Тематическое и поурочное
планирование элективного курса
по физике.
9 класс
«Физика: наблюдение, эксперимент, моделирование»
17 часов
Учителя физики: Заботиной О.В.
Пояснительная записка.
Данный курс предназначен для учащихся 9-х классов общеобразовательных учреждений. В процессе обучения школьники познакомятся с историей развития физики, становлением и эволюцией физической науки, с биографиями ученых, расширят свои представления об экспериментальном методе познания в физике, роли и методе фундаментального эксперимента в становлении физического знания, взаимосвязи теории и эксперимента, научатся выполнять некоторые фундаментальные опыты с использованием физических приборов, что будет способствовать формированию у них экспериментальных умений.
Основные задачи курса: дать представление о цикле научного познания, месте эксперимента в нем, соотношении теории и эксперимента; роли и месте фундаментальных опытов в истории развития физической науки; научной деятельности ученых и биографиях ученых, а также о роли фундаментальных опытов в научно-техническом прогрессе; научиться планировать эксперимент; отбирать приборы для выполнения эксперимента; выполнять эксперимент; применять математические методы к решению теоретических задач; работать со средствами информации (учебной, хрестоматийной, справочной, научно-популярной литературой); готовить сообщения и доклады, оформлять и представлять их; готовить и представлять эксперимент как натуральный, так и модельный, использовать технические средства обучения и средства новых информационных технологий; участвовать в дискуссии; сформировать у учащихся научное мировоззрение; способствовать их нравственному и эстетическому воспитанию.
Основными формами обучения являются семинары, практические занятия по выполнению лабораторных работ и решению задач. Учащиеся самостоятельно ищут информацию для подготовки докладов и сообщений, готовят эксперимент.
При выполнении лабораторных работ организуется исследовательская деятельность по экспериментальному установлению зависимостей между величинами. Учащиеся осуществляют все этапы этой деятельности: от постановки задачи, выдвижения гипотезы или гипотез, планирования эксперимента, сборки установки, наблюдений и измерений, фиксации результатов эксперимента до анализа результатов эксперимента и выводов. При этом в зависимости от владения учащимися исследовательским методом степень самостоятельности при ее осуществлении и характер помощи со стороны учителя будут разными.
Помимо исследовательского метода, при изучении материала элективного курса, будет использоваться частично- поисковое, а также проблемное изложение материала. В отдельных случаях на занятиях будет использоваться информационно- иллюстративное изложение материала.
После изучения курса учащиеся должны:
Знать (на уровне воспроизведения) имена ученых, поставивших изученные фундаментальные опыты, даты их жизни, краткие биографические данные, основные научные достижения;
Понимать роль фундаментальных опытов в развитии физики; место фундаментальных опытов в структуре физического знания; цель; схему; результат и значение конкретных фундаментальных опытов;
Уметь выполнять определенные программой исследования с использованием физических приборов и компьютерного эксперимента; демонстрировать опыты; работать со средствами информации (осуществлять поиск и отбор информации, конспектировать ее, осуществлять ее рефератирование); готовить сообщения и доклады; выступать с сообщениями и докладами; участвовать в дискуссии; подбирать к докладам и рефератам иллюстративный материал, делать презентации к докладам, оформлять сообщения и доклады в письменном виде.
Работа учащихся оценивается с учетом их активности, качества подготовленных докладов, выступлений, презентаций, лабораторных и экспериментальных работ.
При изучении используется следующая литература:
Бутиков. Е.И., Быков А.А., Кондратьев А.С. «Физика для поступающих в ВУЗы» Москва, 1991г.
Всероссийские олимпиады по физике 1992-2001. Под редакцией С.М. Козелла, В.П. Слободянина. Москва. 2002г.
Гельфгат И.М., Генденштейн Л.Э., Кирик Л.А. «1001 задача по физике с ответами, указаниями, решениями» Москва, 2007г. (Г)
Гольдфарб Н.И. «Сборник вопросов и задач по физике» Москва. 1996г.
