автономное образовательное учреждение Вологодской области
среднего профессионального образования
«Вологодский колледж связи и информационных технологий»
УТВЕРЖДАЮ
Директор АОУ ВО СПО «Вологодский колледж связи и информационных технологий»
_________ /И.В. Дарманская/
«____» _________ 2013 г.
ПРОГРАММа УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Физика
2013 г.
Программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее – ФГОС) по профессиям среднего профессионального образования (далее СПО)
210414 Техническое обслуживание и ремонт радиоэлектронной техники,
210723 Сети связи и системы коммутации.
Организация-разработчик: АОУ ВО СПО «Вологодский колледж связи и информационных технологий».
Разработчики:
Богатикова В.А., преподаватель
Рекомендована предметно-цикловой комиссией профессиональных дисциплин АОУ ВО СПО «Вологодский колледж связи и информационных технологий».
Протокол № от « » 2013 г.
Председатель _________________/И.А. Смолина/
СОДЕРЖАНИЕ
|
стр.
| ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
|
4
| СТРУКТУРА и содержание УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ |
5
| условия реализации программы учебной дисциплины |
16
| Контроль и оценка результатов Освоения учебной дисциплины |
18
|
1. ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«Физика»
1.1. Область применения программы
Программа учебной дисциплины является частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС по специальностям СПО
210414 Техническое обслуживание и ремонт радиоэлектронной техники,
210723 Сети связи и системы коммутации.
1.2. Место дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы:
Дисциплина в структуре основной профессиональной образовательной программы, входит в общеобразовательный цикл.
1.3. Цели и задачи дисциплины – требования к результатам освоения дисциплины:
В результате освоения дисциплины обучающийся должен уметь:
работать с естественно-научной информацией, содержащейся в сообщениях СМИ, Интернет-ресурсах, научно-популярной литературе: владеть методами поиска, выделять смысловую основу и оценивать достоверность информации;
использовать законы физики при объяснении различных явлений в природе и технике;
решать задачи на основе изученных законов и с применением известных формул;
пользоваться Международной системой единиц при решении задач;
переводить единицы физических величин в единицы СИ.
В ходе лабораторных занятий:
а) применять правила техники безопасности при обращении с физическими приборами и оборудованием;
б) планировать проведение опыта;
в) собирать установку по схеме;
г) проводить наблюдения;
д) снимать показания с физических приборов;
е) составлять таблицы зависимости величин и строить графики;
ж) оценивать и вычислять погрешности измерений;
з) составлять отчет и делать выводы на основе экспериментальных данных.
приводить примеры экспериментов и наблюдений, обосновывающих: атомно-молекулярное строение вещества, существование электромагнитного поля и взаимосвязь электрического и магнитного полей, волновые и корпускулярные свойства света, необратимость тепловых процессов;
объяснять прикладное значение важнейших достижений в области естественных наук.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать:
вклад великих ученых в формирование современной естественно-научной картины мира;
основы теории курса физики; обозначения и единицы физических величин в СИ;
теоретические и экспериментальные методы физического исследования;
физический смысл универсальных физических констант;
о физических явлениях:
а) признаки явления, по которым оно обнаруживается;
б) условия, при которых протекает или фиксируется явление;
в) примеры использования явления на практике;
а) цель, схему, ход и результат опыта;
о физических понятиях, физических величинах:
а) определение понятия, величины;
б) формулы, связывающие данную величину с другими;
в) единицы измерения;
г) способы измерения;
а) формулировку и математическое выражение закона;
б) опыты, подтверждающие его справедливость;
в) примеры применения;
г) условия применимости (если границы применимости рассматриваются в курсе физики);
а) опытное обоснование теории;
б) основные формулы, положения;
в) законы, принципы;
г) основные следствия;
д) условия применимости (если границы применимости рассматриваются в курсе физики);
а) схему устройства и принцип действия;
б) назначение, примеры применения.
