Измерение мгновенной скорости с использованием секундомера или компьютера с датчиками
Рабочая программа по физике 10 - 11 класс под редакцией А.В. Шаталина к УМК Мякишева Г.Я.
Вложение | Размер |
---|---|
fizika_10_-_11_klass.doc | 317.5 КБ |
Предварительный просмотр:
Опыты по физике
с использованием нового учебного оборудования
В работе представлена практическая работа «Определение мгновенной скорости тележки при скатывании с наклонной плоскости». Работа может быть проведена фронтально при отсутствии демонстрационных приборов при изучении понятия «средняя скорость» в 7 или 9 классах.
Определение мгновенной скорости тележки при скатывании с наклонной плоскости .
Цель: 1. С помощью эксперимента сформировать понимание алгоритма определения мгновенной скорости как предела измерения средней скорости за малый промежуток времени.
2. Определить мгновенную скорость тележки при скатывании с наклонной плоскости.
Оборудование: наклонная плоскость, штатив, тележка, 3 пары магнитных датчиков, электронный секундомер.
Описание устройства и принцип действия прибора.
Наклонная плоскость (1), используемая в работе, на верхней поверхности имеет желоб, по которому может перемещаться тележка (5) с грузами (4), и измерительную линейку для определения пройденного пути (или координаты тела). На боковой поверхности расположена магнитная лента (7) для крепления датчиков.
В установке наклонная плоскость опирается на горизонтальный стержень, таким образом, чтобы начало измерительной шкалы ее линейки располагалось сверху. Стержень закрепляется в штативе (3) на высоте 12-15 см.
Для регистрации промежутков времени в установке используется электронный секундомер, который включается и выключается парой магнитных датчиков (2). Магнитные датчики устанавливаются на боковой магнитной ленте наклонной плоскости и подключаются к секундомеру с помощью специального разъема. При подключении датчиков на секундомере появляются нули, разделенные точкой, которая отделяет доли секунды. Кнопка «пуск» в этой работе не используется, кнопка «сброс» используется для подготовки его к новым измерениям.
Для определения мгновенной скорости тележки выбирается произвольная точка на пути ее движения.
В данной работе на боковой магнитной полоске закрепляются 3 пары магнитных датчиков. Один из датчиков каждой пары устанавливается выше выбранной точки, три остальных датчика располагаются ниже в обратном порядке в соответствии с рисунком см. рис.2).
Тележка устанавливается на наклонную плоскость таким образом, чтобы сторона с магнитом (6), была обращена к датчикам, и затем скатывается с нее.
Измерив расстояния, пройденные тележкой между соответствующими парами датчиков, и время, затраченное на это, можно рассчитать среднюю скорость ее
движения вблизи выбранной точки по формуле V n = S n / t n .
Какое из полученных значений наиболее точно отражает скорость тележки в выбранной точке (т. е. мгновенную скорость)? Почему?
Применение компьютерной лаборатории L-микро на уроке физики .
Цель: ознакомление учителей на конкретных примерах с особенностями использования компьютерного измерительного блока и проведение тренинга с новым комплектом оборудования на основе одной из работ физического практикума. Задачи: Ознакомить слушателей с компьютерной лабораторией L-микро; Продемонстрировать некоторые эксперименты с использованием компьютерного измерительного блока; Провести лабораторную работу с одним из комплектов лаборатории L-микро .
Компьютерная лаборатория L-микро Оборудование серии L-микро® представляет собой единую экспериментальную среду , объединяющую демонстрационное оборудование и наборы для лабораторных работ и практикума . Его ядром является персональный компьютер с измерительным блоком . Для проведения измерений служат датчики физических величин , которые подключаются к измерительному блоку .
Компьютерный измерительный блок Компьютерный измерительный блок используется для подключения к компьютеру датчиков и измерительных устройств , используемых в учебном демонстрационном эксперименте и работах практикума Блок комплектуется кабелем для подключения к компьютеру, переходным разъемом, CD-ROM с программным обеспечением.