«Измерение физических величин» Элективный курс. Учебное пособие/ С.И. Кабардина, Н.И. Шефер. Под редакцией О.Ф. Кабардина, Москва 2005г.
«Фундаментальные эксперименты в физической науке» Учебное пособие Н.С. Пурышева; Н.В. Шаронова; Д.А. Исаев Москва. Лаборатория знаний 2005г.(УП)
О.Ф. Кабардин, В.А. Орлов, А.Р. Зильберман. « Задачник. Физика» Москва, 2002г.
Н.В. Турчина, Л.И. Рудакова, О.И. Суров., Г.Г. Спирин., Т.А. Ющенко. «3800 задач для школьников и поступающих в ВУЗы», Москва 1999г.
В.И. Лукашик, Е.В. Иванова «Сборник школьных олимпиадных задач по физике 7-11» Москва 2007г.
Гельфгат И.М., Генденштейн Л.Э., Кирик Л.А. «Задачи по физике для профильной школы с примерами решений» Москва 2008г.
Комиссаров В.Ф. Заболоцкий А.А., «Сборник задач по физике» Казань, 2007г.
Г.А. Бутырский. Ю.А. Сауров. « Экспериментальные задачи по физике» Москва 2005г.
Н.М. Низамов «Задачи по физике с техническим содержанием» Москва. 1980г.(ТС)
В.А. Балаш. «Задачи по физике и методы их решения» Москва.1983г.(Б)
М.С. Красин «Решение сложных и нестандартных задач по физике. Эвристические приемы поиска решений» Москва. 2009г. (КР)
«Сборник задач по физике» А.П. Рымкевич. Дрофа. Москва. 2008г. (Р)
«Сборник задач по физике» Г.Н. Степанова. Просвещение. Москва. 2005г. (С)
№ занятия
п./п.
|
Тема занятия.
|
Содержание занятия.
|
Цели занятия.
|
Демонстрации.
|
Домашнее задание.
|
1.
|
2.
|
3.
|
4.
|
5.
|
6.
|
1.
|
Электростатическое взаимодействие.
|
Исторические сведения об открытии электрических свойств некоторых веществ. Электризация тел при трении, статическое электричество, электрический заряд как научное понятие. Существование двух видов электрических зарядов.
Взаимодействие заряженных тел, виды взаимодействия заряженных тел.
Принцип квантования заряда.
Электризация. Объяснение явления электризации трением. Закон сохранения заряда.
|
Приводить примеры электрических явлений. Называть вещества, которые электризуются трением. Знать, какое явление называется электризацией и что означает употребление термина «электрический заряд»(есть тело или частица, которая обладает электрическими свойствами). Объяснять, как получать с помощью трения положительный и отрицательный заряды, как взаимодействуют тела, имеющие электрические заряды одного знака и противоположного знаков. Приводить примеры возникновения статического электричества в быту и на производстве. Объяснять устройство электроскопа и электрометра. Пояснять смысл термина «заземление».
Изучить два свойства заряда: делиться и сохраняться. Применить полученные знания при решении задач.
|
1. Электризация стержней из эбонита и плексигласа трением; обнаружение заряда на них по притяжению кусочков бумаги, струйки воды, линейки.
2. Опыты по рис.29-31 учебника.
3. Взаимодействие двух бумажных султанов.
4. Устройство и принцип действия электроскопа.
5. Демонстрация презентации «Опыты Иоффе и Миллекена».
6. Презентация на тему «Молния» дополнительный материал стр. 97-98 автор Н.И. Зорин. «Элементы биофизики».
7. Просмотр фрагмента фильма ВВС «молния наносит ответный удар» с DVD диска.
|
Параграф 14 прочитать. Выучить свойства заряда.
Ответить на вопросы:
1. Правильно ли выражение: «При трении создаются заряды? Ответ пояснить.
2. Почему заряженный электроскоп разрядится быстрее, если его шар покрыт пылью?
3. Можно ли на концах эбонитовой палочки получить одновременно два разноименных заряда? Как это сделать, если такое возможно?