1.4. Рекомендуемое количество часов на освоение программы дисциплины:
- максимальной учебной нагрузки студентов 219 часов, в том числе:
- обязательной аудиторной учебной нагрузки студента 169 часов (из них лабораторных работ и практикумов по решению задач – 23 часа и работ физического практикума – 12 часов);
- самостоятельной работы студентов 50 часов.
2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы
|
Объем часов
|
Максимальная учебная нагрузка (всего)
|
219
|
Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)
|
169
|
в том числе:
|
|
- теоретического обучения
|
134
|
- лабораторные работ
|
11
|
- практические занятия по решению задач
|
12
|
- физический практикум (2 подгруппы)
|
12
|
- аудиторные контрольные работы
|
10
|
Самостоятельная работа студента (всего)
|
50
|
Итоговая аттестация – в форме экзамена
|
|
2.2. Примерный тематический план и содержание учебной дисциплины «Физика»
Наименование разделов и тем
|
Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы, самостоятельная работа обучающихся, курсовая работ (проект) (если предусмотрены)
|
Объем часов
|
Уровень освоения
|
1
|
2
|
3
|
|
Раздел I. Механика
|
|
33
|
|
Введение
|
Физика - наука о природе. Естественнонаучный метод познания. Моделирование физических явлений. Роль эксперимента в процессе познания природы. Физические законы. Основные элементы физической картины мира.
|
1
|
2
|
Тема 1.1.
Основы кинематики
|
Основные понятия кинематики: механическое движение, материальная точка, система отсчёта, траектория, путь, перемещение, проекции вектора перемещения, скорость.
Относительность механического движения.
Равномерное и равноускоренное прямолинейные движения.
Движение тела с ускорением свободного падения.
Равномерное движение тела по окружности.
Аудиторная контрольная работа №1 по теме «Основы кинематики».
|
8
|
2
|
Тема 1.2.
Основы динамики
|
Инерциальная система отсчёта. Масса и сила. Законы Ньютона.
Силы в механике: сила тяжести, сила упругости, сила трения. Вес тела. Вес тела, движущегося с ускорением.
Движение тела под действием нескольких сил: по горизонтали и вертикали, по наклонной плоскости, движение связанных тел, движение по окружности (конический маятник).
Закон всемирного тяготения. Гравитационное поле. Движение ИСЗ.
Аудиторная контрольная работа №2 по теме «Основы динамики».
|
8
|
2
|
Тема 1.3. Законы сохранения в механике
|
Импульс тела. Закон сохранения импульса. Реактивное движение.
Работа силы. Кинетическая и потенциальная энергия. Мощность.
Закон сохранения механической энергии. Работа силы трения.
|
4
|
2
|
|
Лабораторные работы:
1.Изучение движения тела по окружности под действием сил упругости и тяжести»
|
1
|
2
|
|
Практикум по решению задач по теме «Механика»
|
2
|
3
|
|
Физический практикум:
1.Опытная проверка закона сохранения механической энергии.
|
1
|
3
|
|
Самостоятельная работа:
|
|
|
|
Выполнение домашней контрольной работы №1 по теме «Механика».
|
|
|
|
Темы рефератов, презентаций:
«Стрела времени. Теория относительности».
« Теория относительности и гравитация».
«Элементы специальной теории относительности».
«Классическая физика: Самоорганизующиеся системы и микромир».
«Модели в технике. Связи. Реакции связей».
«Силы трения в технике».
«Гироскопы».
|
8
|
3
|
Раздел 2. Молекулярная физика
|
|
33
|
|
Тема 2.1. Молекулярно-кинетическое строение вещества.
|
История атомистических учений. Основные положения МКТ и их опытные обоснования. Количество вещества. Масса и размеры молекул. Взаимодействие молекул. Броуновское движение.
Строение газообразных, жидких и твёрдых тел.
Идеальный газ. Основное уравнение МКТ. Связь между давлением и средней кинетической энергией молекул газа.
Термодинамические параметры. Тепловое равновесие. Измерение температуры. Абсолютная температура. Связь абсолютной шкалы и шкалы Цельсия. Измерение скоростей молекул.
Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы в газах.
Аудиторная контрольная работа №3 по теме «Молекулярно-кинетическая теория»
|
9
|
2
|
Тема 2.2. Агрегатные состояния и фазовые переходы.
|
Насыщенный пар и его свойства. Испарение и кипение. Влажность воздуха. Решение задач по этой теме.
Механические свойства твёрдых тел. Аморфные вещества и кристаллы. Диаграмма растяжения. Решение задач по этой теме.
|
3
|
2
|
Тема 2.3. Основы термодинамики
|
Внутренняя энергия. Работа газа. Количество теплоты. Решение задач на расчёт внутренней энергии одноатомного идеального газа и работу газа, на уравнение теплового баланса.
Первый закон термодинамики. Невозможность создания вечного двигателя. Применение первого закона термодинамики к различным процессам. Адиабатный процесс. Необратимость процессов в природе.
Принципы действия тепловых двигателей. Идеальная тепловая машина. КПД теплового двигателя.
Аудиторная контрольная работа №4 по теме «Фазовые состояния и основы термодинамики»
|
7
|
2
|
|
Лабораторные работы
2.Изучение изотермического процесса.
3.Измерение влажности воздуха.
|
2
|
3
|
|
Практикум по решению задач по теме «Молекулярная физика»
|
2
|
3
|
Физический практикум:
2.Опытная проверка закона Гей-Люссака.
3.Определение коэффициента линейного расширения твёрдых тел.
|
2
|
3
|
Самостоятельная работа:
|
8
|
3
|
Выполнение домашней контрольной работы №2 по теме «Молекулярная физика»
|
|
|
Темы рефератов, презентаций:
«История атомистических учений».
«Тепловое расширение тел в природе и технике».
«Второй Закон Термодинамики».
«Экологические проблемы использования тепловых двигателей».
|
|
|
Раздел 3.
Основы электродинамики
|
|
55
|
|
Тема 3.1. Электрическое поле.
|
Электризация. Закон сохранения заряда. Закон Кулона.
Электростатическое поле. Напряжённость и линии напряжённости.
Проводники и диэлектрики в электрическом поле.
Работа электрического поля. Потенциал и разность потенциалов.
Электроёмкость. Конденсаторы.
Аудиторная контрольная работа № 5по теме «Электрическое поле»
|
12
|
2
|
Тема 3.2.
Законы постоянного тока
|
Условия, необходимые для возникновения и поддержания электрического тока. Сила тока и плотность тока. Сопротивление проводника и его зависимость от температуры. Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи.
Соединения проводников.
Работа и мощность тока. Тепловое действие тока. Закон Джоуля-Ленца.
Аудиторная контрольная работа №6 по теме «Постоянный электрический ток»
|
8
|
2
|
Тема 3.3.
Электрический ток в различных средах
|
Собственная и примесная проводимость полупроводников. Полупроводниковые приборы.
Электрический ток в жидкостях. Законы Фарадея для электролиза.
Электрический ток в вакууме, термоэлектронная эмиссия. Вакуумные приборы.
|
7
|
|
Тема 3.4.
Магнитное поле. Явление электромагнитной индукции.
|
Магнитное поле. Вектор магнитной индукции. Закон Ампера. Сила Лоренца. Магнитные свойства вещества.
Магнитный поток. Электромагнитная индукция. Вихревое электрическое поле. Самоиндукция. Энергия магнитного поля.
Аудиторная контрольная работа №7 по теме «Магнитное поле. Явление электромагнитной индукции»
|
8
|
2
|
|
Лабораторные работы
4.Определение удельного сопротивления проводника.
5.Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока.
6.Изучение явления электромагнитной индукции.
|
3
|
3
|
Практикум по решению задач по темам «Электрическое поле» и «Законы постоянного тока» и «Магнитное поле. Явление электромагнитной индукции».
|
4
|
3
|
Физический практикум:
4.Определение температурного коэффициента сопротивления меди.
5.Снятие температурной характеристики термистора.
6.Определение заряда электрона.
7.Определение ёмкости конденсатора.