Минимальные системные требования к компьютеру: Windows 95/98/ME/NT4/2000/XP, Pentium II 400 Мгц или аналогичный, 64 Мбайт ОЗУ, CD-ROM, mouse, 30 Мбайт свободного места на жестком диске
Принцип действия Компьютерный измерительный блок L-микро преобразует сигнал, поступающий от датчиков, в цифровой ко д, который далее обрабатывается в компьютере. Измерительный блок выполнен на базе 12-ти разрядного 4-х канального аналого-цифрового преобразователя. Компьютерный измерительный блок подключается к компьютеру с помощью прилагаемого кабеля. При подключении кабеля к компьютеру может быть использован переходник с 9-ти на 25-и контактный разъем. После включения питания компьютера и измерительного блока программное обеспечение самостоятельно производит настройку аппаратуры.
Меры безопасности При работе с компьютерный измерительный блоком необходимо выполнять общие правила работы с электрическими установками и требования безопасности . К работе с компьютерным измерительный блоком допускаются лица, ознакомленные с его устройством, принципом действия и мерами безопасности в соответствии с требованиями, приведенными в настоящем разделе. Не допускать механических воздействий на корпус компьютерного измерительного блока. Не допускать попадание жидкости в корпус и разъемы компьютерного измерительного блока. Запрещается вскрывать компьютерный измерительный блок, а также подвергать его ударным и силовым нагрузкам .
Компьютерный измерительный блок необходим для работы со следующим оборудованием: Датчик давления Датчик угла поворота Датчик числа оборотов Приставка "Осциллограф" к измерительному блоку Набор демонстрационный «Механика » Набор демонстрационный «Вращательное движение » Набор демонстрационный «Тепловые явления » Набор демонстрационный «Газовые законы и свойства насыщенных паров » Датчик ионизирующего излучения Датчик магнитного поля Датчик звука
Установка программы « L – микро» установить на компьютер CD с программным обеспечением и видеофрагментами , демонстрирующими работу оборудования L-микро; просмотреть несколько фрагментов с диска; подсоединить измерительный блок; присоединить датчик времени; проверить работу датчика времени; закрыть программу и зайти через меню «Пуск» > «Все программы» > « L – микро» - > « L – микро» ; включить функцию «Поиск измерительной системы»
Набор демонстрационный "Механика"
Описание Набор демонстрационный «Механика» обеспечивает проведение демонстрационных экспериментов по следующим тематикам: изучение кинематики и динамики поступательного движения; сила трения; закон сохранения движения; механические колебания.
Демонстрации Равномерное движение Перемещение при равномерном движении Неравномерное движение. Понятие средней скорости. Определение мгновенной скорости Определение ускорения при равноускоренном движении Зависимость скорости от времени при равноускоренном движении Путь, пройденный телом при равноускоренном движении (вариант 1) Путь пройденный телом при равноускоренном движении (вариант 2) Определение ускорения свободного падения (вариант 1) Определение ускорения свободного падения (вариант 2) Проявление инерции Зависимость ускорения от величины силы и массы Движение системы тел в поле силы тяжести Движение тела по наклонной плоскости без трения Движение тела по наклонной плоскости с трением Закон сохранения импульса Упругий удар Сохранение механической энергии в поле силы тяжести Измерение периода колебаний маятника Измерение интервалов времени
Комплектация Скамья для изучения механического движения Тележки на магнитной подвеске – 2 шт. Ограничитель Брусок для изучения движения с трением Оптоэлектрические датчики – 2 шт. Транспортир с отвесом Блок Грузы наборные – 2 шт. Стальные шарики – 3 шт. Пусковое устройство Маятник Кабель соединительный (5 м)
Элементы набора устанавливаются на вертикальной доске с металлической основой .
Для работы необходимы: Блок питания 24 В регулируемый Компьютерный измерительный блок Набор обеспечен рекомендациями по использованию .
Преимущества компьютерной измерительной системы высокая повторяемость результатов опыта, возможность оперативной обработки результатов, проведение большего количества демонстрационных опытов за время урока.
Задание Интерет-олимпиады 2010 для 10 класса. Измерьте среднюю и мгновенную скорость тележки (12 баллов) По наклонному рельсу из точки с координатой х=0 из состояния покоя начинает равноускоренно двигаться тележка. Определите время движения тележки до её удара о стенку, а также её среднюю и конечную скорость на отрезке от x=0 до x=0.5 м Время определите с точностью до тысячных, а остальные величины до сотых, и отошлите результаты на сервер. В промежуточных вычислениях сохраняйте не менее 4 значащих цифр. Оптические датчики срабатывают при пересечении светового луча датчика флажком тележки. Положение ворот с оптическими датчиками можно изменять при помощи мыши или задавая значения их координат х 1 и х 2 при помощи клавиатуры. Внимание: задание можно выполнять только из проигрывателя BARSIC. В калькуляторе можно использовать сложение, вычитание, умножение *, деление /, функции sqrt ( x ) - квадратный корень из x , а также sin ( x ), cos ( x ), tg ( x ), arcsin ( x ), arccos ( x ), arctg ( x ) и т.д., а также выражения любой сложности с использованием этих операций (не забывайте заключать части выражений в круглые скобки и ставить символ умножения).