4. Маятник сделан из эбонитового шарика, подвешенного на шелковой нити. Шарик заряжен отрицательно. Как изменится характер колебаний маятника (его частота), если снизу поднести такой же заряженный положительно шарик? Ответ пояснить.
5. В стакан с водой поместили стальную булавку так, что она плавает. Как будет перемещаться булавка, если к ней поднести наэлектризованную эбонитовую палочку?
|
2.
|
Закон Кулона.
|
Повторение:
1. Чем объясняется электризация тел при соприкосновении?
2.Какие опыты доказывают существование двух видов электрических зарядов?
3. Каков принцип действия электрометра?
4. Какие частицы являются носителями положительных и отрицательных зарядов?
5. Остается ли неизменной масса тела при его электризации?
6. Сформулировать закон сохранения заряда.
Проверка домашнего задания.
Взаимодействие точечных зарядов. Единица измерения заряда - Кулон. Закон Кулона. Сравнение электростатических и гравитационных сил.
Решение задач: (С) № 842,843,845,846(устно).
№ 854.
Или (Р) № 684, 686.
|
Изучить экспериментальное открытие закона Кулона. Провести аналогию с законом Всемирного тяготения. Изучить физический смысл коэффициента пропорциональности k в законе Кулона. Применить полученные знания на практике при решении задач.
|
1. Закон Кулона.
2. Демонстрация таблицы «Спектр»: «Закон Кулона».
3. Демонстрируется презентация и защита реферата по теме: «Закон Кулона».
|
Параграф 14 повторить. Составить конспект параграфа 14.
Ответить устно на вопросы.
|
3
|
Решение задач по теме: «Закон Кулона. Применение закона Кулона при решении задач на равновесие зарядов».
|
Принцип суперпозиции сил. Равнодействующая сила. Равновесие статических зарядов. Неустойчивость равновесия статических зарядов.
Решение задач: (Г) стр. 185-189, 24.15, 24.28, 24.31 или (С) № 863, 864,865.
Или (Р) № 687а), 689, 691,692.
|
Изучить принцип суперпозиции сил. Применение уравнения равнодействующей к взаимодействию заряженных тел.
Ввести понятие равновесия статических зарядов, научиться описывать равновесие заряженных тел с помощью закона Кулона. Применить полученные знания для решения задач.
|
Демонстрация алгоритмов решения задач.
|
Параграф 14 повторить. Решить письменно
задачи:
(Р) № 687 б)в); 690; 694.
|
4
|
Напряженность электрического поля.
|
Повторение:
1. Опишите эксперимент Кулона.
2. Прочитайте формулировку закона Кулона.
3. В чем физический смысл коэффициента пропорциональности k?
4.Определите границы применимости этого закона.
5. Почему при описании механического движения не учитываются электростатические силы?
Источник электростатического поля. Силовая характеристика электростатического поля – напряженность. Условия, которым удовлетворяет напряженность. Формула для расчета напряженности. Направление вектора напряженности.
Графическое изображение электростатического поля. Линии напряженности и их направление. Степень сгущения линий напряженности. Однородное и неоднородное электрическое поле.
Решение задач: (Р) № 700, 702а)
|
Ввести понятие напряженности электрического поля, силовых линий- линий напряженности, однородного и неоднородного электрического поля.
Учащиеся должны знать: формулу для расчета напряженности, направление напряженности, единицы измерения напряженности.
Уметь применить полученные знания при решении элементарных задач.
|
1. Силовые линии электрического поля.
2. Демонстрация таблицы «Спектр»: «Напряженность электростатического поля».
3. Демонстрируется презентация и защита реферата по теме: «Электрические поля»
|
Параграф 14 повторить
Выучить определения и формулы.
Решить задачи:
(Р)
№ 702б) г) ,701.
|
5
|
Принцип суперпозиции электрических полей.
|
Проверка домашнего задания.
1. Как объясняет взаимодействие электрических зарядов теория поля?