8.Определение индуктивности катушки.
|
5
|
3
|
|
Самостоятельная работа:
|
8
|
3
|
Выполнение домашней контрольной работы №3 по теме «Основы электродинамики»
|
Темы рефератов, презентаций:
«Двигатель постоянного тока»
«Сверхпроводимость»
«Причины и источники появления статического электричества»
«Шаровая молния»
«Газовый разряд. Плазма»
|
Раздел 4.
Колебания и волны
|
|
30
|
|
Тема 4.1. Механические колебания и волны.
|
Свободные и вынужденные механические колебания. Величины, характеризующие колебательное движение. Гармонические колебания. Математический и пружинный маятники. Превращение энергии при колебательном движении.
Упругие волны. Поперечные и продольные. Характеристики и свойства волны. Звуковые волны.
|
6
|
2
|
Тема 4.2. Электромагнитные колебания.
|
Свободные электромагнитные колебания. Превращение энергии в колебательном контуре.
Вынужденные электромагнитные колебания. Переменный ток. Генератор переменного тока. Активное и реактивные сопротивления переменного тока. Закон Ома для переменного тока. Работа и мощность переменного тока. Электрический резонанс.
Вопросы электроэнергетики. Трансформатор. Производство, передача и потребление электроэнергии.
Аудиторная контрольная работа № 8 по теме «Механические и электромагнитные колебания»
|
8
|
2
|
Тема 4.3. Электромагнитные волны.
|
Электромагнитное поле. Электромагнитные волны. Опыты Герца. Открытый колебательный контур. Изобретение радио А.С. Поповым.
Принципы современной радиосвязи. Амплитудная модуляция и детектирование. Применение электромагнитных волн.
|
4
|
2
|
|
Лабораторные работы:
7.Определение ускорения свободного падения при помощи нитяного маятника»
|
1
|
3
|
Практикум по решению задач по теме «Колебания и волны»
|
2
|
3
|
Физический практикум:
9. Изучение колебаний пружинного маятника»
10.Сборка действующей модели радиоприёмника.
|
2
|
3
|
Самостоятельная работа:
|
|
|
Выполнение домашней контрольной работы №4 по теме «Колебания и волны»
|
7
|
3
|
Темы рефератов, презентаций:
«Двойное лучепреломление электромагнитных волн».
«Преобразование энергии океана».
«Традиционные источники энергии».
«Защита от электромагнитных излучений».
|
Раздел 5. Оптика.
|
|
30
|
|
Тема 5.1. Геометрическая оптика.
|
Скорость распространения света. Законы отражения и преломления света. Полное отражение.
Линзы. Построение изображения в линзах. Оптическая сила и увеличение линзы.
|
5
|
2
|
Тема 5.2. Волновые свойства света.
|
Интерференция света. Когерентность. Кольца Ньютона. Практические применения интерференции.
Дифракция света. Дифракционная решётка.
Поляризация света.
Дисперсия света. Виды спектров. Спектры испускания. Спектры поглощения. Спектральный анализ.
Ультрафиолетовое, инфракрасное, рентгеновское излучения. Их природа, свойства и применение.
Аудиторная контрольная работа №9 по теме «Геометрическая и волновая оптика»
|
11
|
2
|
Лабораторные работы:
8.Определение показателя преломления стекла.
9.Определение оптической силы и фокусного расстояния собирающей линзы.
10.Определение длины световой волны при помощи дифракционной решётки.
|
3
|
3
|
Практикум по решению задач по теме «Оптика»
|
2
|
3
|
Физический практикум:
11.Определение фокусного расстояния рассеивающей линзы»
12.Градуировка спектроскопа и определение длины световой волны по градуировочной кривой.
|
2
|
3
|
Самостоятельная работа:
|
7
|
3
|
Выполнение домашней контрольной работы №5 по теме «Оптика»
|
Темы рефератов, презентаций:
«Развитие представлений о природе света».
«Глаз как оптическая структура».
«Оптические явления в природе».
«Просветление оптики».
|
Раздел 6. Элементы квантовой физики.
|
|
25
|
|
Тема 6.1. Квантовая физика.
|
Квантовая гипотеза Планка. Фотоны. Внешний и внутренний фотоэффект. Фотоэлементы.
|
4
|
2
|
Тема 6.2. Физика атома и атомного ядра.
|
Опыты Резерфорда. Ядерная модель атома. Постулаты Бора. Модель атома водорода по Бору.
Методы наблюдения и регистрации элементарных частиц.
Естественная радиоактивность. Альфа-, бета- и гамма-излучения. Радиоактивные превращения.
Закон радиоактивного распада. Изотопы.
Строение атомного ядра. Энергия связи атомных ядер. Ядерные реакции. Деление ядер урана. Цепная ядерная реакция. Ядерный реактор. Термоядерные реакции. Вопросы ядерной энергетики. Получение радиоактивных изотопов и их применение. Биологическое действие радиоактивных излучений.
Элементарные частицы.
Аудиторная контрольная работа № 10 по теме «Квантовая и ядерная физика»
|
13
|
2
|
|
Лабораторные работы:
11.Изучение треков заряженных частиц по готовым фотографиям.
|
1
|
3
|
|
Самостоятельная работа:
|
7
|
3
|
Выполнение домашней контрольной работы №6 по теме «Элементы квантовой физики»
|
Темы рефератов, презентаций:
« Открытие радиоактивности».
«Работы Резерфорда».
«Лазер и его применение».
«Ускорители элементарных частиц».
«Проблемы атомной энергетики. Чернобыль».
«Получение управляемого термоядерного синтеза»
«Применение радиоактивных изотопов»
|
Раздел 7. Эволюция Вселенной.
|
|
13
|
|
7.1 Строение и развитие Вселенной. Эволюция звёзд.
|
Наша звёздная система – Галактика. Другие галактики. Эффект Доплера и обнаружение разбегания галактик. Большой взрыв. Эволюция и энергия горения звёзд. Образование планетных систем и Солнечная система.
|
8
|
2
|
|
Самостоятельная работа:
|
5
|
3
|
Темы рефератов, презентаций:
«Двойные звёзды»
«Новые и сверхновые звёзды»
«Цефеиды»
«Чёрные дыры»
«Пульсары»
«Происхождение Солнечной системы»
|
Для характеристики уровня усвоения учебного материала используются следующие обозначения:
1 – ознакомительный (узнавание ранее изученных объектов, свойств);
2 – репродуктивный (выполнение деятельности по образцу, инструкции или под руководством);
3 – продуктивный (планирование и самостоятельное выполнение деятельности, решение проблемных задач).
3. условия реализации программы дисциплины
3.1. Требования к минимальному материально-техническому обеспечению
Реализация программы дисциплины требует наличия учебного кабинета «Физика».
Оборудование учебного кабинета:
- посадочные места по количеству студентов;
- рабочее место преподавателя;
- лабораторное и демонстрационное физическое оборудование.
Технические средства обучения:
- компьютер с лицензионным программным обеспечением и мультимедиапроектор;
- интерактивная доска;
- презентации к урокам.
3.2. Информационное обеспечение обучения
Перечень рекомендуемых учебных изданий, дополнительной литературы
Основные источники:
Дмитриева В.Ф. Физика для профессий и специальностей технического профиля: учебник для образовательных учреждений начального и среднего профессионального образования. 3-е издание. М.: Издательский центр «Академия», 2011.
Дмитриева В.Ф. Задачи по физике: учебное пособие для студентов образовательных учреждений среднего профессионального образования. 4-е издание. М.: Издательский центр «Академия», 2010.
Дополнительные источники:
Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н. Физика. 10 класс. Издательство: Просвещение. 2010 г.
Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. Физика. 11 класс. Издательство: Просвещение. 2010 г.
Рымкевич А.П. Сборник задач по физике, 10-11 класс, Дрофа, 2010 г.
Для преподавателя
Чижова Т.А. Физика для технических колледжей. Учебное пособие. Ростов на Дону. Феникс. 2001 г.
Цыпляева Т.А. Физика. Итоговое тестирование. Изд. Вологодского института развития образования. 2000 г.
Сауров Ю.А., Бутырский Г.А. Молекулярная физика: модели уроков. Книга для учителя. М: Просвещение, 1998 г.
Громов С.В. Шаронова Н.В. Физика, 10—11: Книга для учителя. – М., 2004.
Кабардин О.Φ., Орлов В.А. Экспериментальные задания по физике. 9—11 классы: учебное пособие для учащихся общеобразовательных учреждений. – М., 2001.
Касьянов В.А. Методические рекомендации по использованию учебников В.А.Касьянова «Физика. 10 кл.», «Физика. 11 кл.» при изучении физики на базовом и профильном уровне. – М., 2006.
Касьянов В.А. Физика. 10, 11 кл. Тематическое и поурочное планирование. – М., 2002.
Лабковский В.Б. 220 задач по физике с решениями: книга для учащихся 10—11 кл. общеобразовательных учреждений. – М., 2006.
Федеральный компонент государственного стандарта общего образования / Министерство образования РФ. – М., 2004.
Интернет-ресурсы:
http://elementy.ru/physics
http://cm001.narod.ru/index/optika/optika_2.html
http://lab4students.narod.ru/ska/tr/4.html
http://edu.tltsu.ru/er/book_view.php?book_id=14da&page_id=12017
http://physicsleti.narod.ru/fiz/html/point_1_2.html
http://fizika4u.narod.ru/files/zadachnik-1.pdf
http://andmalinovskiy.narod.ru/
http://andmal.rutube.ru/movies
http://www.all-fizika.com/
http://alnadnik.ucoz.ru/load/zadachi_i_voprosy_po_fizike/1-1-0-1
http://bifizika.ucoz.ru/Literatyra/Ychebniki/Optika_zadachnik.pdf
http://bifizika.ucoz.ru/Literatyra/Ychebniki/Optika_zadachnik.pdf
http://marklv.narod.ru/mkt/z4.htm
http://www.cise-fentu.ru/_ld/0/32_fizika_ch_4.pdf
http://www.gcro.ru/index.php?option=com_content&view=category&layout=blog&id=113&Itemid=6955
http://altnsawt.narod.ru/works.htm
http://www.newlibrary.ru/genre/nauka/fizika/
4. Контроль и оценка результатов освоения Дисциплины
Результаты обучения
(освоенные умения, усвоенные знания)
|
Формы и методы контроля и оценки результатов обучения
|
В результате освоения дисциплины студент должен уметь:
- проводить наблюдения;
- планировать и выполнять эксперименты;
- выдвигать гипотезы и строить модели;
- применять полученные знания по физике для объяснения разнообразных физических явлений и свойств веществ, практического использования физических знаний;
- оценивать достоверность естественно–научной информации;
- использовать приобретенные знания и умения для решения практических задач повседневной жизни, обеспечения безопасности собственной жизни, рационального природопользования и охраны окружающей среды.
В результате освоения дисциплины студент должен знать/понимать:
- смысл понятий: физическое явление, гипотеза, закон, теория, вещество, взаимодействие, электромагнитное поле, волна, фотон, атом, атомное ядро, ионизирующие излучения, планета, звезда, галактика, Вселенная;
- смысл физических величин: скорость, ускорение, масса, сила, импульс, работа, механическая энергия, внутренняя энергия, абсолютная температура, средняя кинетическая энергия частиц вещества, количество теплоты, элементарный электрический заряд;
- смысл физических законов классической механики, всемирного тяготения, сохранения энергии, импульса и электрического заряда, термодинамики, электромагнитной индукции, фотоэффекта;
- вклад российских и зарубежных ученых, оказавших наибольшее влияние на развитие физики.
|
Практические занятия,
лабораторно-практические работы,
устный опрос,
тесты,
аудиторные и домашние контрольные работы,
проверка рефератов
защита презентации,
диаграммы, таблицы, схемы.
Экзамен.
|
|