Набор для демонстрации вращательного движения Возникновение цетгростремительной силы Центростремительная сила Равновесие системы вращающихся тел Моделирование опыта Штерна Модель маятника Фуко Вращение жидкости Вынужденные механические колебания и резонанс § 5. Принцип относительности» 5.7*. Какую форму имеет поверхность жидкости во вращающемся цилиндрическом сосуде?
Набор демонстрационный "Газовые законы" Набор демонстрационный «Газовые законы и свойства насыщенных паров» предназначен для демонстрации основных закономерностей, изучаемых по теме «Молекулярная физика» курса физики базового и профильного уровней полной средней школы, знакомства учащихся с такими понятиями, как изопроцессы в идеальном газе, работа газа, циклический процесс, насыщенный пар.
Замечание : стеклянный сосуд для горячей воды не поставляется вместе с прибором , подобрать подходящую емкость довольно сложно; демонстрация изобарного и изохорного процессов занимает намного больше времени, т.к. требуется достаточно заметное изменение температуры . Демонстрация изобарного и изохорного процессов менее удобна по следующим причинам:
0 V , м 3 Р, Па 1 2 V 1 р 2 р 1 3 V 2 4 р 3 р 4
T , К V , м 3 T , К р, Па р 3 р 2 Т 1 , 2 2 3 0 Т 3 , 4 Т 1,2 V 2,3 Т 3 ,4 2 3 р 1 1 р 4 4 р, Па V , м 3 0 Т 1 , 2 Т 3 , 4 р 1 р 4 р 2 р 3 1 4 3 2 1 4
Лабораторные наборы Механика Электричество Оптика
Лабораторный набор "Механика"
Состав набора Направляющая рейка Каретка Секундомер с двумя датчиками Стойка штатива Основание штатива Муфта с двумя винтами Перекладина Рычаг с осью и двумя балансирами Блок неподвижный Блок подвижный Коврик пластиковый Груз Шарик стальной Крючок для подвески груза к рычагу Подставка Перемычка для секундомера
Датчик секундомера При прохождении каретки мимо первого датчика происходит пуск секундомера , мимо второго - остановка . На датчиках нанесены метки, служащие для определения координат мест их установки на направляющей рейке.
ЭЛЕКТРОННЫЙ СЕКУНДОМЕР Секундомер позволяет: измерять промежутки времени длительностью от 0,01 с до 100 с; измерять время прохождения телом отдельных участков траектории с точностью 0,01с; Режим работы: ручной / автоматический
Перечень лабораторных работ Градуирование пружины и измерение сил динамометром; Измерение силы трения скольжения и сравнение её с весом тела; Исследование влияния площади трущихся поверхностей на силу трения; Выяснение условия равновесия рычага; Изучение устройства и действия неподвижного блока; Изучение устройства и действия подвижного блока; Определение КПД при подъеме тела по наклонной плоскости; Изучение "золотого правила" механики. Сравните значения работ A 1 и А 2 и сделайте вывод, даёт ли такой механизм как рычаг выигрыш в работе; Измерение скорости неравномерного движения; Исследование зависимости скорости равноускоренного движения от времени; Измерение ускорения движения тела;
Перечень лабораторных работ Исследование зависимости перемещения от времени при равноускоренном движении; Проверка соотношения перемещений при равноускоренном движении; Исследование движения тела пол действием нескольких сил; Измерение жёсткости пружины; Измерение коэффициента трения скольжения; Изучение движения тела, брошенного горизонтально ; Определение ускорение тела по величине действующей на него силы и массе тела; Изучение равновесия тел под действием нескольких сил; Изучение закона сохранения механической энергии; Исследование зависимости периода колебаний маятника от длины подвеса; Измерение ускорения свободного падения с помощью маятника.
Измерение скорости неравномерного движения Сделайте выводы о качестве выполнения лабораторной работы с использованием нового оборудования; Напишите рекомендации учителю и ученикам для выполнения данной лабораторной работы.