2.Какие опытные факты доказывают справедливость теории поля?
3. В чем заключается принцип суперпозиции сил?
4. Зависит ли напряженность поля от величины пробного заряда, помещенного в заданную точку поля?
5. Что называется линией напряженности электрического поля?
6. Могут ли линии напряженности одного электрического поля касаться друг друга или пересекаться?
Выполняется тест, (К) 10, начальный уровень, стр. 86-87. 10 мин. Напряженность поля системы зарядов. Принцип суперпозиции электрических полей. Электрический диполь. Электрическое поле диполя.
Решение задач: (Г) № 24.35, 24.46, 24.49, 24.50. или № 6, 8 достаточный уровень, стр.88, сборник (К) 10.
|
Рассмотреть случаи существования результирующего поля, созданного несколькими зарядами. Ввести понятие принципа суперпозиции полей. Использовать принцип суперпозиции полей на практике, то есть при решении задач.
Провести аналогию напряженности результирующего электрического поля с результирующей силой.
|
Демонстрация различных картин результирующих электрических полей.
|
Выучить определения из тетради. Решить задачи: (Р) № 702В), 705.
|
6
|
Решение задач по теме:
«Применение закона Кулона при решении задач на равновесие зарядов».
|
Решение задач:
1. К нитям длиной 1м, точки подвеса которых находятся на одном уровне на расстоянии 0,2м друг от друга, подвешены два одинаковых маленьких шарика массами 1г каждый. При сообщении им одинаковых по величине разноименных зарядов шарики сблизились до расстояния 0,1м. Определить величину сообщенных шарикам зарядов. (23,6нКл)
2. Два маленьких тела с равными зарядами
10-7Кл расположены на внутренней поверхности гладкой непроводящей сферы радиусом 1м. Первое тело закреплено в нижней точке сферы, а второе может свободно скользить по ее поверхности. Найти массу второго тела, если известно, что в состоянии равновесия оно находится на высоте 0,1м от нижней точки поверхности сферы. (0,1г)
3. Два точечных заряда +q и +2q, расположенные, соответственно, в вершинах А и В квадрата АВСD со стороной а=1м, создают в вершине D электрическое поле напряженностью Е. В какую точку надо поместить третий точечный заряд –q, чтобы напряженность суммарного электрического поля, создаваемого всеми тремя зарядами в вершине D, стала равна –Е. (внутри квадрата на биссектрисе угла АDВ на расстоянии 0,5м от точки D).
4. На длинной нити подвешен маленький шарик массой 10г, несущий заряд 0.1мкКл. В некоторый момент времени включают горизонтально направленное однородное электрическое поле напряженностью, 50кВ/м. На какой максимальный угол отклонится после этого нить? (5,70).
5. на шероховатой горизонтальной непроводящей поверхности закреплен маленький шарик, имеющий заряд 0,1мкКл. Маленький брусок массой 10г, несущий такой же по знаку и величине заряд, помещают на эту поверхность на расстоянии 5см от закрепленного заряженного шарика. Какой путь пройдет брусок до остановки, если его отпустить без начальной скорости? Коэффициент трения между бруском и поверхностью равен 0,1.(13см)
|
Сформировать практические умения и навыки при решении задач, в которых рассматриваются случаи существования результирующего поля, созданного несколькими зарядами. Научиться использовать при решении задач на равновесие зарядов закона Кулона и принципа суперпозиции полей. Использовать принцип суперпозиции полей на практике, то есть при решении задач.
Научиться использовать при решении задач аналогию напряженности результирующего электрического поля с результирующей силой.
|
|
Решить задачи:
1. Полый металлический шарик массой 3г подвешен на шелковой нити длиной 50см над положительно заряженной плоскостью, создающей однородное электрическое поле напряженностью 2МВ/м. Электрический заряд шарика отрицателен и по модулю равен 0,6нКл. Определите циклическую частоту свободных гармонических колебаний данного маятника.
(10 рад/с).
