11 классов. Она  составлена на основе обязательного минимума содержания физического образования. Этот курс связан с углубленным изучением отдельной темы «Законы сохранения», входящей в основной курс физики. Законы сохранения среди законов физики занимают особое место: они являются не только общими, но и фундаментальными законами природы. Материал программы подобран и структурирован таким образом, чтобы дать возможность учащимся ощутить универсальность законов сохранения.

 Включение дополнительных вопросов преследует два взаимосвязанные цели. С одной стороны, это создание в совокупности с основными разделами курса базы удовлетворения и развития способностей учащихся, имеющих склонность к физике, с другой – восполнение пробелов в содержании основного курса, что придает курсу необходимую целостность.
Программа представляет собой дифференциацию содержания учебного материала по направлениям – повышение удельного веса задач, в том числе олимпиадных и задач вступительных экзаменов технических вузов, а также задач заочной физико-технической школы МФТИ. Подача некоторых вопросов отличается от принятого в учебниках, чтобы избежать излишних математических выкладок при выводе формул.
Чтобы проверить понимание и запоминание определений основных физических понятий и величин, в программе приведено большое количество вопросов, тестов, которые снабжены ответами.
Изучение каждого раздела курса завершается решением задач.
В программе рассматриваются разные примеры решения задач, после тщательной проработки которых учащиеся приступают к самостоятельному решению.
Лучшему усвоению материала способствуют
-  презентации к отдельным темам, дающие возможность наглядно представить физическую сущность процесса;
- однотипность оформления решения задач (запись данных с переводом единиц в СИ; необходимых формул и уравнений с пояснениями, получение числового результата);
- тесты-самопроверки к каждому разделу курса;
- проведение сопоставительного анализа различных процессов в рамках единого естественно- научного представления.
Программа данного элективного курса может быть полезна не только для повторения материала по теме «Законы сохранения», но и для подготовки к ЕГЭ по физике.
Цели курса:
- создание условий для самореализации учащихся в процессе учебной деятельности;
- овладение конкретными физическими знаниями, необходимыми для применения в практической деятельности, для изучения смежных дисциплин, для продолжения образования;
- развитие физических интеллектуальных способностей учащихся, обобщенных умственных умений.

Задачи курса:
- развить физическую интуицию. Выработать определенную технику, чтобы быстро улавливать физическое содержание задачи и справиться с предложенными экзаменационными заданиями;
- овладеть аналитическими методами исследования различных явлений природы;
- обучить учащихся обобщенным методам решения вычислительных, графических,  качественных и экспериментальных задач как действенному средству формирования физических знаний и учебных умений;
- способствовать развитию мышления учащихся, их познавательной активности и самостоятельности, формированию современного понимания науки;
- способствовать интеллектуальному развитию учащихся, которое обеспечит переход от обучения к самообразованию.

В результате изучения курса учащиеся должны:
1) понимать сущность метода научного познания окружающего мира:
 - приводить примеры опытов, обосновывающих научные представления и законы: закон сохранения и превращения механической энергии в другие виды энергии;
 - приводить примеры опытов, позволяющих проверить законы и их следствия, подтвердить теоретические представления о природе физических явлений;
 - используя теоретические модели, объяснять физические явления: применение законов сохранения в случае абсолютно упругого удара или абсолютно неупругого удара;
 - указывать границы применимости научных моделей, закона сохранения импульса; закона сохранения механической энергии; первого и второго законов  термодинамики;
2) владеть понятиями и законами физики:
 - раскрывать смысл физических законов: сохранения импульса и энергии;
 - вычислять: скорости тел после неупругого столкновения по заданным скоростям и массам сталкивающихся тел; скорость тела, используя закон сохранения механической энергии; энергию незатухающих гармонических колебаний; энергию колебательного контура;
 - описывать преобразования энергии при свободном падении тел; движении тел с учетом трения.

Программа курса.

 1. Закон сохранения импульса (количества движения).
Импульс тела. Единица измерения импульса тела.
Изменение импульса тела. Импульс силы и единица его измерения. Закон сохранения импульса. Закон изменения импульса системы тел.
2. Закон сохранения и превращения механической энергии.
Работа силы. Мощность силы. Работа сил и потенциальная энергия. Кинетическая энергия. Теорема о кинетической энергии. Закон сохранения механической энергии.
3. Уравнение Бернулли и следствия из него.
Уравнение Бернулли. Манометры. Трубка Пито. Трубка Прандтля. Трубка Вентури.
Водоструйный насос.
4. Закон сохранения энергии в колебательных процессах.
Энергия незатухающих гармонических колебаний. Энергия колебательного контура. Графики гармонических колебаний.
5. Закон сохранения энергии в тепловых процессах.
Первое начало термодинамики. Изопроцессы. Адиабатный процесс. Круговой процесс. Уравнение теплового баланса. Парообразование. Конденсация. Плавление.

Учебно-тематический план курса.

№
п/п Тема, раздел Кол-во, ч
 Раздел № 1. Закон сохранения импульса (количества движения).
 3
1  Импульс тела. Единица измерения импульса тела.
Изменение импульса тела. Импульс силы и единица его измерения 1
2 Закон сохранения импульса. Закон изменения импульса системы тел.
Решение задач. 2
 Раздел № 2. Закон сохранения механической энергии.
 4
1 Работа силы. Мощность силы. Работа сил и потенциальная энергия 1
2 Кинетическая энергия. Теорема о кинетической энергии. Закон сохранения механической энергии. 1
3 Решение задач 2
 Раздел № 3. Уравнение Бернулли и следствия из него.
 2
1 Уравнение Бернулли. 1
2 Манометры. Трубка Пито. Трубка Прандтля. Трубка Вентури.
Водоструйный насос. Решение задач. 1
 Раздел № 4. Закон сохранения энергии в колебательных процессах.
 3
1 Энергия незатухающих гармонических колебаний 1
2 Энергия колебательного контура. Графики гармонических колебаний. Решение задач. 2
 Раздел № 5. Закон сохранения энергии в тепловых процессах.
 4
1 Первое начало термодинамики. Изопроцессы. Адиабатный процесс. Круговой процесс. Решение задач. 2
2 Уравнение теплового баланса. Парообразование. Конденсация. Плавление. Решение задач. 2
 Подведение итогов курса. Защита презентаций к разделам курса. 1
 Всего: 17

Литература:
1. Законы сохранения. 10-11 классы: учеб. пособие / Т. И. Трофимова, А. В. Фирсов. – М.: Дрофа, 2005.
2. Программы Физикона:
Демо-версии. Физика, 7-11 классы. Открытая физика 2,5,  часть 1.
3. Задачи Московских городских олимпиад по физике. 1986-20056 Под ред. М. В. Семенова, А. А. Якуты – М.: МЦНМО, 2006.
4. Физика. Задачник. 9-11 кл.: Пособие для общеобразоват. Учеб. заведений / О. Ф. Кабардин, В. А. Орлов, А. Р. Зильберман. – 3-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2000.