Предварительный просмотр:
МУНИЦИПАЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №1»
РАССМОТРЕНО СОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДАЮ
на заседании ШМО Заместитель директора по УВР Директор МАОУ СОШ №1
Протокол № _____________Аликаева Д.Г. ___________Захарова С.Н.
от «___» августа 2021г. «___» августа 2021г. Приказ от «___» августа 2021г.
Наименование учебного предмета
Уровень образования: среднее общее образование ( 10-11 классы)
Учитель (ФИО полностью): Мингалёва Нина Николаевна.
Срок реализации программы, учебный год: 2021 – 2022г.
Количество часов по учебному плану: 10 класс: Всего в год 68 часов, в неделю 2 часа; 11 класс: Всего в год 68 часов, в неделю 2 часа.
Планирование составлено на основе ФГОС ООО (утверждённого приказом Минобрнауки России от 17.12.2010 №1897, в ред. от 11.12.2020). Примерные программы по учебным предметам. Физика, 10 - 11 классы, автор: А.В. Шаталин к линии УМК
Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Соцкий. (Москва, Просвещение, 2016г.), рекомендованной Министерством образования и науки Российской Федерации.
Физика: 10 класс: учебник для учащихся общеобразовательных организаций / Г.Я Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Соцкий – М: Просвещение 2016г., рекомендованный Министерством образования и науки Российской Федерации.
Физика: 11 класс: учебник для учащихся общеобразовательных организаций / Г.Я Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Соцкий – М: Просвещение 2016г., рекомендованный Министерством образования и науки Российской Федерации.
Рабочую программу составил(а) _____________________________________ Мингалёва Н.Н
(подпись) (фамилия, инициалы)
Планируемые результаты освоения учебного предмета, курса, дисциплины (модуля)
Личностными результатами обучения физике в основой школе являются:
— умение управлять своей познавательной деятельностью;
— готовность и способность к образованию, в том числе самообразованию, на протяжении всей жизни; сознательное отношение к непрерывному образованию как условию успешной профессиональной и общественной деятельности;
— умение сотрудничать со взрослым, сверстниками, детьми младшего возраста в образовательной, учебно-исследовательской, проектной и других видах деятельности;
— сформированность мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки; осознание значимости науки, владения достоверной информацией о передовых достижениях и открытиях мировой и отечественной науки; заинтересованность в научных знаниях об устройстве мира и общества; готовность к научно-техническому творчеству;
— чувство гордости за российскую физическую науку, гуманизм;
— положительное отношение к труду, целеустремлённость;
— экологическая культура, бережное отношение к родной земле, природным богатствам России и мира, понимание ответственности за состояние природных ресурсов и разумное природопользование.
Метапредметными результатами освоения выпускниками средней школы программы по физике являются:
1) освоение регулятивных универсальных учебных действий:
— самостоятельно определять цели, ставить и формулировать собственные задачи в образовательной деятельности и жизненных ситуациях;
— оценивать ресурсы, в том числе время и другие нематериальные ресурсы, необходимые для достижения поставленной ранее цели;
— сопоставлять имеющиеся возможности и необходимые для достижения цели ресурсы;
— определять несколько путей достижения поставленной цели;
— задавать параметры и критерии, по которым можно определить, что цель достигнута;
— сопоставлять полученный результат деятельности с поставленной заранее целью;
— осознавать последствия достижения поставленной цели в деятельности, собственной жизни и жизни окружающих людей;
2) освоение познавательных универсальных учебных действий:
— критически оценивать и интерпретировать информацию с разных позиций;
— распознавать и фиксировать противоречия в информационных источниках;
— использовать различные модельно-схематические средства для представления выявленных в информационных источниках противоречий;
— осуществлять развёрнутый информационный поиск и ставить на его основе новые (учебные и познавательные) задачи;
— искать и находить обобщённые способы решения задач;
— приводить критические аргументы как в отношении собственного суждения, так и в отношении действий и суждений другого человека;
— анализировать и преобразовывать проблемно-противоречивые ситуации;
— выходить за рамки учебного предмета и осуществлять целенаправленный поиск возможности широкого переноса средств и способов действия;
— выстраивать индивидуальную образовательную траекторию, учитывая ограничения со стороны других участников и ресурсные ограниче- ния;
— занимать разные позиции в познавательной деятельности (быть учеником и учителем; формулировать образовательный запрос и выполнять консультативные функции самостоятельно; ставить проблему и работать над её решением; управлять совместной познавательной деятельностью и подчиняться);
3) освоение коммуникативных универсальных учебных действий:
— осуществлять деловую коммуникацию как со сверстниками, так и со взрослыми (как внутри образовательной организации, так и за её пределами);
— при осуществлении групповой работы быть как руководителем, так и членом проектной команды в разных ролях (генератором идей, критиком, исполнителем, презентующим и т. д.);
— развёрнуто, логично и точно излагать свою точку зрения с использованием адекватных (устных и письменных) языковых средств;
— распознавать конфликтогенные ситуации и предотвращать конфликты до их активной фазы;
— согласовывать позиции членов команды в процессе работы над общим продуктом/решением;
— представлять публично результаты индивидуальной и групповой деятельности как перед знакомой, так и перед незнакомой аудиторией;
— подбирать партнёров для деловой коммуникации, исходя из соображений результативности взаимодействия, а не личных симпатий;
— воспринимать критические замечания как ресурс собственного развития;
— точно и ёмко формулировать как критические, так и одобрительные замечания в адрес других людей в рамках деловой и образовательной коммуникации, избегая при этом личностных оценочных суждений.