2. Две параллельные неподвижные диэлектрические пластины расположены вертикально и заряжены разноименно. Пластины находятся на расстоянии 2см друг от друга. Напряженность поля в пространстве между пластинами равна 0,4МВ/м. Между пластинами на равном расстоянии от них помещен шарик с зарядом 0,1нКл и массой 20мг. После того как шарик отпустили, он начинает падать и ударяется об одну из пластин. Какое расстояние пройдет шарик к моменту его удара об одну из пластин?
(0,05м)
|
7
|
Работа сил электростатического поля.
|
Повторение:
1. Как обнаружить существование электрического поля?
2.Дайте определение напряженности электрического поля. Какова единица измерения напряженности электрического поля?
3. Как напряженность электрического поля зависит от расстояния?
4. Где начинаются и где заканчиваются линии напряженности электрического поля?
5. Какое электрическое поле называется однородным?
6. Сформулируйте принцип суперпозиции полей.
7. Сформулируйте два условия совершения работы.
8. Как находится работа в механике?
Аналогия движения частиц в электростатическом и гравитационном полях. Формула для расчета потенциальной энергии поля точечного заряда.
Работа сил электрического поля. Теорема о потенциальной энергии. Потенциал электростатического поля. Условия, которым удовлетворяет потенциал. Единицы измерения потенциала. Формулы для расчета потенциала.
Решить задачи: (Р) № 733,735.
|
Контроль знаний по теме: «Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции полей».
Ввести понятие работы сил электростатического поля на примере однородного электрического поля двух разноименно заряженных пластин. Вывести теорему о потенциальной энергии для электростатического поля. Напомнить связь между теоремой о потенциальной энергии и теоремой о кинетической энергией. Ввести понятие потенциальной энергии пробного заряда в данной точке поля. Ввести понятие потенциала и связи потенциала с потенциальной энергией. Применить полученные знания при решении задач.
|
1.Демонстрация таблицы «Спектр»: «Потенциал электростатического поля».
2. Демонстрируется презентация и защита реферата по теме: «Электрические поля»
|
Выучить определения и формулы.
Решить задачи: ( (Р) № 734,736.
|
8
|
Потенциал электростатического поля.
|
Энергетическая характеристика поля - потенциал. Единица измерения потенциала. Условия, которым удовлетворяет потенциал: зависимость от силы и независимость от величины заряда.
Формула для расчета потенциала электростатического поля, созданного точечным зарядом.
Эквипотенциальная поверхность. Связь направления линий напряженности с величиной потенциала эквипотенциальных поверхностей.
Решение задач (Р) № 737, 739.
Разность потенциалов.
|
Рассмотреть потенциал электростатического поля, как энергетическую характеристику электрического поля. Ввести понятие разности потенциалов - напряжения. Вывести формулу связи разности потенциалов и напряженности, разности потенциалов и работы электрического поля.
Получить связь направления линий напряженности и значения потенциала. Применить полученные знания на практике при решении задач.
|
1.Измерение разности потенциалов.
2.Эквипотенциальные поверхности.
3. Взять из набора по электролизу стакан и крышку с двумя закрепленными медными электродами. Клеммы крышки соединим проводниками с полюсами электрофорной машины. Заполним стакан дымом, опустим незаряженные электроды в стакан, и затем достанем их. Дым сохранится в стакане.
Теперь зарядим электрофорную машину и опустим заряженные электроды в стакан с дымом. Дым в стакане исчезнет. Объяснить почему?
Определение опытным путем знаков на одном из полюсов электрофорной машины. Полюс электрофорной машины соединяем с электрометром. Заряжаем таким образом электрометр. Убираем теперь проводник с помощью изолятора(в резиновых перчатках). Наэлектризуем палочку из оргстекла бумагой или эбонитовую палочку шерстью. Подносим палочку к электрометру. Если при этом угол отклонения стрелки электрометра уменьшается, то полюс имеет отрицательный заряд, и наоборот.
|
Выучить формулы и определения.
Решить задачи:
(Р) № 738, 741, 743.
| |
