Отчет промежуточный по договору elsp/B3/Gr/001-017-05 от 01 ноября 2005г на развитие образовательного учреждения, ведущего заочную учебную работу со школьниками по проекту

Вид материала

Отчет

Содержание Программа курса Отличительные особенности содержания программы Требования к уровню подготовки учащихся Содержание учебного курса 1.3. Законы сохранения в механике 1.4. Механика жидкости и газа 2. молекулярная физика и тепловые явления 2.2. Основы термодинамики 2.3. Агрегатные состояния и фазовые превращения 3. основы электродинамики 3.2. Постоянный электрический ток 3.3. Магнитное поле и электромагнитная индукция 4. Колебания и волны 4.2. Электромагнитные колебания и волны 5.2. Геометрическая оптика 5.3. Элементы специальной теории относительности 6. основы квантовой физики 6.2. Атомная физика 6.3. Ядерная физика 6.4. Элементарные частицы ... Полное содержание

Подобный материал:

• Бизнес план программы развития заочной школы областная заочная школа «Информатика», 1256.76kb.
• Программа развития (бизнес-план) цдп трту в рамках проекта нфпк «развитие образовательных, 1012.15kb.
• Неаудированный консолидированный промежуточный отчет об изменениях в капитале 9 Примечания, 1924.95kb.
• Промежуточный отчет об изменениях в собственном капитале 30 сентября 2010, 175.3kb.
• Пояснительная записка к программе кпк «Целевые установки и стратегия деятельности учителя, 145.45kb.
• Техническое задание на выполнение консалтинговых работ (pr-услуг) по проекту «Стоматологическая, 30.03kb.
• Промежуточный отчет о работе в режиме краевой инновационной площадки, 510.02kb.
• Н. Н. Сологубов Промежуточный отчет, 337.67kb.
• Отчет о результатах самообследования муниципального автономного общеобразовательного, 1331.5kb.
• Отчет по показателям деятельности образовательного учреждения, необходимых для определения, 909.7kb.

Координатор курса

к.ф.-м.н., доцент Т.А. Бокарева


Приложение 3.1.

Утверждаю

Директор ЦДП ТРТУ

_____________ И.Б. Доценко


Дистанционное профильное обучение

Курс «ФИЗИКА»


ПРОГРАММА КУРСА


Настоящая программа составлена на основе Федерального компонента государственного стандарта среднего полного общего образования и направлена на изучение физики на профильном уровне. Для реализации образовательного потенциала физики в условиях углубленного изучения предмета центр тяжести переносится с заучивания и запоминания материала на приобретение опыта деятельности в сфере научного познания и практического применения.

Предлагаемая программа отличается от базовой глубиной рассмотрения отдельных тем и разделов, структурой курса, научным стилем изложения материала.

Программа направлена на достижение следующих целей:

• формирование системы знаний о методах научного познания природы, современной физической картины мира: свойствах вещества и поля, пространственно-временных закономерностях, динамических и статических законах природы, элементарных частицах и фундаментальных взаимодействиях, строении и эволюции Вселенной; знакомство с основами фундаментальных физических теорий – классической механики, молекулярно-кинетической теории, термодинамики, классической электродинамики, специальной теории относительности, элементов квантовой теории;
  
• формирование интеллектуальных умений, необходимых для исследовательской деятельности;
  
• развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей в процессе решения физических задач, самостоятельного приобретения новых знаний, выполнения экспериментальных исследований и творческих работ;
  
• овладение умениями проводить наблюдения, планировать и выполнять эксперименты, обрабатывать результаты измерений, выдвигать гипотезы и строить модели, устанавливать границы их применимости;
  
• применение знаний для объяснения явлений природы, свойств вещества, принципов работы технических устройств, решения физических задач, самостоятельного приобретения информации физического содержания и оценки её достоверности;
  
• использование современных информационных технологий с целью поиска, переработки и предъявления учебной и научно-популярной информации по физике;
  
• использование приобретенных знаний и умений в практической деятельности и повседневной жизни, для решения задач, рационального природопользования и охраны окружающей среды, обеспечения безопасности жизнедеятельности человека и общества;
  
• формирование коммуникативных навыков, умений сотрудничать в процессе совместного выполнения задач, обосновывать высказываемую позицию.
  

В качестве концептуальной основы построения программы углубленного изучения физики рассматривается современный метод научного познания, суть которого заключается в модельном отражении действительности.

Дидактический аспект концепции программы состоит в том, что познавательный процесс организован по общей схеме научного познания: от исходных эмпирических законов и фактов к гипотезе, от гипотезы к теоретическим выводам и далее – к экспериментальной проверке и практическому творческому применению научных выводов.

Активная деятельность учащегося в сфере изучаемого предмета является решающим фактором обучения и интеллектуального развития. Развитые интеллектуальные умения рассматриваются как конечная цель обучения, а знания – как средство их достижения. В итоге возникает формула: знать для того, чтобы уметь.


Отличительные особенности содержания программы


Содержание программы углубленного изучения физики включает не только базовый курс как основу, но и материал, обеспечивающий идею профильного обучения, а также ряд вопросов, позволяющих углубленно изучить разделы физики для подготовки продолжения образования и освоения избранной специальности на современном уровне.

При изучении раздела «Механика» большое внимание уделяется принципу относительности Галилея и его развитию в работах Эйнштейна. Материал структурируется на основе решения прямой и обратной задач механики. Углубленно рассматриваются:

• физические модели природных явлений и границы их применимости;
  
• применение уравнений движения в координатной и векторной формах;
  
• графический метод решения задач;
  
• понятие кривизны траектории движения, тангенциальной и нормальной компоненты ускорения;
  
• понятие консервативных и диссипативных сил;
  
• использование законов сохранения в механике: импульса, момента импульса, энергии.
  

При изучении раздела «Молекулярная физика и тепловые явления» формируется представление о различии между динамическими и статистическими закономерностями, понятиях вероятности событий и вероятности состояния, флуктуациях, функции распределении как способе описания состояния системы, распределении Максвелла и Больцмана. Углубленно рассматриваются:

• циклические процессы в идеальном газе, КПД циклических процессов, адиабатический процесс;
  
• теплоемкости газов, жидкостей и твердых тел;
  
• статистическое толкование II закона термодинамики, понятие обратимого и необратимого процессов, энтропия;
  
• поверхностное натяжение жидкостей, капиллярные явления;
  
• упругие свойства твердых тел.
  

При изучении раздела «Основы электродинамики» водится понятие потока вектора напряженности электрического поля, доказывается теорема Гаусса и рассматривается ее применение к расчету электрических полей различных конфигураций. Углубленно изучается:

• закон Ома для неоднородного участка цепи;
  
• правила Кирхгофа и их применение;
  
• проявление закона электромагнитной индукции в непроводящих средах.
  

При изучении раздела «Колебания и волны» формируется представление об элементах теории колебаний. Сведения о гармоническом анализе используются для введения понятий о спектре и спектральном разложении, которые далее применяются во многих разделах. Углубленно рассматриваются:

• динамика колебаний;
  
• уравнения гармонического осциллятора;
  
• распространение волн в упругой среде на основе дискретной модели;
  
• понятие фазы волны.
  

При изучении раздела «Оптика» подразумевается, что геометрическая оптика является предельным случаем волновой оптики. Углубленно изучаются:

• принцип Гюйгенса-Френеля;
  
• явления дифракции и интерференции, понятие зон Френеля;
  
• геометрическая оптика как предельный случай волновой оптики;
  
• элементы волоконной оптики.
  

При изучении раздела «Основы квантовой физики» особое внимание уделяется экспериментальным доказательствам существования фотонов: фотоэффект, эффект Комптона; рассматриваются идеи квантования, корпускулярно-волновой дуализм, сущность соотношения неопределенности. Вводится понятие о фундаментальных взаимодействиях, приводится современная классификация элементарных частиц, сообщаются начальные сведения об идеях квантовой хромодинамики, предусматривается обсуждение квантово-статистической картины мира, диалектической связи микро- и макромира, понятий пространства и времени и симметрии законов физики.


Требования к уровню подготовки учащихся


В результате углубленного изучения курса физики учащиеся должны приобрести знания, умения и навыки, соответствующие профильному уровню и достаточные для продолжения обучения в системе высшего профессионального образования.

По завершении курса физики учащийся должен

знать/понимать:

• смысл понятий: физическое явление, физическая величина, модель, гипотеза, принцип, постулат, теория, пространство, время, инерциальная система отсчета, материальная точка, вещество, взаимодействие, кривизна траектории, консервативные и диссипативные силы, идеальный газ, вероятность события, флуктуация, энтропия, резонанс, электромагнитные колебания, электромагнитное поле, электромагнитная волна, спектр, зоны Френеля, атом, квант, фотон, атомное ядро, дефект массы, энергия связи, радиоактивность, ионизирующее излучение, фундаментальные взаимодействия, хромодинамика, планета, звезда, галактика, Вселенная;
  
• смысл физических величин: перемещение, радиус кривизны, скорость, ускорение, тангенциальное и нормальное ускорение, масса, сила, давление, механическое напряжение, модуль Юнга, импульс, работа, мощность, механическая энергия, момент силы, период, частота, амплитуда колебаний, длина волны, внутренняя энергия, средняя кинетическая энергия частиц вещества, абсолютная температура, количество теплоты, удельная теплоемкость, удельная теплота парообразования, удельная теплота плавления, удельная теплота сгорания, коэффициент поверхностного натяжения, элементарный электрический заряд, напряженность электрического поля, разность потенциалов, электроемкость, энергия электрического поля, сила электрического тока, электрическое напряжение, электрическое сопротивление, электродвижущая сила, магнитный поток, индукция магнитного поля, индуктивность, энергия магнитного поля, фаза волны, показатель преломления, оптическая сила линзы;
  
• смысл физических законов, принципов и постулатов (формулировка, границы применимости): законы динамики Ньютона, принципы суперпозиции и относительности, закон Паскаля, закон Архимеда, закон Гука, закон всемирного тяготения, законы сохранения энергии, импульса и электрического заряда, основное уравнение кинетической теории газов, уравнение состояния идеального газа, законы термодинамики, закон Кулона, теорема Гаусса, закон Ома для полной цепи, закон Джоуля-Ленца, правила Кирхгофа, закон электромагнитной индукции, законы отражения и преломления света, принцип Гюйгенса-Френеля, постулаты специальной теории относительности, закон связи массы и энергии, законы фотоэффекта, эффект Комптона, постулаты Бора, закон радиоактивного распада; основные положения изучаемых физических теорий и их роль в формировании научного мировоззрения, симметрия законов физики;
  
• вклад российских и зарубежных ученых, оказавших наибольшее влияние на развитие физики;
  

уметь

• описывать и объяснять результаты наблюдений и экспериментов: независимость ускорения свободного падения от массы падающего тела; нагревание газа при его быстром сжатии и охлаждение при быстром расширении; повышение давления газа при его нагревании в закрытом сосуде; броуновское движение; электризация тел при их контакте; взаимодействие проводников с током; действие магнитного поля на проводник с током; зависимость сопротивления полупроводников от температуры и освещения; электромагнитная индукция; распространение электромагнитных волн; дисперсия, интерференция и дифракция света; излучение и поглощение света атомами, линейчатые спектры; фотоэффект; радиоактивность;
  
• приводить примеры опытов, иллюстрирующих, что: наблюдения и эксперимент служат основой для выдвижения гипотез и построения научных теорий; эксперимент позволяет проверить истинность теоретических выводов; физическая теория дает возможность объяснять явления природы и научные факты; физическая теория позволяет предсказывать еще неизвестные явления и их особенности; при объяснении природных явлений используются физические модели; один и тот же природный объект или явление можно исследовать на основе использования разных моделей; законы физики и физические теории имеют свои определенные границы применимости;
  
• описывать фундаментальные опыты, оказавшие существенное влияние на развитие физики;
  
• применять полученные знания для решения физических задач;
  
• определять: характер физического процесса по графику, таблице, формуле; продукты ядерных реакций на основе законов сохранения электрического заряда и массового числа;
  
• измерять: скорость, ускорение свободного падения; массу тела, плотность вещества, силу, работу, мощность, энергию, коэффициент трения скольжения, влажность воздуха, удельную теплоемкость вещества, удельную теплоту плавления льда, электрическое сопротивление, ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока, показатель преломления вещества, оптическую силу линзы, длину световой волны; представлять результаты с учетом их погрешностей;
  
• приводить примеры практического применения физических знаний: законов механики, термодинамики и электродинамики в энергетике; различных видов электромагнитных излучений для развития радио- и телекоммуникаций; квантовой физики в создании ядерной энергетики, лазеров;
  
• воспринимать и на основе полученных знаний самостоятельно оценивать информацию, содержащуюся в сообщениях СМИ, научно-популярных статьях; использовать новые информационные технологии для поиска, обработки и предъявлении информации по физике в компьютерных базах данных и сетях (сети Интернета);
  
• использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для:
  
• обеспечения безопасности жизнедеятельности в процессе использования транспортных средств, бытовых электроприборов, средств радио- и телекоммуникационной связи;
  
• анализа и оценки влияния на организм человека и другие организмы загрязнения окружающей среды;
  
• рационального природопользования и защиты окружающей среды;
  
• определения собственной позиции по отношению к экологическим проблемам и поведению в природной среде.
  

Система контроля включает тематические диагностические тесты, контрольные работы, промежуточный и итоговый экзамены.


Содержание учебного курса


1. МЕХАНИКА

1. Кинематика
   

Механическое движение. Относительность движения. Система отсчета. Системы координат. Радиус-вектор. Материальная точка. Траектория, пройденный путь и перемещение. Средняя и мгновенная скорости. Закон сложения скоростей. Ускорение. Равномерное и равнопеременное прямолинейные движения. Прямая и обратная задачи кинематики.

Проекция и абсолютное значение скорости и перемещения, координата и пройденный путь при равномерном и равнопеременном движениях. Графики зависимости кинематических величин от времени при равномерном и равнопеременном движениях. Свободное падение тел. Ускорение свободного падения. Движение тела, брошенного под углом к горизонту.

Равномерное движение точки по окружности. Линейная скорость. Период и частота вращения. Циклическая частота. Угловая скорость. Связь между линейными и угловыми величинами. Ускорение при равномерном движении точки по окружности. Центростремительное, тангенциаль­ное и полное ускорения. Произвольное криволинейное движение. Кривизна траектории.


1.2. Динамика


Фундаментальные взаимодействия в природе.

Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета. Принцип относительности Галилея. Преобразования Галилея. Пространство и время в классической механике.

Инертность тел. Масса тела. Плотность тела. Сила. Второй закон Ньютона. Принцип суперпозиции сил. Третий закон Ньютона. Механический детерминизм. Начальные условия.

Деформации тел. Твердое тело. Сила упругости. Закон Гука. Реакция опоры. Сила натяжения нити. Сила трения покоя, сила трения скольжения. Коэффициент трения скольжения. Движение тела в вязкой среде.

Гравитационная сила. Закон всемирного тяготения. Гравитационная постоянная. Сила тяжести. Зависимость ускорения свободного падения от параметров планеты и высоты над ее поверхностью. Принцип эквивалентности.

Динамика движения материальной точки по окружности. Движение искусственных спутников. Первая космическая скорость. Использование законов механики для объяснения движения небесных тел и для космических исследований.

Вес тела. Вес тела, движущегося с ускорением, невесомость. Инерциальные и неинерциальные системы отсчета. Вес тела с учетом вращения Земли на различных широтах местности.

Плечо силы. Момент силы. Пара сил. Условия равновесия тела, имеющего ось вращения. Центр тяжести. Момент инерции. Угловое ускорение. Уравнение динамики вращательного движения.


1.3. Законы сохранения в механике


Импульс тела и системы тел. Сила как скорость изменения импульса. Импульс силы. Замкнутая система тел. Закон сохранения импульса. Центр масс. Теорема о движении центра масс. Реактивное движение. Реактивная сила. Ракетная техника.

Момент импульса. Закон сохранения момента импульса.

Механическая работа. Механическая работа переменной силы. Графическая интерпретация работы. Мощность. Средняя и мгновенная мощности.

Энергия. Кинетическая энергия тела. Теорема о кинетической энергии.

Потенциальные и непотенциальные силы. Работа сил тяжести и упругости. Потенциальная энергия. Потенциальная энергия тела в поле силы тяжести. Потенциальная энергия гравитационного взаимодействия. Потенциальная энергия деформированной пружины.

Механическая энергия. Закон сохранения механической энергии. Связь изменения механической энергии с работой непотенциальных сил.

Вторая и третья космические скорости.

Применение законов сохранения энергии и импульса для описания абсолютно упругого и абсолютно неупругого ударов двух тел.


1.4. Механика жидкости и газа


Давление. Закон Паскаля. Статическое давление жидкости. Условие равновесия жидкостей в сообщающихся сосудах. Гидравлический пресс. Закон Архимеда. Условие плавания тел.

Атмосфера Земли, ее основные свойства. Нормальное атмосферное давление. Внесистемная единица давления - миллиметр ртутного столба.

Движение жидкостей и газов. Уравнение неразрывности для несжимаемой жидкости. Уравнение Бернулли. Формула Торричелли. Подъемная сила крыла самолета.


2. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ


2.1. Основы молекулярно-кинетической теории. Газовые законы


Основные положения молекулярно-кинетической теории. Атом и молекула. Агрегатные состояния вещества. Броуновское движение. Диффузия. Масса и размеры молекул. Концентрация молекул. Количество вещества. Моль. Число Авогадро. Опыт Перрена. Относительная молекулярная масса. Молярная масса вещества.

Идеальный газ. Основное уравнение молекулярно - кинетической теории идеального газа. Температура. Термометр. Связь температуры со средней кинетической энергией частиц вещества. Абсолютная температурная шкала. Абсолютный ноль температуры. Постоянная Больцмана.

Скорость молекул идеального газа. Опыт Штерна. Распределение молекул по скоростям. Среднеквадратичная и наиболее вероятная скорости молекул газа.

Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона). Универсальная газовая постоянная. Изотермический, изобарный и изохорный процессы. Закон Авогадро. Закон Дальтона. Плотность идеального газа.


2.2. Основы термодинамики


Термодинамическая система. Термодинамическое равновесие. Макро и микропараметры термодинамической системы.

Внутренняя энергия тела, способы ее изменения. Теплопередача. Количество теплоты. Внут­ренняя энергия идеального газа. Работа идеального газа. Графическая интерпретация работы. Закон сохранения энергии в тепловых процессах (первый закон термодинамики). Применение первого закона термодинамики к изопроцессам идеального газа. Адиабатический процесс.

Обратимые и необратимые процессы. Второй закон термодинамики и его статистическое истолкование. Переход механической энергии во внутреннюю. Энтропия. Принцип действия тепловых двигателей. КПД теплового двигателя. Цикл Карно, его КПД.


2.3. Агрегатные состояния и фазовые превращения


Реальные газы. Насыщенные и ненасыщенные пары. Влажность воздуха.

Жидкое состояние вещества. Ближний порядок. Поверхностное натяжение. Смачивание и не смачивание. Капиллярные явления. Растворы. Осмотическое давление.

Кристаллические и аморфные тела. Кристаллическая решетка. Дальний порядок. Монокристалл. Механические свойства твердых тел. Упругие деформации. Закон Гука. Диаграмма напряжений.

Тепловые явления. Теплоемкость тел. Удельная теплоем­кость вещества. Диаграмма состояний вещества. Фазовые переходы. Плавление и кристаллизация, удельная теплота плавления. Испарение, конденсация и парообразование, удельная теплота парообразования. Кипение. Зависимость температуры кипения жидкости от давления. Горение. Удельная теплота сгорания топлива. Уравнение теплового баланса.


3. ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ


3.1. Электростатика


Электризация тел. Электрический заряд. Взаимодействия заряженных тел в вакууме. Опыты Кавендиша и Кулона. Закон Кулона. Дискретность электрического заряда. Элементарные носители заряда. Опыт Милликена. Закон сохранения электрического заряда.

Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Линии напряженности. Напряженность поля точечного заряда. Принцип суперпозиции полей. Поток вектора напряженности. Теорема Гаусса, ее применение для расчета полей заряженных проводящих шара, плоскости, заря­женной нити.

Диэлектрики в электростатическом поле. Диполь. Поляризация диэлектриков. Диэлектрическая проницаемость вещества.

Работа кулоновских сил при перемещении заряда в электростатическом поле. Потен­циальность электростатического поля. Потенциальная энергия заряда в электростатическом поле. Потенциал. Потенциал точечного заряда. Потенциал проводящего шара. Разность потенциалов. Связь разности потенциалов с напряженностью электростатического поля. Эквипотенциальные поверхности. Потенциал поля системы зарядов. Потенциал диполя. Потенциальная энергия взаимо­действия системы зарядов. Закон сохранения энергии для системы взаимодействующих заряжен­ных частиц.

Проводники в электростатическом поле. Электроемкость уединенного проводника. Электроемкость металлического шара. Конденсаторы. Емкость плоского конденсатора. Последовательное, параллельное и смешанное соединения конденсаторов.

Энергия электростатического поля заряженного проводящего шара. Энергия электрического поля конденсатора. Объемная плотность энергии электрического поля.

Движение заряженной частицы в однородном электростатическом поле. Закон сохранения энергии для заряженной частицы, движущейся в электростатическом поле.


3.2. Постоянный электрический ток


Электрический ток. Сила тока. Плотность тока. Закон Ома для участка цепи. Сопротивление и проводимость проводников. Удельное сопротивление. Последовательное, параллельное и смешанное соединения резисторов. Эквивалентная схема. Реостат и потенциометр.

Гальванометр. Амперметр и вольтметр в цепи постоянного тока. Шунт и добавочное сопротивление.

Источник тока. Сторонние силы. Электродвижущая сила. Напряжение. Закон Ома для неоднородного участка цепи. Закон Ома для замкнутой цепи. Напряжение на внешней части цепи. Ток короткого замыкания.

Работа и мощность тока на внутренней и внешней частях цепи. Работа и мощность источника тока. КПД источника тока. Тепловое действие тока. Закон Джоуля - Ленца.

Разветвленная цепь. Правила Кирхгофа. Последовательное и параллельное соединения источников тока.

Электрический ток в металлах. Носители свободных электрических зарядов в металлах. Зависимость удельного сопротивления проводника от температуры. Сверхпроводимость.

Электрический ток в растворах и расплавах электролитов. Носители свободных электрических зарядов в электролитах. Закон Фарадея для электролиза. Электрохимический эквивалент вещества. Число Фарадея.

Электрический ток в газах. Носители свободных электрических зарядов в газе. Виды газовых разрядов. Понятие о плазме. Электрический ток в вакууме. Термоэлектронная эмиссия. Вакуумный диод. Электронно-лучевая трубка. Осциллограф.

Полупроводники. Электрический ток в полупроводниках. Собственная и примесная проводимость полупроводников, р-n-переход. Полупроводниковый диод. Транзистор. Полупроводниковый усилитель. Полупроводниковая электроника.


3.3. Магнитное поле и электромагнитная индукция


Опыт Эрстеда. Магнитное взаимодействие токов. Магнитное поле, индукция магнитного поля. Сила Ампера.

Сила Лоренца. Движение заряженной частицы в однородном магнитном поле, вычисление параметров ее траектории.

Магнитное поле в веществе. Гипотеза Ампера. Диамагнетики. Парамагнетики. Ферромагнетики. Магнитная проницаемость вещества. Напряженность магнитного поля. Постоянные магниты. Электроизмерительные приборы.

Поток вектора магнитной индукции. Явление электромагнитной индукции. Опыты Фарадея. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца. ЭДС индукции в проводниках, движущихся в магнитном поле. Заряд, протекающий в проводящем контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего контур.

Индуктивность соленоида. Явление самоиндукции. ЭДС самоиндукции. Вихревое электрическое поле. Токи Фуко. Энергия магнитного поля. Генератор постоянного тока. Электродвигатель.

Магнитная запись информации. Магнитофон. Видеомагнитофон. Магнитная память ЭВМ.


4. КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ


4.1. Механические колебания и волны


Гармонические колебания, условия их возникновения. Уравнение гармонических колебаний. Амплитуда, фаза, начальная фаза, период, частота и циклическая частота колебаний. Свободные колебания. Математический и пружинный маятники, период их колебаний. Собственные частоты колебаний. Начальные условия колебаний.

Превращение энергии при колебаниях математического и пружинного маятников. Затухающие колебания. Вынужденные колебания. Резонанс. Автоколебания.

Распространение колебаний в упругих средах. Поперечные и продольные волны. Длина, период и частота волны. Фаза волны. Волновой фронт. Волновая поверхность. Скорость распространения волны. Уравнение гармонической волны. Поток энергии. Плотность потока энергии волны. Затухание волн.

Звуковые волны. Скорость звука. Громкость звука и высота тона. Ультразвук, инфразвук.


4.2. Электромагнитные колебания и волны


Колебательный контур. Свободные электромагнитные колебания в идеальном контуре. Превращение энергии в колебательном контуре. Собственная частота колебаний в контуре.

Вынужденные электромагнитные колебания. Переменный электрический ток. Конденсатор, катушка и резистор в цепи переменного тока. Закон Ома для электрической цепи переменного тока. Активное и полное сопротивления. Мощность в цепи переменного тока. Генератор переменного тока. Действующие значения напряжения и силы переменного тока. Резонанс в электрической цепи. Генератор автоколебаний.

Трансформатор. Режим холостого хода и нагрузки. Коэффициент трансформации. Получение, передача и потребление электроэнергии.

Основные положения теории Максвелла. Вихревое электрическое поле. Электромагнитное поле. Электромагнитные волны, скорость их распространения. Свойства электромагнитных волн. Электромагнитное поле. Излучение и прием электромагнитных волн. Детектирование. Модуляция. Радиосвязь. Радиолокация. Телевидение.


5. ОПТИКА


5.1. Волновая оптика


Свет как электромагнитная волна. Когерентность. Интерференция света и ее применение в технике. Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракционная решетка. Голография. Поляризация света. Естественный свет. Дисперсия света. Рассеяние электромагнитных волн. Шкала электромагнитных волн. Радиоволны. Излучение СВЧ. Инфракрасное излучение. Видимый свет. Ультрафиолетовое излучение. Рентгеновское излучение. Гамма-излучение.


5.2. Геометрическая оптика


Свет. Световой луч. Прямолинейное распространение света. Скорость света. Принцип Гюйгенса. Законы отражения и преломления света. Плоское зеркало. Построение изображения в плоском зеркале. Показатель преломления. Полное внутреннее отражение. Предельный угол. Оптическое волокно. Ход лучей в плоскопараллельной пластине и треугольной призме.

Сферическая линза. Фокусное расстояние линзы. Построение изображения в тонкой линзе. Формула тонкой линзы. Оптическая сила линзы. Линейное увеличение линзы. Простейшие оптические системы: глаз, очки, фотоаппарат, микроскоп, телескоп. Разрешающая способность оптических приборов.


5.3. Элементы специальной теории относительности


Инвариантность скорости света. Принцип относительности Эйнштейна. Опыт Майкельсона. Скорость света в вакууме как предельная скорость передачи сигнала. Относительность расстояний и временных промежутков. Пространство и время в специальной теории относительности.

Релятивистская динамика. Релятивистский импульс. Полная энергия. Связь полной энергии с импульсом и массой тела. Связь между массой и энергией. Энергия покоя.


6. ОСНОВЫ КВАНТОВОЙ ФИЗИКИ


6.1. Световые кванты


Тепловое излучение, основные его свойства и закономерности. Гипотеза Планка. Постоянная Планка.

Фотоэффект. Опыты Столетова. Работа выхода. Красная граница. Вольтамперная характеристика фотоэлемента. Задерживающее напряжение. Фотон. Энергия и импульс фотона. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. Применение фотоэффекта в технике. Люминесценция. Химическое действие света. Фотография. Кино. Давление света. Опыты Лебедева и Вавилова. Эффект Комптона. Корпускулярно-волновой дуализм света.


6.2. Атомная физика


Опыт Резерфорда по рассеянию альфа-частиц. Ядерная модель атома. Постулаты Бора. Модель атома водорода по Бору. Квантование энергии. Испускание и поглощение света атомами. Непрерывный и линейчатый спектры. Спектральный анализ. Спектр атома водорода. Гипотеза де Бройля. Дифракция электронов. Соотношение неопределенностей Гейзенберга. Спонтанное и вынужденное излучение света. Физические основы лазерной техники.


6.3. Ядерная физика


Состав ядра атома. Электрический заряд и масса ядра. Нуклоны. Изотопы. Ядерные силы. Дефект масс. Энергия связи. Ядерные спектры. Модели строения атомного ядра.

Радиоактивность. Альфа-, бета- и гамма-излучения. Закон радиоактивного распада. Период полураспада. Постоянная распада. Меченые атомы. Искусственная радиоактивность.

Ядерные реакции. Деление тяжелых ядер. Цепная реакция деления ядер. Ядерный реактор. Синтез легких ядер. Термоядерная реакция. Физические основы ядерной энергетики.

Регистрация излучения. Метод фотоэмульсий. Сцинтилляционные счетчики. Камера Вильсона. Счетчик Гейгера. Биологическое действие излучения. Дозиметрия. Методы защиты от излучения.


6.4. Элементарные частицы


Элементарные частицы. Античастицы. Современное представление о строении материи. Лептоны. Адроны. Кварки. Глюоны. Квантово-статистическая картина мира. Фундаментальные взаимодействия. Законы сохранения в микромире. Вакуум. "Большой взрыв". Разбегание галактик. Диалектическая связь микро- и макромира.

Пространство, его однородность и изотропность. Время, его однородность. Симметрия законов физики.


Рекомендуемая литература

1. Мякишев Г.Я. Физика: Механика. 10 кл.: Учебник для углубленного изучения физики. – М.: Дрофа, 2005. – 455с.
   
2. Мякишев Г.Я., Синяков А.З. Физика: Молекулярная физика. Термодинамика. 10 кл.: Учебник для углубленного изучения физики. – М.: Дрофа, 2002. – 352с.
   
3. Мякишев Г.Я., Синяков А.З., Слободсков Б.А. Физика: Электродинамика. 10-11 кл.: Учебник для углубленного изучения физики. – М.: Дрофа, 2002. – 480с.
   
4. Мякишев Г.Я. Синяков А.З. Физика: Колебания и волны. 11 кл.: Учебник для углубленного изучения физики. – М.: Дрофа, 2002. – 288с.
   
5. Мякишев Г.Я. Синяков А.З. Физика: Оптика. Квантовая физика. 11 кл.: Учебник для углубленного изучения физики. – М.: Дрофа, 2002. – 464с.
   
6. Пинский А.А. Физика: Учебник для 10 кл. школ и классов с углубленным изучением физики. – М.: Просвещение, 2000. – 415с.
   
7. Пинский А.А. Физика: Учебник для 11 кл. школ и классов с углубленным изучением физики. – М.: Просвещение, 1994. – 432с.
   
8. Бутинов Е.И., Кондратьев А.С. Физика: Механика. – М.: Физматлит, 2001. – 352с.
   
9. Бутинов Е.И., Кондратьев А.С. Физика: Электродинамика. Оптика. – М.: Физматлит, 2001. – 336с.
   
10. Бутинов Е.И., Кондратьев А.С., Уздин В.М. Физика: Строение и свойства вещества. – М.: Физматлит, 2001. – 336с.
    
11. Гольдфарб Н.И. Сборник вопросов и задач по физике. – М.: Высшая школа, 1993. – 352с.
    
12. Савченко О.Я. Задачи по физике. – М.: Наука, 1988. – 416с.
    

Координатор курса

к.ф.-м.н., доцент И.Б. Доценко


Приложение 3.2.

Утверждаю

Директор ЦДП ТРТУ

_____________ И.Б. Доценко


Дистанционное профильное обучение

Курс «ФИЗИКА»


МОДУЛЬНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ЛЕКЦИЙ

Кинематика прямолинейного движения
	Тема. Основные понятия кинематики
	Механическое движение. Относительность движения. Система отсчета. Система координат. Радиус-вектор. Материальная точка. Траектория, пройденный путь и перемещение. Средняя и мгновенная скорости. Прямая и обратная задачи кинематики.
	Тема. Прямолинейное равномерное движение
	Проекция и абсолютное значение скорости и перемещения, координата и пройденный путь при равномерном движении. Графики зависимости кинематических величин от времени при равномерном движении. Закон сложения скоростей.
	Тема. Равнопеременное прямолинейное движение
	Ускорение. Проекция и абсолютное значение скорости и перемещения, координата и пройденный путь при равнопеременном движении. Графики зависимости кинематических величин от времени при равнопеременном движении.
	Тема. Свободное падение
	Ускорение свободного падения. Свободное падение как наиболее распространенный вид движения с постоянным ускорением. Свободное падение без начальной скорости. Путь, пройденный за любую секунду. Время, затраченное на произвольный отрезок пути. Расписание движения.