Предметными результатами освоения выпускниками средней школы программы по физике на базовом уровне являются:
— сформированность представлений о закономерной связи и познаваемости явлений природы, об объективности научного знания, о роли и месте физики в современной научной картине мира; понимание роли физики в формировании кругозора и функциональной грамотности человека для решения практических задач;
— владение основополагающими физическими понятиями, закономерностями, законами и теориями; уверенное пользование физической терминологией и символикой;
— сформированность представлений о физической сущности явлений природы (механических, тепловых, электромагнитных и квантовых), видах материи (вещество и поле), движении как способе существования материи; усвоение основных идей механики, атомно-молекулярного учения о строении вещества, элементов электродинамики и квантовой физики; овладение понятийным аппаратом и символическим языком физики;
— владение основными методами научного познания, используемыми в физике: наблюдение, описание, измерение, эксперимент; владение умениями обрабатывать результаты измерений, обнаруживать зависимость между физическими величинами, объяснять полученные результаты и делать выводы;
— владение умениями выдвигать гипотезы на основе знания основополагающих физических закономерностей и законов, проверять их экспериментальными средствами, формулируя цель исследования; владение умениями описывать и объяснять самостоятельно проведённые эксперименты, анализировать результаты полученной из экспериментов информации, определять достоверность полученного результата;
— умение решать простые физические задачи;
— сформированность умения применять полученные знания для объяснения условий протекания физических явлений в природе и для принятия практических решений в повседневной жизни;
— понимание физических основ и принципов действия (работы) машин и механизмов, средств передвижения и связи, бытовых приборов, промышленных технологических процессов, влияния их на окружающую среду; осознание возможных причин техногенных и экологических катастроф;
— сформированность собственной позиции по отношению к физической информации, получаемой из разных источников.
Предметные результаты освоения выпускниками средней школы программы по физике на углублённом уровне должны включать требования к результатам освоения базового курса и дополнительно отражать:
— сформированность системы знаний об общих физических закономерностях, законах и теориях и представлений о действии во Вселенной физических законов, открытых в земных условиях;
— отработанность умения исследовать и анализировать разнообразные физические явления и свойства объектов, объяснять геофизи- ческие явления и принципы работы и характеристики приборов и устройств;
— умение решать сложные задачи;
— владение умениями выдвигать гипотезы на основе знания основополагающих физических закономерностей и законов, проверять их экспериментальными средствами, формулируя цель исследования;
— владение методами самостоятельного планирования и проведе- ния физических экспериментов, описания и анализа полученной измерительной информации, определения достоверности полученного резуль- тата;
— сформированность умений прогнозировать, анализировать и оценивать последствия бытовой и производственной деятельности человека, связанной с физическими процессами, с позиций экологической безопасности.
В результате изучения учебного предмета «Физика» на уровне среднего общего образования:
Выпускник на базовом уровне научится:
– демонстрировать на примерах роль и место физики в формировании современной научной картины мира, в развитии современной техники и технологий, в практической деятельности людей;
– демонстрировать на примерах взаимосвязь между физикой и другими естественными науками;
– устанавливать взаимосвязь естественно-научных явлений и применять основные физические модели для их описания и объяснения;
– использовать информацию физического содержания при решении учебных, практических, проектных и исследовательских задач, интегрируя информацию из различных источников и критически ее оценивая;
– различать и уметь использовать в учебно-исследовательской деятельности методы научного познания (наблюдение, описание, измерение, эксперимент, выдвижение гипотезы, моделирование и др.) и формы научного познания (факты, законы, теории), демонстрируя на примерах их роль и место в научном познании;
– проводить прямые и косвенные изменения физических величин, выбирая измерительные приборы с учетом необходимой точности измерений, планировать ход измерений, получать значение измеряемой величины и оценивать относительную погрешность по заданным формулам;
– проводить исследования зависимостей между физическими величинами: проводить измерения и определять на основе исследования значение параметров, характеризующих данную зависимость между величинами, и делать вывод с учетом погрешности измерений;
– использовать для описания характера протекания физических процессов физические величины и демонстрировать взаимосвязь между ними;
– использовать для описания характера протекания физических процессов физические законы с учетом границ их применимости;
– решать качественные задачи (в том числе и межпредметного характера): используя модели, физические величины и законы, выстраивать логически верную цепочку объяснения (доказательства) предложенного в задаче процесса (явления);
– решать расчетные задачи с явно заданной физической моделью: на основе анализа условия задачи выделять физическую модель, находить физические величины и законы, необходимые и достаточные для ее решения, проводить расчеты и проверять полученный результат;
– учитывать границы применения изученных физических моделей при решении физических и межпредметных задач;
– использовать информацию и применять знания о принципах работы и основных характеристиках изученных машин, приборов и других технических устройств для решения практических, учебно-исследовательских и проектных задач;
– использовать знания о физических объектах и процессах в повседневной жизни для обеспечения безопасности при обращении с приборами и техническими устройствами, для сохранения здоровья и соблюдения норм экологического поведения в окружающей среде, для принятия решений в повседневной жизни.
Выпускник на базовом уровне получит возможность научиться:
– понимать и объяснять целостность физической теории, различать границы ее применимости и место в ряду других физических теорий;
– владеть приемами построения теоретических доказательств, а также прогнозирования особенностей протекания физических явлений и процессов на основе полученных теоретических выводов и доказательств;
– характеризовать системную связь между основополагающими научными понятиями: пространство, время, материя (вещество, поле), движение, сила, энергия;
– выдвигать гипотезы на основе знания основополагающих физических закономерностей и законов;
– самостоятельно планировать и проводить физические эксперименты;
– характеризовать глобальные проблемы, стоящие перед человечеством: энергетические, сырьевые, экологические, – и роль физики в решении этих проблем;
– решать практико-ориентированные качественные и расчетные физические задачи с выбором физической модели, используя несколько физических законов или формул, связывающих известные физические величины, в контексте межпредметных связей;
– объяснять принципы работы и характеристики изученных машин, приборов и технических устройств;
– объяснять условия применения физических моделей при решении физических задач, находить адекватную предложенной задаче физическую модель, разрешать проблему как на основе имеющихся знаний, так и при помощи методов оценки.
Физика и естественно-научный метод познания природы
Физика – фундаментальная наука о природе. Методы научного исследования физических явлений. Моделирование физических явлений и процессов. Физический закон – границы применимости. Физические теории и принцип соответствия . Роль и место физики в
формировании современной научной картины мира, в практической деятельности людей.
Границы применимости классической механики. Важнейшие кинематические
характеристики – перемещение, скорость, ускорение. Основные модели тел и движений.
Взаимодействие тел. Законы Всемирного тяготения, Гука, сухого трения. Инерциальная система отсчета. Законы механики Ньютона.
Импульс материальной точки и системы. Изменение и сохранение импульса.
Механическая энергия системы тел. Закон сохранения механической энергии. Работа силы.
Равновесие материальной точки и твердого тела. Условия равновесия. Момент силы. Равновесие жидкости и газа. Движение жидкостей и газов.
Механические колебания и волны. Превращения энергии при колебаниях. Энергия волны.
Молекулярная физика и термодинамика
Молекулярно-кинетическая теория (МКТ) строения вещества и ее экспериментальные доказательства. Абсолютная температура как мера средней кинетической энергии теплового движения частиц вещества. Модель идеального газа. Давление газа. Уравнение состояния идеального газа. Уравнение Менделеева–Клапейрона. Агрегатные состояния вещества.
Внутренняя энергия. Работа и теплопередача как способы изменения внутренней энергии. Первый закон термодинамики. Необратимость тепловых процессов. Принципы действия тепловых машин.
Электрическое поле. Закон Кулона. Напряженность и потенциал электростатического поля. Проводники, полупроводники и диэлектрики. Конденсатор.
Постоянный электрический ток. Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи. Электрический ток в проводниках, электролитах, полупроводниках, газах и вакууме.
Индукция магнитного поля. Действие магнитного поля на проводник с током и движущуюся заряженную частицу. Сила Ампера и сила Лоренца. Магнитные свойства вещества.
Закон электромагнитной индукции. Электромагнитное поле. Переменный ток. Явление самоиндукции. Индуктивность. Энергия электромагнитного поля.
Электромагнитные колебания. Колебательный контур.
Электромагнитные волны. Диапазоны электромагнитных излучений и их практическое применение.
Геометрическая оптика. Волновые свойства света.
Основы специальной теории относительности
Инвариантность модуля скорости света в вакууме. Принцип относительности Эйнштейна. Связь массы и энергии свободной частицы. Энергия покоя.
Квантовая физика. Физика атома и атомного ядра
Гипотеза М. Планка. Фотоэлектрический эффект. Фотон. Корпускулярно-волновой дуализм.
Планетарная модель атома. Объяснение линейчатого спектра водорода на основе квантовых постулатов Бора.
Состав и строение атомного ядра. Энергия связи атомных ядер. Виды радиоактивных превращений атомных ядер.
Закон радиоактивного распада. Ядерные реакции. Цепная реакция деления ядер.
Элементарные частицы. Фундаментальные взаимодействия.
Современные представления о происхождении и эволюции Солнца и звезд. Классификация звезд. Звезды и источники их энергии.
Галактика. Представление о строении и эволюции Вселенной.
Примерный перечень практических и лабораторных работ (на выбор учителя)
– измерение мгновенной скорости с использованием секундомера или компьютера с датчиками;
– сравнение масс (по взаимодействию);
– измерение сил в механике;
– измерение температуры жидкостными и цифровыми термометрами;
– оценка сил взаимодействия молекул (методом отрыва капель);
– измерение термодинамических параметров газа;
– измерение ЭДС источника тока;
– измерение силы взаимодействия катушки с током и магнита помощью электронных весов;
– определение периода обращения двойных звезд (печатные материалы).
– измерение ускорения свободного падения;
– определение энергии и импульса по тормозному пути;
– измерение удельной теплоты плавления льда;
– измерение напряженности вихревого электрического поля (при наблюдении электромагнитной индукции);
– измерение внутреннего сопротивления источника тока;
– определение показателя преломления среды;
– измерение фокусного расстояния собирающей и рассеивающей линз;
– определение длины световой волны;
– определение импульса и энергии частицы при движении в магнитном поле (по фотографиям).
Тематическое планирование, в том числе с учетом рабочей программы воспитания с указанием количества часов, отводимых на освоение каждой темы
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
Столичный центр образовательных технологий г. Москва
Получите квалификацию учитель математики за 2 месяца
от 3 170 руб. 1900 руб.
Количество часов 300 ч. / 600 ч.
Успеть записаться со скидкой
Форма обучения дистанционная
- Онлайн
формат - Диплом
гособразца - Помощь в трудоустройстве
Видеолекции для
профессионалов
- Свидетельства для портфолио
- Вечный доступ за 120 рублей
- 311 видеолекции для каждого
Лабораторная работа № 1
Исследование равноускоренного движения с использованием электронного секундомера
Оборудование: наклонная плоскость, штатив, брусок, грузы, 3 пары магнитных датчиков, 3 электронных секундомера, источник постоянного тока.
Цель:
1. С помощью эксперимента сформировать понимание алгоритма определения мгновенной скорости как предела измерения средней скорости за малый промежуток времени. Определить мгновенную скорость тела при скатывании с наклонной плоскости.
2. Определить ускорения тела, движущегося по наклонному желобу.
3. Проверка гипотезы: при движении бруска по наклонной плоскости скорость прямо пропорциональна пути.
4. Проверка гипотезы: при движении бруска по наклонной плоскости время перемещения на определенное расстояния тем больше, чем больше масса бруска.
Описание устройства и принципа действия прибора.
Внешний вид используемого оборудования представлен на рис. 1. Наклонная плоскость (1), используемая в работе, на верхней поверхности имеет желоб, по которому может перемещаться брусок (5) с грузами (4), и измерительную линейку для определения пройденного пути (или координаты тела). На боковой поверхности расположена магнитная лента (7) для крепления датчиков.
В установке наклонная плоскость опирается на горизонтальный стержень, таким образом, чтобы начало измерительной шкалы ее линейки располагалось сверху. Стержень закрепляется в штативе (3) на высоте 12-15 см.
Для регистрации промежутков времени в установке используется электронный секундомер, который включается и выключается парой магнитных датчиков (2). Магнитные датчики устанавливаются на боковой магнитной ленте наклонной плоскости и подключаются к секундомеру с помощью специального разъема. При подключении датчиков на секундомере появляются нули, разделенные точкой, которая отделяет доли секунды. Кнопка «пуск» в этой работе не используется, кнопка «сброс» используется для подготовки его к новым измерениям.
Для определения мгновенной скорости тележки выбирается произвольная точка на пути ее движения.
В данной работе на боковой магнитной полоске закрепляются 3 пары магнитных датчиков. Один из датчиков каждой пары устанавливается выше выбранной точки, три остальных датчика располагаются ниже в обратном порядке в соответствии с рисунком см. рис.1).
Брусок устанавливается на наклонную плоскость таким образом, чтобы сторона с магнитом (6), была обращена к датчикам, и затем скатывается с нее.
Задание 1. Измерение мгновенной скорости с использованием секундомера.
Теоретические обоснования
Мгновенной скоростью называют скорость, которую имеет тело в данной точке траектории. Определяют её по отношению достаточно малого перемещения, совершенного при движении через эту точ ку, к интервалу времени, за которое перемещение совершилось. Фактически так измеряют среднюю скорость движения вблизи выбранной точки траектории. Поэтому, если скорость непрерывно меняется, точность этого способа будет зависеть от того, насколько малый временной интервал удастся замерить. Объясняется это тем, что чем меньше время движения, тем меньше успеет измениться его скорость, и, следовательно, точнее измеренное значение скорости будет соответствовать её истинному значению.
Итак, измерив расстояния, пройденные бруском между соответствующими парами датчиков, и время, затраченное на это, можно рассчитать среднюю скорость его движения вблизи выбранной точки по формуле Vn = Sn / tn .
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
Столичный центр образовательных технологий г. Москва
Получите квалификацию учитель математики за 2 месяца
от 3 170 руб. 1900 руб.
Количество часов 300 ч. / 600 ч.
Успеть записаться со скидкой
Форма обучения дистанционная
- Онлайн
формат - Диплом
гособразца - Помощь в трудоустройстве
Видеолекции для
профессионалов
- Свидетельства для портфолио
- Вечный доступ за 120 рублей
- 311 видеолекции для каждого
Лабораторная работа № 1
Тема: Измерение скорости неравномерного движения
Оборудование : • прибор для изучения прямолинейного движения , • штатив с муф той и перекладиной
Цель работы : определить значение скорости тела , двигающегося прямолинейно
и равноускоренно , в заданной точке его траектории .
Измерение проводят двумя способами .
Второй способ основан на определении мгновенной скорости. Мгновенной скоростью называют скорость, которую имеет тело в данной точке траектории. Определяют её по отношению достаточно малого перемещения, совершенного при движении через эту точ ку, к интервалу времени, за которое перемещение совершилось. Фактически так измеряют среднюю скорость движения вблизи выбранной точки траектории. Поэтому, если скорость непрерывно меняется, точность этого способа будет зависеть от того, насколько малый временной интервал удастся замерить. Объясняется это тем, что чем меньше время движения, тем меньше успеет измениться его скорость, и, следовательно, точнее измеренное значение скорости будет соответствовать её истинному значению.
Чтобы убедиться в этом, проводят несколько опытов, каждый раз уменьшая величину отрезка траектории, включающего выбранную точку, а, следовательно, и время движения на этом отрезке. Полученные в каждом опыте значения скорости сравнивают со значени ем скорости, определённым первым способом.
Данная работа является прекрасной иллюстрацией метода определения мгновенной скорости и может быть выполнена в 7 или 9 классах.
Вложение | Размер |
---|---|
laboratornaya_rabota_2.doc | 865 КБ |
Читайте также: