В  пособии предлагается учебно-методический комплекс по предмету «Физика», разработанный в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта по учебному  предмету «Физика», на основе инновационной модели образования доктора педагогических наук, профессора К.Я. Вазиной.

Учебно-методический комплекс предмета включает в себя: блочно-модульную программу, систему модулей и семантическое поле предметного содержания, организационно-деятельностную карту управления процессом обучения, ситуации учебных занятий, методологические и предметные средства обучения, средства контроля, понятийно-терминологический словарь, литературу. 

Учебно-методическое пособие предназначено для методистов и преподавателей учреждений начального профессионального образования.


ОГЛАВЛЕНИЕ

 

 

 

 

1. От автора

3

 

2. Пояснительная записка к программе по предмету «Физика»

2

 

3. Учебно-тематический план к программе по предмету «Физика»

5

 

4. Программа по предмету «Физика»

6

 

5. Организационно-деятельностная карта управления процессом обучения по предмету «Физика»

15

 

6. Системный перечень средств по предмету «Физика»

44

 

7. Комплекты технологического обеспечения  по предмету «Физика»

61

 

8. Системно-семантический словарь предмета «Физика»

225

9. Литература

230

 

 


От автора

 

Обучение студентов в Технологическом колледже сервиса Южно-Уральского государственного университета осуществляется по инновационной модели «Саморазвитие человека», разработанной доктором педагогических наук, профессором Вазиной Кимой Яковлевной.

 

Данная модель осуществляется через авторскую рефлексивную технологию, состоящую из трех функционально взаимосвязанных этапов: целевого, поискового, рефлексивного.

 

Технологическая организация образовательного процесса включает в себя инвариантный инструментарий, позволяющий создать единое образовательное пространство для непрерывного развития компетентности преподавателей и студентов.

 

В сборнике представлены материалы инновационного проектирования непрерывного развития компетентности преподавателей и студентов по предмету «Физика» (для профессий: 36.3 «Парикмахер»; 32.23 «Портной»; 32.20 «Закройщик»; 35.9 «Художник по костюму»; 36.5 «Фотограф»; 1.9 «Оператор ЭВМ»).

 

Инновационное проектирование осуществляется под руководством научно-методического центра колледжа и внедряется в течение ряда лет в образовательный процесс Технологического колледжа сервиса ЮУрГУ.


         ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К ПРОГРАММЕ

ПО ПРЕДМЕТУ «ФИЗИКА»

 

Содержание физического и астрономического образования составляет часть всей системы непрерывного естественнонаучного образования. Объем и глубина учебного материала в данных программах обеспечивает базовый уровень знаний, определяемых проектом Российского стандарта школьного физического образования.

Усвоение учебного материала по физике и астрономии вносит особый вклад в образование и воспитание личности. Поскольку у нее складывается в результате этого система знаний о явлениях природы, о свойствах пространства и времени, вещества и поля, что формирует ее научное мировоззрение. Физика и астрономия как учебные предметы способствуют развитию представлений об экспериментальных фактах; формированию знаний о понятиях, законах, теориях физической науки, методах познания природы; закладывает основы экологических знаний, целостного отношения к природе и человеку; расширяет общеучебные, интеллектуальные и экспериментальные умения, особенно умение самостоятельно приобретать, пополнять и применять знания.

Данный курс физики и астрономии позволяет: продолжить формирование целостной картины мира с его единством и многообразием свойств неживой и живой природы; показать единство законов природы, применимость законов физики к небесным телам и их системам, живым организмам; выяснить влияние на живой организм факторов природной среды (температуры и влажности воздуха, атмосферного давления, естественного и искусственного облучения, газового состава атмосферы), обсудить социальные и экономические аспекты охраны окружающей среды (взаимодействие человека с природной средой: атмосфера и человек, водные ресурсы и человек).

При усвоении этого курса формируются общенаучные, интеллектуальные и экспериментальные умения:

  • находить сходство и различия в тех или иных процессах, явлениях; точно употреблять и интерпретировать научные понятия, символы;
  • обосновывать свою точку зрения;
  • пользоваться табличными данными;
  • извлекать информацию из различных источников;
  • пользоваться оборудованием, отбирать и использовать измерительные приборы; определять цену давления и предел измерения прибора; оценивать погрешность измерений; делать выводы из результатов эксперимента; оформлять данные опытов в виде таблиц, диаграмм, графиков.

Важное значение придается решению задач, выполнению лабораторных работ и лабораторного практикума. Курс физики рассчитан на 197 часов, астрономии на 14 часов.

В программе отражена роль в развитии  физики и техники следующих ученых: Г. Ома, А. Ампера,  Л. Больцмана, Д.М. Менделеева, Ш. Кулона, М. Фарадея, Э.Х. Ленца, Дж. К. Максвелла, А.С. Попова, А. Эйнштейна, А.Г. Столетова, М. Планка, П.Н. Лебедева, Э. Резерфорда, Н. Бора, И.В. Курчатова.

 

 

УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН К ПРОГРАММЕ

ПО ПРЕДМЕТУ “ФИЗИКА”

I курс

 

№ п/п

Название блоков

Количество часов

Из них

лабораторные работы

контрольные работы

решение

задач

1

2

3

4

5

6

 

Введение. Методы научного познания и физическая карта мира

2

-

-

-

I

Механика

18

-

1

4

1.1

Основы кинематики

6

 

 

 

1.2

Основы динамики

8

 

 

 

1.3

Законы сохранения в механике

4

 

 

 

II

Молекулярная физика

17

1

 

4

2

Основы молекулярно-кинетической теории

8

-

-

3

3

Основы термодинамики

4

-

-

1

4

Свойства жидкостей и твердых тел

5

1

-

-

III

Электродинамика

44

3

1

7

5

Электрическое поле

12

 

 

3

6

Законы постоянного тока

6

1

 

1

7

Электрический ток в различных средах

13

-

-

1

8

Магнитное поле тока

5

1

 

1

9

Электромагнитная индукция

8

1

1

1

IV

Колебания и волны

36

1

2

5

10

Механические колебания

8

1

-

1

11

Лабораторный практикум

8

-

-

-

Всего

97

5

2

16

№ п/п

Название блоков

Количество часов

Из них

лабораторные работы

контрольные работы

решение

задач

1

2

3

4

5

6

12

Электромагнитные колебания

10

 

 

2

13

Механические волны. Звук

6

 

 

1

14

Электромагнитные волны

10

 

1

1

V

Оптика

17

4

 

3

15

Геометрическая оптика

7

2

 

2

16

Световые волны

10

2

 

 

17

Основы специальной теории относительности 

3

 

 

1

VI

Квантовая физика

31

1

1

4

18

Излучения и спектры

8

1

 

 

19

Световые кванты

7

 

 

2

20

Атом и атомное ядро

13

 

1

2

21

Ядерная энергия. Ее получение и использование

3

 

 

 

22

Обобщающие занятия

2

 

 

 

23

Лабораторный практикум

6

 

 

 

24

Повторение. Подготовка к экзаменам

15

 

 

3

Всего

100

5

2

12

 

 

 

 

ПРОГРАММА ПО ПРЕДМЕТУ «ФИЗИКА»

I КУРС

 

Введение «Методы научного познания и физическая картина мира» (2 часа)

Эксперимент и теория в процессе познания природы. Моделирование явлений и объектов природы. Научные гипотезы. Роль математики в физике. Физические законы и границы их применимости. Принцип соответствия. Принцип причинности. Физическая картина мира. Научное мировоззрение.

  1. I. Механика (18 часов).

1.1. Основы кинематики (6 часов).

Цели: развивать инвариантные способности студентов при исследовании способов описания механического движения и связей между величинами, характеризующими это движение; при определении кинематических характеристик движения; траектории движения, перемещения, пройденного пути, координаты, скорости и ускорения тела, а также при получении уравнений зависимости этих характеристик от времени; при решении простейших задач на определение скорости, ускорения, пути и перемещения при равноускоренном движении, скорости ускорения тела при движении тела по окружности с постоянной по модулю скоростью.

  • Механическое движение. Материальная точка. Относительность механического движения.

Система отсчета. Координаты.

  • Радиус-вектор. Вектор перемещения.
  • Равномерное прямолинейное движение. Скорость.
  • Прямолинейное движение с постоянным ускорением.
  • Движение тела по окружности. Угловая скорость. Центростремительное ускорение.

1.2. Основы динамики (8 часов)

Цели: развивать инвариантные способности студентов при исследовании законов механического движения материальных тел под действием приложенных к ним сил и причин возникновения у тел ускорений; при решении задач на расчет тормозного пути, сил, действующих на летчика, выводящего самолет из пикирования, и на движущийся автомобиль в верхней точке выпуклого моста.

  • Основное утверждение механики. Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета.
  • Сила. Связь между силой и ускорением. Второй закон Ньютона.
  • Третий закон Ньютона.
  • Принцип относительности Галилея.
  • Сила тяготения. Закон всемирного тяготения. Первая космическая скорость.
  • Сила тяжести. Свободное падение тел.
  • Вес тела. Невесомость и перегрузка.
  • Движение тела под действием нескольких сил.

1.3. Законы сохранения в механике (4 часа)

Цели: развивать инвариантные способности студентов при исследовании основных законов сохранения в механике: закона сохранения импульса, дающего возможность выполнения расчетов взаимодействия различных тел – от планет и звезд до атомов и элементарных частиц, и закона сохранения энергии, являющегося одним их основных законов современного естествознания.

  • Импульс тела. Закон сохранения импульса.
  • Реактивное движение.
  • Работа силы.
  • Кинетическая энергия.
  • Закон сохранения механической энергии

 

  1. Молекулярная физика (17 час)

Блок 2. Основы молекулярно-кинетической теории (8 часов).

  • Цели: развивать инвариантные способности студентов в процессе исследования свойств идеального газа, при решении задач с использованием формул количества вещества, молярной массы, при чтении и построении графиков зависимости между основными параметрами, характеризующими состояние газа, при отсчете давления по барометру анероиду, при решении задач на расчет давления, объема и температуры на основе уравнения Менделеева-Клапейрона.

·        Основные положения молекулярно-кинетической теории и их опытное обоснование: диффузия, броуновское движение.

·        Масса, размеры молекул. Постоянная Авогадро. Молярная масса.

·        Идеальный газ. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа. Температура – мера средней кинетической энергии движения молекул.

·        Абсолютная шкала температур и шкала Цельсия.

·        Уравнение состояния идеального газа.

·        Изопроцессы в газах и их графическое изображение.

 

Блок 3. Основы термодинамики (4 часа).

Цели: развивать инвариантные способности студентов при исследовании первого закона термодинамики, принципа действия тепловых двигателей и их применения на транспорте, в энергетике и сельском хозяйстве, методов профилактики и борьбы с загрязнением окружающей среды; при решении задач на расчет работы газа в изобарном процессе и К.П.Д. тепловых двигателей.

  • Внутренняя энергия и способы ее изменения.
  • Первый закон термодинамики.
  • Тепловые двигатели. КПД тепловых двигателей и его максимальное значение. Охрана окружающей среды.

 

Блок 4. Свойства жидкостей и твердых тел (5 часов).

Цели: развивать инвариантные способности студентов при определении относительной влажности воздуха по психрометру, при исследовании структуры кристаллических и аморфных тел, анизотропии монокристаллов, использовании кристаллов и других материалов в технике, упругих и пластических деформаций, при определении модуля упругости материала.

  • Свойства жидкостей и твердых тел.
  • Влажность воздуха.
  • Кристаллические и аморфные тела.
  • Деформации. Виды деформации. Закона Гука.

Демонстрации:

  • диффузия,
  • модель броуновского движения,
  • изотермический процесс,
  • изохорный процесс,
  • изобарный процесс,
  • устройство и принцип действия психрометра,
  • моделирование деформаций.

 

III. Электродинамика (44 часа)

Блок 5. Электрическое поле (12 часов).

Цели: развивать инвариантные способности студентов при исследовании природы электрического поля и его свойств, при решении задач на закон Кулона, при расчете напряженности электрического поля, разности потенциалов, электроемкости и энергии заряженного конденсатора, при  измерении заряда конденсатора и определении его электороемкости.

1.Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона.

2.Электростатическое поле. Напряженность электростатического поля. Принципы суперпозиции полей. Работа электрического поля при перемещении заряда. Потенциал и разность потенциалов. Потенциальность электростатического поля.

3.Проводники в электростатическом поле. Электроемкость. Конденсаторы. Энергия заряженного конденсатора.

 

Блок 6. Законы постоянного тока (6 часов).

Цели: развивать инвариантные способности студентов при исследовании законов постоянного тока, при расчете простейших электрических цепей постоянного тока, внутреннего сопротивления и ЭДС источника, при сборке простейших электрических цепей и измерении силы тока, напряжения и сопротивления проводника, определении ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока.

  • Постоянный электрический ток. Источники тока.
  • Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи.
  • Последовательное и параллельное соединение проводников.

 

Блок 7. Электрический ток в различных средах (13 часов).

Цели: развивать способности студентов при исследовании природы электрического тока в различных средах, собственной и примесной проводимости полупроводников, р – n – перехода в полупроводниках, применения полупроводникового диода, транзистора и терморезистора, электронно-лучевой трубки, электролиза в металлургии и гальванотехнике, при решении задач на закон электролиза, умении пользоваться миллиамперметром, омметром или авометром, выпрямителем электрического тока, собирать электрические цепи.

1.Электричекий ток в металлах. Зависимость сопротивления проводника от температуры. Сверхпроводимость.

2.Электрический ток в полупроводниках. Собственная и примесная проводимость полупроводников. Зависимость сопротивления полупроводников от температуры. P-n-переход. Полупроводниковый диод. Транзисторы, теристоры, фоторезисторы.

3.Электрический ток в вакууме. Термоэлектронная эмиссия. Вакуумный диод. Электронно-лучевая трубка.

4.Электрический ток в растворах и расплавах электролитов. Законы электролиза.

5.Электрический ток в газах. Несамостоятельный и самостоятельный разряды и их применение.

 

Блок 8. Магнитное поле постоянного тока (5 часов).

Цели: развивать инвариантные способности студентов при исследовании природы магнитного поля и его свойств, при решении задач на расчет магнитного потока, магнитной проницаемости, силы Ампера и силы Лоренца, знакомстве с практическим применением этих сил.

  • Взаимодействие токов. Магнитная индукция. Магнитный поток.
  • Вихревой характер магнитного поля, его непотенциальность.
  • Действие магнитного поля на проводник с током и на движущийся заряд. Сила Ампера и Лоренца.
  • Магнитные свойства вещества.

 

 

Блок 9. Электромагнитная индукция (8 часов).

Цели: развивать способности студентов при исследовании явления электромагнитной индукции, закона электромагнитной индукции, правила Ленца, а также практического применения этого явления в генераторах переменного тока и трансформаторах.

  • Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца.
  • ЭДС индукции в движущихся в магнитном поле проводниках.
  • Вихревое электрическое поле.
  • Самоиндукция. Индуктивность.
  • Энергия магнитного поля.

Фронтальные лабораторные работы.

1.Измеренение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока.

2.Изучение явления электромагнитной индукции.

Демонстрации.

  • Проявление электростатического поля.
  • Распределение зарядов на проводнике.
  • Измерение электроемкости.
  • Емкость плоского конденсатора.
  • Устройство и действие конденсатора постоянной и переменной емкости.
  • Картины магнитных полей.

 

  1. IV. Колебания и волны (36 часов)

Блок 10 Механические колебания (8 часов)

Цели: развивать инвариантные способности студентов при исследовании физической сущности понятий: гармонические, свободные, вынужденные колебания и автоколебания (механические), амплитуда, период, частота, фаза, резонанс; при решении задач  на определение ускорения свободного падения; при расчете частоты свободных колебаний в колебательной системе с известными параметрами, при измерении периода колебаний маятника, а также при изучении практического применения этих колебаний.

  • Колебательное движение. Смещение, амплитуда, фаза и частота гармонических колебаний.
  • Свободные колебания.
  • Математических маятник и период его колебаний.
  • Пружинный маятник, зависимость периода колебаний от массы груза и жесткости пружины.
  • Затухающие колебания.
  • Вынужденные колебания. Механический резонанс.

Фронтальная лабораторная работа.

Измерение ускорения свободного падения с помощью математического маятника.

 

Блок 11. Физический практикум (8 часов).

Цели: развивать инвариантные способности студентов при экспериментальном исследовании физических закономерностей, которое включает в себя умение планировать проведение опыта; собирать установку по схеме, соблюдая требования безопасности труда; пользоваться измерительными приборами, проводить наблюдения, снимать показания измерительных приборов, составлять таблицы зависимости величин и строить графики; оценивать и вычислять погрешности измерений; составлять краткий отчет и делать выводы по проделанной работе.

1.Измерение температурного коэффициента линейного расширения твердых тел.

2.Исследование зависимости сопротивления проводника и полупроводника от температуры.

3.Измерение индуктивности катушки с помощью амперметра и вольтметра.

4.Изучение колебаний пружинного маятника.

5.Измерение электроемкости конденсатора.

6.Снятие вольт-амперной характеристики полупроводникового диода.

7.Определение электрохимического эквивалента меди.

II КУРС

 

Блок 12. Электромагнитные колебания (10 часов).

Цели: развивать инвариантные способности студентов при исследовании физической сущности электромагнитных колебаний; при решении задач на определение неизвестного параметра колебательного контура, если известно значение другого его параметра и частота свободных колебаний, а также при изучении практического применения этих колебаний: генератор переменного тока, генератор незатухающих колебаний на транзисторе.

Электромагнитные колебания. Колебательный контур. Свободные и вынужденные колебания, резонанс в колебательном контуре. Переменный электрический ток. Генератор переменного тока. Активное, индуктивное и емкостное сопротивления в цепи переменного тока. Трансформатор. Производство, передача и потребление электроэнергии.

Демонстрации.

14

  • Затухающие электрические колебания в колебательном контуре.
  • Зависимость периода колебаний от индуктивности катушки и емкости конденсатора.
  • Резонанс в колебательном контуре.
  • Осциллограмма однофазного переменного тока.
  • Получение переменного тока при вращении витка в магнитном поле.
  • Емкостное и индуктивное сопротивление.
  • Понижение напряжения с помощью трансформатора.
  • Модель действия линии электропередачи.

 

Блок 13.  Механические волны. Звук (6 часов).

Цели: развивать инвариантные способности студентов при исследовании природы механических волн и их свойств, понятий: поперечные и продольные волны, длина волны, звуковые волны и их характеристики, а также при решении простейших задач на определение длины волны.

  • Распространение колебаний в упругой среде. Поперечные и продольные волны.
  • Длина волны. Скорость распространения волн и ее зависимость от свойств среды.
  • Связь скорости распространения волн с длиной волны и частотой.
  • Звуковые волны. Скорость звука и ее зависимость от свойств среды.
  • Сила и высота звука.
  • Шум и борьба с ним.
  • Свойства механических волн: отражение, преломление, интерференция и дифракция волн.

Демонстрации.

  • Образование и распространение поперечных и продольных волн.
  • Зависимость громкости звука от амплитуды колебаний.
  • Зависимость высоты тона от частоты колебаний.
  • Невозможность распространения звука в вакууме.
  • Диапазон частот звуковых волн.

 

Блок 14. Электромагнитные волны (10 часов).

Цели: развивать инвариантные способности студентов при исследовании природы и свойств электромагнитных волн, принципов радиотелефонной связи, радиолокации, при сборке простейшего радиоприемника с УНЧ, решении задач на применение формул, связывающих длину волны с периодом колебаний в колебательном контуре и скоростью ее распространения в вакууме.

  • Электромагнитное поле и его материальность.
  • Излучение электромагнитных волн.
  • Скорость распространения электромагнитных волн.
  • Свойства электромагнитных волн и их интенсивность.
  • Основные принципы радиосвязи. Модуляция и демодуляция.
  • Простейший радиоприемник с усилителем низкой частоты.
  • Принципы радиолокации и ее применение для обнаружения целей в навигации и астрофизике.
  • Телевидение.

Демонстрации.

  • Свойства электромагнитных волн сантиметрового диапазона.
  • Модулирование колебаний.
  • Демодуляция с помощью детектора.
  • Устройство и действие простейшего радиоприемника с УНЧ.

 

  1. V. Оптика (17 часов)

Блок 15. Геометрическая оптика (7 часов).

Цели: развивать инвариантные способности студентов при исследовании законов геометрической оптики и их практическом применении в оптических приборах, при получении изображений предмета с помощью линзы и определении ее фокусного  расстояния, оптической силы; при решении расчетных и качественных задач на законы геометрической оптики.

Электромагнитная природа света. Законы геометрической оптики:

Закон преломления света.

Линзы. Формула тонкой линзы.

Фронтальные лабораторные работы.

1.Определение показателя преломления стекла с помощью плоскопараллельной пластинки.

2.Определение главного фокусного расстояния и оптической силы собирающей линзы.

Получение изображения при помощи линз.

Демонстрации.

  • Одновременное отражение и преломление света на границе раздела двух сред.
  • Законы отражения света.
  • Законы преломления света.
  • Ход лучей в двояковыпуклой и двояковогнутой линзах.
  • Получение изображения при помощи линз.

 

Блок 16. Световые волны (10 часов).

Цели: развивать способности студентов при наблюдении и исследовании явлений дисперсии, интерференции, дифракции и поляризации, в которых проявляются волновые свойства света, а также при определении длины световой волны с помощью дифракционной решетки.

  • Дисперсия света.
  • Интерференция световых волн. Когерентность.
  • Техническое применение интерференции.
  • Дифракция световых волн. Дифракционная решетка.

Фронтальные лабораторные работы.

1.Наблюдение явления интерференции и дифракции света.

2.Определение длины световой волны с помощью дифракционной решетки.

Демонстрации.

  • Разложение луча белого света в спектр.
  • Сложение спектральных цветов.
  • Дифракция света от тонкой нити.
  • Получение спектра с помощью дифракционной решетки.
  • Поляризация света поляроидами.
  • Д/ф «Поляризация света».

 

Блок 17. Основы специальной теории относительности (3 часа).

Цели: развивать инвариантные способности студентов при исследовании законов релятивистской динамики: принципа относительности Эйнштейна, инвариантности скорости света, связи между массой и энергией.

  1. Постулаты теории относительности. Принципы относительности Эйнштейна.
  2. Постоянство скорости света. Релятивистский закон сложения скоростей.
  3. Пространство и время в СТО.
  4. Релятивистская динамика. Связь между массой и энергией.

 

  1. VI. Квантовая физика (31 час)

Блок 18. Излучения и спектры (8 часов).

Цели: развивать способности студентов при исследовании природы, свойств и практического применения электромагнитных излучений различных диапазонов длин волн, при наблюдении сплошного и линейчатых спектров и их практическом применении в спектральном анализе.

  • Непрерывные и линейчатые спектры.
  • Спектры поглощения.
  • Спектральный анализ и его применение.
  • Распределение энергии в непрерывном спектре. Инфракрасное и ультрафиолетовое излучение.
  • Рентгеновское излучение. Его свойства и применение.
  • Шкала электромагнитных излучений.

Демонстрации.

  • Получение линейчатых спектров испускания.
  • Получение спектра поглощения.
  • Шкала электромагнитных излучений (таблица).

 

Блок 19. Световые кванты. (7 часов).

Цели: развивать способности студентов при исследовании явления фотоэффекта и его законов, при решении задач на уравнение Эйнштейна для фотоэффекта и определении красной границы фотоэффекта, знакомстве с практическим применением фотоэлементов.

  • Фотоэлектрический эффект. Законы фотоэффекта.
  • Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.
  • Световые кванты. Постоянная Планка.
  • Фотон, импульс и масса фотона.
  • Фотоэлементы и их применение.

Демонстрации.

  • Обнаружение фотоэффекта на цинковой пластинке.
  • Устройство и действие полупроводникового и вакуумного фотоэлементов.
  • Устройство и действие фотореле на фотоэлементе.

 

Блок 20. Атом и атомное ядро (13 часов).

Цели: развивать инвариантные способности студентов при исследовании ядерной модели атома, природы ядерных сил, радиоактивного распада, структуры атомного ядра, при определении продуктов ядерных реакций на основе законов сохранения электрического заряда и массового числа, при расчете энергетического выхода ядерных реакций.

Физика атома. Строение атома. Планетарная модель атома. Квантовые постулаты.  Происхождение линейчатых спектров атома водорода.

  • Атомное ядро. Состав ядра атома.
  • Энергия связи атомных ядер.
  • Изотопы.
  • Радиоактивность. α, β, ј – излучения, α и β – распад.
  • Период полураспада радиоактивного вещества.
  • Ядерные реакции.
  • Экспериментальные методы регистрации заряженных частиц: счетчик Гейгера, камера Вильсона.

Демонстрации.

  • Модель опыта Резерфорда (таблица).
  • Устройство и действие счетчика ионизирующих излучений.

 

Блок 21. Ядерная энергия, ее получение и использование (3 часа).

Цели: Развивать инвариантные способности студентов при исследовании способов извлечения ядерной энергии, способов управления цепной реакцией деления, а также принципов действия ядерного реактора

  • Деление ядер урана.
  • Цепная реакция деления.
  • Освобождение энергии при делении ядер.
  • Критическая масса. Ядерный взрыв.
  • Ядерный реактор. Атомная электростанция.
  • Термоядерные реакции.
  • Понятие о дозе облучения и о биологической защите.

 

Блок 22. Обобщающие занятия (2 часа).

Цель: обобщить представления студентов о единстве природы.

 

Блок 23. Физический практикум (6 часов).

Цели: развивать способности студентов при выполнении практических заданий, которые включают в себя применение знаний в новой ситуации, планирование проведения опыта, сборку установки по схеме, использование измерительных приборов, определение цены деления приборов, снятие их показаний, оценку и вычисление погрешностей, а также выводы по проделанной работе.

1.Изучение явления резонанса в электрическом колебательном контуре.

2.Изучение устройства и работы трансформатора.

3.Сборка действующей модели радиоприемника с УНЧ.

4.Изучение вакуумного триода.

 

Блок 24. Повторение пройденного материала (15 часов).

Цель: повторить и обобщить ранее исследованные законы природы.

Подготовить учащихся к экзаменам.

 


ОРГАНИЗАЦИОННО-ДЕЯТЕЛЬНОСТНАЯ КАРТА УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОБУЧЕНИЯ

ПО ПРЕДМЕТУ «ФИЗИКА» I курс                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  

 

№ п/п

Теоретические занятия

Кол-во

часов

Практические занятия

Кол-во

часов

Консультации

Кол-во

часов

Контрольные работы

Кол-во

часов

Всего часов

Результат обучения

Интеллектуальный

продукт

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

 

Введение в физику

Методы научного познания и физическая картина мира

2

 

 

 

 

 

 

2

Определение структуры и содержания дисциплины

Модуль «Формы материи и их взаимодействие»

Древа понятий: «физика», «моделирование», «материя», «поле»

I

Механика

 

 

 

 

 

 

 

18

 

Модуль №1 «Механика»

1.1

Кинематика. Механическое движение. Виды механического движения. Скорость и ускорение тела при равноускоренном прямолинейном движении

4

Решение задач на определение скорости и перемещения тела при равнопеременном прямолинейном движении

1

 

 

 

 

 

Изучение видов механического движения и их характеристик

Древо понятия «механика»

1.2

Динамика. Первый, второй и третий законы Ньютона

3

Решение задач на применение законов Ньютона

1

 

 

 

 

 

Способность выражать физические величины в СИ при решении задач

Освоенный второй элемент алгоритма решения задач

1.3

Сила тяготения. Закон всемирного тяготения. Сила тяжести. Вес тела. Невесомость.

2

Решение задач на расчет первой космической скорости

1

 

 

 

 

 

Изучение природы сил тяготения, их учет и использование в космических полетах

Модуль №1.1 «Закон всемирного тяготения»

Древо понятия «тяготение всемирное»

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1.4

Законы сохранения в механике

4

 

 

 

 

 

 

 

Изучение закона сохранения импульса и закона сохранения энергии в механике

Модуль №1.2 «Потенциальная и кинетическая энергия. Закон сохранения механической энергии»

1.5

 

 

Решение задач «Движение тела под действием нескольких сил»

1

Решение задач на определение скорости, ускорения, пути и перемещения при равноускоренном движении

1

 

 

 

 

Решенные по алгоритму задачи

1.6

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа № 1 «Законы механики»

1

 

Освоенный алгоритм решения задач

Решенные по вариантам задачи

II

Молекулярная физика

 

 

 

 

 

 

 

17

 

 

2

Основы молекулярно-кинетической теории

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

Модуль №2 «Основы молекулярно-кинетической теории. Идеальный газ. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории »

2.1

Основные положения молекулярно-кинетической теории и их опытное обоснование

1

 

 

 

 

 

 

 

Знание основных положений молекулярно-кинетической теории и их опытных обоснований

Заполненная таблица

2.2

Масса молекул. Постоянная Авогадро. Количество вещества

1

Решение задач на расчет массы одной молекулы, числа частиц вещества

1

 

 

 

 

 

Умение решать задачи по алгоритму

Заполненная таблица.

Решенные задачи

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

2.3

Идеальный газ. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа

1

 

 

 

 

 

 

 

 

Древо понятия «газ». Модуль № 2.1 «Идеальный газ. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории»

2.4

Температура – мера средней кинетической энергии движения молекул

1

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5

Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона)

1

Решение задач  на применение уравнения Менделеева-Клапейрона

1

Выполнение заданий теста «Основы молекулярно-кинетической теории»

1

 

 

 

Способность решать задачи по алгоритму

Решение задачи с использованием уравнения Менделеева-Клапейрона

2.6

Изопроцессы в газах и их графическое изображение

1

 

 

 

 

 

 

 

Способность читать и строить графики зависимости между основными параметрами состояния газа

Описания изопроцессов и их графическое изображение в различных системах координат

3

Основы термодинамики

 

 

 

 

 

 

 

4

 

Модуль №3 «Основы термодинамики. Первый закон термодинамики»

3.1

Внутренняя энергия и способы ее изменения

1

 

 

 

 

 

 

 

 

Модуль № 3.1 «Внутренняя энергия и способы ее изменения»

3.2

Первый закон термодинамики

1

 

 

 

 

 

 

 

Умение применять первый закон термодинамики  к изопроцессам

3.3

Тепловые двигатели и охрана окружающей среды

2

 

 

 

 

 

 

 

Знание принципа действия тепловых двигателей

 

4

Свойства жидкостей и твердых тел

 

 

 

 

 

 

 

5

 

Модуль №4 «Твердые тела. Деформации тел»

4.1

 

 

Лабораторная работа № 1. «Определение влажности воздуха»

1

 

 

 

 

 

Способность определять влажность воздуха различными способами. Умение пользоваться психрометром

Отчет о выполненной работе

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

4.2

Кристаллические и аморфные тела и их свойства

2

 

 

 

 

 

 

 

Изучение структуры и свойств кристаллических и аморфных тел

Древа понятий «кристаллы», «аморфные тела»

4.3

Деформации. Закон Гука

2

 

 

 

 

 

 

 

Изучение видов деформаций и их проявление в технике применении. Умение определять модуль упругости материала

Модуль 4.1 «Твердые тела. Деформации тел»

III

Электродинамика

 

 

 

 

 

 

 

44

 

 

5

Основы электростатики

 

 

 

 

 

 

 

12

 

Модуль «Электростатика. Электрическое поле»

5.1

Закон сохранения электрических зарядов. Закон Кулона. Электрическое поле и его материальность

3

Решение задач на закон Кулона

1

 

 

 

 

 

 

Древа понятий «электрическое поле», «электрозаряды»

Модуль № 5.1 «Электростатика. Электрическое поле»

5.2

Напряженность электрического поля

1

Решение задач на расчет напряженности электрического поля

1

 

 

 

 

 

 

5.3

Проводники в электрическом поле

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.4

Работа электрического поля при перемещении заряда

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.5

Электроемкость. Конденсаторы

2

Решение задач  на расчет электроемкости плоского конденсатора

 

1

 

 

 

 

 

Умение решать задачи по алгоритму

Древо понятия «конденсатор электрический»

Модуль  № 5.2 «Конденсатор. Электроемкость конденсатора»

6

Законы постоянного тока

 

 

 

 

 

 

 

6

 

Модуль №6 «Законы постоянного тока»

6.1

Постоянный ток. Закон Ома для участка цепи

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

6.2

Последовательное и параллельное соединение проводников

1

Решение задач на расчет электрических цепей со смешанным соединением проводников

1

Расчет электрических цепей с применением законов последовательного и параллельного соединения проводников

1

 

 

 

Знание законов последовательного и параллельного соединения проводников

Заполненная таблица № 20, стр. 68, А.А. Фадеева «Дидактический материал»

Решенные задачи

6.3

Электродвижущая сила Закона Ома для замкнутой цепи

2

Лабораторная работа  № 2. «Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока»

1

 

 

 

 

 

Умение собирать электрические цепи, измерять ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока, чертить схемы, пользоваться амперметром, вольтметром

Модуль № 6.1 «Замкнутая электрическая цепь»

6.4

 

 

 

 

Расчет электрических цепей с применением закона Ома для полной цепи

1

 

 

 

Способность решать задачи по алгоритму

Решенные задачи на законы постоянного тока

7

Электрический ток в различных средах

 

 

 

 

 

 

 

13

 

Модуль №7 «Электрический ток в различных металлах»

Модуль №7.1 «Электрический ток в полупроводниках»

7.1

Электрический ток в металлах. Зависимость сопротивления металлов от температуры

2

 

 

 

 

 

 

 

Изучение электронной теории проводимости металлов

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

7.2

Электрический ток в полупроводниках

4

Решение качественных задач «Электрический ток в полупроводниках»

1

 

 

 

 

 

Изучение электропроводности полупроводников и ее зависимости от температуры и освещенности

Древо понятия «полупроводники»

Модуль №7.1«Электрический ток в полупроводниках»

7.3

Электрический ток в электролитах

2

 

 

 

 

 

 

 

Знание практического применения электролиза в металлургии и гальванотехнике

Древо понятия «электролиты»

7.4

Ток в газах. Виды разрядов в газах

2

 

 

 

 

 

 

 

Знание о практическом применении  самостоятельного газового разряда

Древо понятия «газовый разряд»

7.5

Электрический ток в вакууме

2

 

 

 

 

 

 

 

Знание устройства и принципа действия вакуумного диода и электронно-лучевой трубки

Модуль № 7.2 «Вакуумный диод»

8

Магнитное поле постоянного тока

 

 

 

 

 

 

 

5

 

Модуль №8 «Магнитное поле тока»

8.1

Магнитное поле тока. Магнитная индукция

2

 

 

 

 

 

 

 

Осознание природы магнитного поля его свойства и применение

Древо понятия «магнитное поле»

Древо понятия «Магнитная индукция

8.2

Сила Ампера. Сила Лоренца

2

Решение задач на расчет силы Ампера и силы Лоренца

1

Решение качественных задач

1

 

 

 

Умение решать качественные и количественные задачи по алгоритму

Модуль № 8.1 «Магнитное поле тока»

9

Электромагнитная индукция

 

 

 

 

 

 

 

8

 

Модуль №9 «Электромагнитная индукция»

9.1

Явление электромагнитной индукции. Закон электромагнитной индукции

2

Лабораторная работа № 3. «Изучение электромагнитной индукции»

1

 

 

 

 

 

Осознание неразрывной связи

между электрическим и магнитным полями

Древо понятия «индукция электромагнитная»

Модуль № 9.1 «Электромагнитная индукция»

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

9.2

Вихревое электромагнитное поле

1

 

 

 

 

 

 

 

Осознание природы и свойств вихревого электрического поля.

 

9.3

Самоиндукция. Индуктивность

1

Решение задач  «Энергия магнитного поля»

1

 

 

 

 

 

Умение решать задачи

Древо понятия «самоиндукция»

9.4

Обобщающее занятие «Законы электромагнитной индукции и их технические применения»

1

 

 

 

 

Контрольная работа № 2. «Магнитное поле тока. Электромагнитная индукция»

1

 

Способность решать задачи по алгоритму

Заполненная таблица

Решенные по вариантам задачи

IV

Колебания и волны

 

 

 

 

 

 

 

36

 

 

10

Механические  колебания

 

 

 

 

 

 

 

8

 

Модуль №10 «Механические колебания»

10.1

Свободные и вынужденные механические колебания

1

 

 

 

 

 

 

 

 

Древо понятия «колебания»

10.2

Гармонические колебания и их характеристики

2

Решение задач «Уравнение гармоничных колебаний»

1

Расчет параметров колебательных систем

1

 

 

 

 

Модуль  №10.1 «Колебательная система»

 Решенные задачи

10.3

Зависимость периода и частоты колебаний от свойств системы

1

Лабораторная работа № 5. «Определение ускорения свободного падения»

1

 

 

 

 

 

 

Заполненная таблица № 1, стр. 7 А.А.Фадеева «Дидактические материалы» Физика. II

10.4

Превращения энергии при гармонических колебаниях

1

 

 

 

 

 

 

 

 

Заполненная таблица

10.5

Вынужденные колебания. Резонанс

1

 

 

 

 

 

 

 

 

Древо понятия «резонанс»

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

11

Лабораторный практикум

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

Работа № 1. «Определение температурного коэффициента линейного расширения твердых тел»

2

 

 

 

 

 

Умение пользоваться индикатором часового типа, производить расчеты, пользоваться таблицами, вычислять погрешности

 

 

 

 

Работа № 2. «Исследование разряда конденсатора и измерение его электроемкости»

2

 

 

 

 

 

Умение пользоваться авометром, выпрямителем электрического тока. Умение строить и читать графики, делать выводы

 

 

 

 

Работа № 3. «Исследование зависимости сопротивления металла и полупроводника от температуры»

2

 

 

 

 

 

Умение пользоваться омметром, термометром, определять цену деления приборов, строить графики

Письменный отчет о работе

 

 

 

Работа № 4. «Изучение транзистора»

2

 

 

 

 

 

Умение собирать электрические цепи, пользоваться миллиамперметром, авометром, выпрямителем, определять цену деления приборов, строить графики, делать выводы

Письменный отчет о работе

 

ОРГАНИЗАЦИОННО-ДЕЯТЕЛЬНОСТНАЯ КАРТА УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОБУЧЕНИЯ

ПО ПРЕДМЕТУ «ФИЗИКА» II курс

+

№ п/п

Теоретические занятия

Кол-во

часов

Практические занятия

Кол-во

часов

Консультации

Кол-во

часов

Контрольные работы

Кол-во

часов

Всего часов

Результат обучения

Интеллектуальный

продукт

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

12

Электромагнитные колебания

 

 

 

 

 

 

 

10

 

Модуль №1 «Электромагнитные колебания»

12.1.

Свободные и вынужденные электрические колебания. Формула Томсона

2

Решение задач № 12 на применение формулы Томсона

1

Определение неизвестного параметра колебательного контура, если известно значение другого его параметра

1

 

 

 

Осознание: колебательный контур – простейшая колебательная система. Колебательные системы являются важнейшей частью радиотехнических устройств

Древо понятия «колебания электромагнитные»

Модуль № 1.1 «Колебательный контур»

12.2

Переменный ток

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12.3

Электрические цепи переменного тока с активным, индуктивным и емкостным сопротивлением

2

Решение задач № 15 на расчет электрических цепей со смешанным сопротивлением

1

Электрический резонанс

1

 

 

 

 

Заполненная таблица № 2, стр. 13. А.А.Фадеева «Дидактический материал»

12.4

Генератор переменного тока

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12.5

Трансформатор. Режимы работы трансформатора

2

 

 

 

 

 

 

 

 

Древо понятия «трансформатор»

Модуль № 1.2 «Трансформатор»


13

Механические волны. Звук

 

 

 

 

 

 

 

6

 

Модуль №2 «Механические волны»

13.1

Распространение колебаний в упругой среде. Поперечные и продольные волны

2

 

 

 

 

 

 

 

Знание видов упругих волн и их свойств. Учет и использование их на практике

Древо понятия «волны»

Модуль № 2.1 «Механические волны»

13..2

Звуковые волны. Виды и характеристики звуков

2

 

 

Решение задач по теме «Механические колебания и волны»

1

 

 

 

Знание диапазона частот звуковых волн, их видов и характеристик

Древо понятия «звук»

Заполненные таблицы (3 шт)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13..3

Свойства упругих волн

2

 

 

 

 

 

 

 

Объяснение свойств упругих волн на основе научной теории

Древо понятия «интерференция»

Решенные по алгоритму задачи

14

Электромагнитные волны

 

 

 

 

 

 

 

10

 

Модуль №3 «Электромагнитные волны»

 

14.1

Электромагнитное поле и его материальность. Электромагнитные волны

3

 

 

 

 

 

 

 

Понимание сущности природы электромагнитных волн на основе гипотезы Д.К. Максвелла. Умение работать со словарями, учебником

Древо понятия «электромагнитные волны»

Модуль № 3.1 «Электромагнитные волны»

14.2

Излучение электромагнитных волн

1

 

 

 

 

 

 

 

Знание опытов Г.Герца по обнаружению электромагнитных волн. Знание цели, схемы, условий, при которых осуществлялись опыты А.С. Попова по применению радиоволн

Модуль № 3.1 «Электромагнитные волны»

Разделы 3 и 4

14.3

Принцип радиотелефонной связи. Модуляция и демодуляция

2

 

 

 

 

 

 

 

Знание принципов радиотелефонной связи, понятий «модуляция»,  «демодуляция»

Блок-схемы радиопередатчика и радиоприемника

14.4

Простейший радиоприемник с УНЧ

1

 

 

 

 

 

 

 

Знание схемы устройства, принципа действия радиоприемника

Схема радиоприемника и описание его работы. Значение каждой детали

14.5

Свойства электромагнитных волн

1

 

 

Решение задач на применение формул длины волны и периода колебаний в колебательном контуре

2

 

 

 

Знание свойств электромагнитных волн и их практического применения

Модуль № 3.1 «Электромагнитные волны». Раздел 4

                         

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

14.6

Телевидение

1

 

 

 

 

Контрольная работа № 1 «Электромагнитные волны»

1

 

Знание схемы устройства и принципа действия радиолокатора

Древо понятия «радиолокация»

Решенные задачи

V

Оптика

 

 

 

 

 

 

 

17

 

 

15

Геометрическая оптика

 

 

 

 

 

 

 

7

 

Модуль №4 «Законы геометрической оптики»

15.1

Развитие взглядов на природу света

1

 

 

 

 

 

 

 

Исследование исторического развития взглядов на природу света.  Корпускулярно-волновой  дуализм описания света

Древо понятия «видимое излучение»

15.2

Преломление света

1

 

 

 

 

 

 

 

 

Древо понятия «преломление света»

Модуль № 4.1 «Преломление света»

15.3

 

 

Лабораторная работа № 1 «Определение показателя преломления стекла»

1

 

 

 

 

 

Умение планировать проведение опыта, пользоваться измерительными приборами

Краткий отчет и выводы по проделанной работе

15.4

Линзы. Построение изображения в линзе

2

Лабораторная работа № 2. «Определение главного фокусного расстояния и оптической силы собирающей линзы"

1

 

 

 

 

 

Умение планировать проведение опытов, собирать установку, пользоваться измерительными приборами, проводить наблюдения

Краткий отчет и выводы по проделанной работе

Чертежи построения изображений в линзе

Модуль № 4.2 «Линзы»

15.5

 

 

Решение задач на применение формулы тонкой линзы

1

Решение задач на построение изображения в рассеивающей линзе

1

 

 

 

Умение решать задачи по алгоритму на основе известных формул

Решенные задачи

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

16

Световые волны

 

 

 

 

 

 

 

10

 

Модуль №5 «Световые волны»

16.1

Дисперсия света

1

 

 

 

 

 

 

 

Умение объяснять дисперсию света на основе волновой теории света

Модуль  № 5.1 «Дисперсия света»

 

16.2

Интерференция света

2

Лабораторная работа № 3. «Наблюдение интерференции и дифракции света»

1

 

 

 

 

 

Умение проводить наблюдения и пользоваться приборами

Древо понятия «интерференция света». Краткий

отчет по проделанной работе

16.3

Дифракция света

1

Лабораторная работа № 4. «Определение длины световой волны с помощью дифракционной решетки».

Решение задач «Дифракционная решетка

1

 

 

 

 

 

Умение пользоваться измерительными приборами, проводить наблюдения, снимать показания приборов. Способность решать задачи по алгоритму

 

16.4

Дифракционная решетка

1

 

 

 

 

 

Краткий отчет по проделанной работе

16.5

 

 

Решение задач:

«Дифракционная решетка»

1

 

 

 

 

 

 

Решенные задачи

16.6

Поляризация света. Поперечность световых волн

 

 

1

 

 

 

 

 

Умение  объяснять поляризацию, доказывающую поперечность волн на основе волновой теории света

Древо понятия «поляризация света»

16.7

Зачет по темам: «Геометрическая и волновая оптика»

 

 

1

 

 

 

 

 

Умение связно излагать изучаемый материал и применять его на практике

Выполненные тестовые задания

17

Элементы теории относительности

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

17.1

Законы электродинамики и принцип относительности

1

 

 

 

 

 

 

 

Знание принципа постоянства скорости света в вакууме, принципа относительности Эйнштейна

Заполненная таблица № 5, стр. 39. А.А.Фадеева. Физика. II. Дидактические материалы

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

17.2

Относительность расстояний

1

Решение задач «Зависимость массы от скорости»

1

Решение задач на применение формулы релятивистского закона сложения скоростей

1

 

 

 

Умение решать задачи на формулу связи массы и энергии

Решенные задачи

VI

Квантовая физика

 

 

 

 

 

 

 

31

 

 

18

Излучение и спектры

 

 

 

 

 

 

 

8

 

Модуль №7 «Спектры излучения и поглощения»

18.1

Непрерывный и линейчатый спектры

1

Лабораторная работа № 5 «Наблюдение непрерывных и линейчатых спектров»

1

 

 

 

 

 

Умение планировать проведение опытов, проводить наблюдение, делать зарисовки

Краткий отчет и выводы по проделанной работе

18.2

Спектры поглощения

1

 

 

 

 

 

18.3

Спектральный анализ и его применение

1

 

 

 

 

 

 

 

Знание практического применения спектрального анализа в астрономии, химии, металлургии

Модуль № 7.1.«Спектры излучения и поглощения».

Древо понятия «Спектр»

18.4

Инфракрасное излучение

1

 

 

 

 

 

 

 

Знание свойств инфракрасного излучения и его практического применения

Древо понятия «излучение инфракрасное»

18.5

Ультрафиолетовое и рентгеновское излучения

2

 

 

 

 

 

 

 

Знание свойств ультрафиолетового, рентгеновского излучений и их практического применения

Древо понятия «излучение ультрафиолетовое»

18.6

Шкала электромагнитных излучений

1

 

 

 

 

 

 

 

Умение обобщать полученные ранее знания, систематизируя их

Заполненная таблица № 4, стр. 31 А.А.Фадеева. Физика. II.

19

Световые кванты

 

 

 

 

 

 

 

7

 

Модуль №8 «Фотоэффект и его законы»

19.1

Зарождение квантовой теории. Фотоэффект

1

 

 

 

 

 

 

 

Умение объяснять законы фотоэффекта на основе квантовой теории света

Древо понятия «фотоэффект»

Модуль № 8.1 «Фотоэффект и его законы»

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

19.2.

Законы фотоэффекта

1

Решение задач: «Формула Планка. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта»

1

Решение задач на расчет длины волны света с учетом красной границы фотоэффекта

1

 

 

 

Умение находить энергию и скорость фотоэлектронов, а также определять красную границу фотоэффекта

 

Решенные задачи по алгоритму


 

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

19.3

Фотон. Импульс и масса фотона

1

Решение задач на расчет массы и импульса фотона

1

 

 

 

 

 

Умение решать задачи на применение формул, связывающих энергию, импульс и массу фотона с частотой световой  волны

Древо понятия «фотон»

Решенные задачи

19.4

Фотоэлементы и их применение

1

 

 

 

 

 

 

 

Древо понятия «фотоэлемент»

19.5

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа № 2 «Световые кванты. Действие света»

1

 

Способность решать задачи на основе законов квантовой физики, пользоваться справочными таблицами физических величин

Самостоятельно решенные количественные и качественные задачи

20

Атом и атомное ядро

 

 

 

 

 

 

 

13

 

Модуль №9 «Строение атома»

Модуль №9.1 «Ядро атома»

20.1

Модель атома Томсона. Опыты Резерфорда. Планетарная модель атома

2

 

 

 

 

 

 

 

Знание цели, схемы, условий, при которых осуществляется опыт, хода и результатов опыта Резерфорда: ядерной модели атома

Древо понятия «атом»

Модуль № 9.2 «Строение атома»

20.2

Квантовые постулаты Бора. Модель атома водорода по Бору

2

 

 

 

 

 

 

 

Знание теории Бора, позволившей понять природу атомных спектров

Модуль  № 9.3 «Опыты Резерфорда»

20.3

Экспериментальные методы регистрации заряженных частиц

2

 

 

 

 

 

 

 

Изучение схемы, устройства и действия счетчика Гейгера, камеры Вильсона, их назначение и применение

Модуль № 9.4 «Счетчик Гейгера»

Модуль № 9.5 «Камера Вильсона»

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

20.4

Радиоактивность a, b, j - излучения

2

 

 

 

 

 

 

 

Знание природы и свойств отдельных видов радиоактивного излучения

Древо понятия «радиоактивность»

Модуль № 9.6 «Радиоактивность. Виды радиоактивных излучений»

20.5

Закон радиоактивного распада

1

 

 

Решение задач с применением закона радиоактивного распада

1

 

 

 

Знание формулировки и математического выражения закона радиоактивного распада

Заполненная таблица № 16, стр. 70. А.А.Фадеева. Физика. II.

20.6

Состав ядра атома. Ядерные силы

1

 

 

 

 

 

 

 

Знание структуры атомного ядра и основных свойств ядерных сил

Древо понятия «атомное ядро»

Модуль № 9.7 «Ядро атома»

20.7

Изотопы

1

 

 

 

 

 

 

 

Изучение общих и отличительных свойств изотопов

 

20.8

Энергия связи атомных ядер

1

Решение задач на расчет энергии связи атомных ядер

1

Решение задач на расчет энергии связи атомных ядер

 

 

 

 

Способность пользоваться табличными данными

Модуль № 9.8 «Ядро атома»

Решенные задачи

21

Ядерная энергия. Ее получение и использование

 

 

 

 

 

 

 

3

 

Модуль №10 «Деление ядер урана. Цепная реакция. Термоядерные реакции»

21.1

 

Деление ядер урана. Цепная ядерная реакция.

1

 

 

 

 

 

 

 

Осознание, что есть два способа выделения ядерной энергии:

1.путем цепной реакции деления ядер урана

2.при термоядерном синтезе изотопов водорода и других легких ядер

Древа понятий «ядерные реакции», «термоядерные реакции»

Модуль № 10.1 «Деление ядер урана. Цепные ядерные реакции»

21.2

Ядерный реактор

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21.3

Термоядерные реакции

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

Физика и научно-технический прогресс

 

 

 

 

 

 

 

2

Изучение последних достижений физики в технике

Рефераты учащихся

23

Физический практикум

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

                         

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

 

 

 

Работа № 1. «Резонанс напряжений»

2

 

 

 

 

 

Умение собирать установку по схеме, измерять напряжение в цепях переменного тока, составлять таблицу зависимости величин и строить графики

Краткий отчет и выводы по проделанной работе

 

 

 

Работа № 2. «Изучение устройства и работы трансформатора»

2

 

 

 

 

 

Умение использовать трансформатор для преобразования токов и напряжений. Умение пользоваться авометром

Краткий отчет и выводы по проделанной работе

 

 

 

Работа № 3. «Сборка действующей модели радиоприемника с УНЧ»

2

 

 

 

 

 

Умение собирать простейший радиоприемник по схеме

Краткий отчет и выводы по проделанной работе

24

Повторение пройденного материала. Подготовка к экзаменом

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

24.1

Законы динамики. Законы сохранения

6

 

 

 

 

 

 

 

Повторение законов: Ньютона,  закона всемирного тяготения, закона сохранения импульса, закона сохранения и превращения энергии и умение применять их при решении задач

Устные ответы учащихся и решенные задачи

24.2

Основы молекулярно-кинетической теории и термодинамики

4

 

 

 

 

 

 

 

Повторение основного уравнения молекулярно-кинетической теории  уравнения Менделеева-Клапейрона, первого закона термодинамики и умение применять их при решении задач

Устные ответы учащихся и решенные задачи

24.3

Законы электродинамики

5

 

 

 

 

 

 

 

Повторение законов: Кулона, Ома для полной цепи,

Электромагнитной индукции и умение применять их при решении задач

Устные ответы учащихся и решенные задачи

                         

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СИСТЕМНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ СРЕДСТВ ПО ПРЕДМЕТУ «ФИЗИКА»  I курс

 

Блок

программы

Средства

технологические

предметные

модуль

древа понятий

семантическое  поле

ситуация

правила,

алгоритмы

источники

знаний

алгоритмы предметной деятельности

средства контроля

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Введение в физику .

Методы научного познания и физическая картина мира

Модуль «Форма материи»

«Физика»

«Материя»

«Поле»

«Моделирование»

Смыслы древ понятий

Методы научного познания и физическая картина мира

1.Алгоритм создания развивающего пространства

2.Алгоритм создания древа понятий

3.Алгоритм «Структура модуля»

1.Словари: БЭС, ССИС, предметный словарь

2. Физика. 9, 10, 11  классы

сборники задач

1.Алгоритм решения задач

2. Алгоритм устного ответа

1. Вопросы аттестации по предмету

Блок № 1.

Основы механики

Модуль «Механика»

«Механика»

 

Смыслы древ понятий

Основы механики

1.Алгоритм создания развивающего пространства

2.Алгоритм создания древа понятий

3.Алгоритм «Структура модуля»

1.Физика. 9 класс

2.Словари: БЭС, ССИС, С.И.Ожегов

3.Рымкевич. Сборники задач

4.Таблица «Множители и приставки»

5.Тележки легкоподвижные

6.Трубка Ньютона

7.Динамометры учебные

8.Модель гидравлического пресса

9.Диафильм «Прямолинейное и равномерное движение»

10.Таблица «Траектория движения»

Алгоритм решения задач

1.Тексты контрольной работы

2.Вопросы аттестации по предмету

Блок № 2.

Основы молекулярно-кинетической теории

Модуль «Основы молекулярно-кинетической теории. Идеальный газ. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории

«Идеальный газ»

Смыслы древ понятий

Идеальный газ. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории

1.Алгоритм создания развивающего пространства

2.Алгоритм создания древа понятий

3.Алгоритм «Структура модуля»

1.Физика. 10 класс

2.Словари: БЭС, ССИС

3.Демкович. Сборники задач

4.Фадеева А.А. Физика. 1. Дидактические материалы

5.Механическая модель броуновского движения

6.Барометры

7.Термометр демонстрационный

8.Диафильм «Уравнение молекулярно-кинетической теории газов»

9.Цилиндры свинцовые

10.Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

1.Алгоритмы решения задач

2.Карта-алгоритм ответа

3.Карта-алгоритм устного ответа

1.Тесты

2.Вопросы зачета

3.Вопросы аттестации по физике

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Блок № 3.

Основы термодинамики

Модуль «Основы термодинамики. Первый закон термодинамики»

«Внутренняя энергия»

Смыслы древ понятий

Внутренняя энергия и способы ее измен. Первый закон термодинамики

1.Алгоритм создания развивающего пространства

2.Алгоритм создания древа понятий

3.Алгоритм  «Структура модуля»

1.Физика. 10 класс

2.Демкович. Сборники задач

3.Диафильмы: «Закон сохранения энергии в тепловых процессах»; «Необратимость тепловых процессов»; «Тепловые машины»

4.Таблица «Парования турбина»

5.Таблица «Газовая турбина»

6.Таблица «Двигатель внутреннего сгорания»

7.Таблица «Дизель»

8.Модель двигателя внутреннего сгорания

9.Модель паровой и водяной турбины

1.Алгоритм решения задач

2.Карта-алгоритм ответа

3.Алгоритм устного ответа

1.Тесты

2.Вопросы зачета

3.Вопросы аттестации по предмету

Блок № 4.

Свойства жидкостей и твердых тел

Модуль «Твердые тела. Деформация тел»

«Кристаллы»

«Аморфные тела»

Смыслы древ понятий

Кристаллические и аморфные тела. Деформация твердых тел. Виды деформации

1.Алгоритм создания развивающего пространства

2.Алгоритм создания древа понятий

3.Алгоритм  «Структура модуля»

1.Физика. 10 класс

2.Словари: С.И. Ожегов, БЭС, ССИС

3.Модель кристаллической решетки поваренной соли и др.

4.Диафильм: «Кристаллы и их свойства»

5.Таблица «Кристаллы»

6.Психрометры

7.Гигрометр

8.Баротермогигрометры

9.Прибор для моделирования деформации

10.Таблица «Виды деформаций»

1.Алгоритм решения задач

2.Алгоритм устного ответа

1.Вопросы к зачету

2.Вопросы аттестации по физике

Блок № 5.

Электрическое поле

Модуль «Электрические заряды. Электрическое поле»

«Поле электрическое»

«Электрический заряд»

«Конденсатор»

Смыслы древ понятий

Электрические заряды. Электрическое поле и его материальность

1.Алгоритм создания развивающего пространства

2.Алгоритм создания древа понятий

3.Алгоритм  «Структура модуля»

1.Физика. 10 класс

2.Словари: С.И. Ожегов, БЭС, ССИС

3.Таблица «Множители и приставки»

4.Оборудование:

-электрофорная машина;

-палочки из стекла и эбонита;

-султаны электрические;

1.Алгоритм решения задач

2.Алгоритм устного ответа

1.Тесты

2.Тексты самостоятельных работ

3.Вопросы зачета

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

 

 

 

 

 

-электрометры;

-батареи конденсаторные

-весы чувствительные с принадлежностями;

-диафильм: «Статическое электричество»;

-прибор для демонстрации электрических полей;

-плоский конденсатор;

-конденсатор переменной емкости

-различные виды конденсаторов;

-диафильм: «Конденсаторы»

-опорный конспект «Электроемкость»

 

 

Блок № 6.

Законы постоянного тока

Модуль «Законы постоянного тока»

«Электрический ток»

Смыслы древ понятий

Законы постоянного тока

Законы постоянного тока

1.Физика. 10 класс

2.Словари: С.И. Ожегова, БЭС, ССИС

3.А.А. Фадеев. Дидактические материалы

4.Демкович. Сборники задач

5.Оборудование:

-таблица «Соединение потребителей электроэнергии»

-диафильм «Электронная проводимость металлов»

-источники постоянного напряжения

-амперметры;

-вольтметры

-реостаты

-ключи замыкания

1.Алгоритм решения задач

2.Алгоритм устного ответа

1.Вопросы аттестации по физике

Блок № 7.

Электрический ток в различных средах

Модуль «Электрический ток в металлах»

Модуль «Электрический ток в полупроводниках»

«Полупроводники»

«Газовый разряд»

Смыслы древ понятий

Электрический ток в металлах. Электрический ток в электролитах. Электрический ток в газах. Электрический ток в полупроводниках

1.Алгоритм создания развивающего пространства

2.Алгоритм создания древа понятий

3.Алгоритм  «Структура модуля»

1.Физика. 10 класс

2.Словари: С.И. Ожегова,  БЭС, ССИС

3.Источники питания

4.Приборы для измерения температурного коэффициента сопротивления меди

5.Диафильм «Виды разрядов в газах»

1.Алгоритм решения задач

2.Алгоритм устного ответа

1.Тесты

2.Вопросы зачета

3.Вопросы аттестации по физике

                   

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

 

 

 

 

 

6.Диафильм «Полупроводники и их применение»

7.Комплект приборов для изучения полупроводников

8.Солнечная батарея

9.Гальванометр

10.Таблица «Газовый разряд при атмосферном давлении»

11.Таблица «Газовый разряд при пониженном давлении»

12.Таблица «Диоды»

13.Таблица «Терморезисторы и фоторезисторы»

14.Таблица «Электронно-лучевая трубка»

15.Модель электронно-лучевой трубки

16.Осциллограф

 

 

Блок № 8.

Магнитное поле тока

Модуль «Магнитное поле тока»

«Магнитное поле»

Смыслы древ понятий

Магнитное поле тока

1.Алгоритм создания древ понятий

1.Физика. 10 класс

2.Словари: С.И. Ожегов, ССИС, БЭС

3.Демкович. Сборники решения задач

4.А.А. Фадеева. Дидактические материалы. Физика I

5.Оборудование:

-ВС – 24М;

-электродвигатель постоянного тока;

-катушка дроссельная;

-магнитные стрелки;

-подковообразный магнит;

-проволочная рамка;

-железные опилки;

-диафильм «Электромагнитные явления»;

-таблица «Циклический ускоритель»;

-таблица «Двигатель постоянного тока»

1.Алгоритм решения задач

2.Алгоритм устного ответа

3.Алгоритм выполнения лабораторных работ

1.Вопросы зачета

2.Вопросы аттестации по предмету

3.Тесты

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Блок № 9.

Электромагнитная индукция

Модуль «Электромагнитная индукция»

«Индукция электромагнитная»

Смыслы древ понятий

Электромагнитная индукция

1.Алгоритм создания развивающего пространства

2.Алгоритм создания древа понятий

3.Алгоритм  «Структура модуля»

1.Физика. 11 класс

2.Словари: С.И. Ожегов, БЭС, ССИС

3.Оборудование:

-гальванометр от вольтметра;

-магнит дугообразный;

-катушка дроссельная;

-катушка для демонстрации силовых линий магнитного поля;

-реостат;

-выключатель;

-ВС – 24 М;

-прибор правила Ленца;

-лампа неоновая;

-две лампочки на 6,3 В;

-выпрямитель

1.Алгоритм решения задач

2.Алгоритм устного ответа

3.Алгоритм выполнения лабораторных работ

1.Тесты

2.Вопросы зачета

3.Вопросы аттестации по предмету

Блок № 10.

Механические колебания

Модуль «Механические колебания»

«Механические колебания»

 

Смыслы древ понятий

Механические колебания

 

1.Алгоритм создания развивающего пространства

2.Алгоритм создания древа понятий

3.Алгоритм  «Структура модуля»

1.Лист моего настроения

2.Физика. 11 класс

3.Словари: ССИС, БЭС

4.Пружинный маятник

5.Шарик на нитке

6.Метроном

7.Частотомер

8.ГЗШ

9.Столик подъемный

10.Детекторный приемник

11.Схема опыта зарядки и разрядки конденсатора

12.Таблица «Электромагнитные колебания в колебательном контуре»

1.Алгоритм решения задач

2.Алгоритм устного ответа

 

1.Тесты

2.Вопросы зачета

3.Вопросы аттестации по предмету

Блок № 11

Лабораторный практикум

Модуль «Конденсатор»

Модуль «Ток в металлах»

Модуль «Ток в полупроводниках»

«Конденсатор»

Смыслы древа понятий

Экспериментальное исследование физических явлений и закономерностей

1.Алгоритм создания развивающего пространства

2.Алгоритм создания древа понятий

3.Алгоритм  «Структура модуля»

1. Нагреватель электрический

2. Стрежни: стальной, стеклянный, алюминиевый.

3. Термометры

4. Индикаторы часового типа

5. Авометры

6. Источники питания

7. Конденсатор электролитический

8. Терморезистор на колодке

9. Транзистор на панели

10. Миллиамперметр постоянного тока

1. Алгоритм выполнения лабораторных работ

2. Инструкции к выполнению работ

3. Правила техники безопасности

 

 

 

 

 

 

 

СИСТЕМНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ СРЕДСТВ ПО ПРЕДМЕТУ «ФИЗИКА» II курс

 

Блок

программы

Средства

технологические

предметные

модуль

древа понятий

семантическое  поле

ситуация

правила,

алгоритмы

источники

знаний

алгоритмы предметной деятельности

средства контроля

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Блок №12

Электромагнитные колебания

Модуль «Электромагнитные колебания»

«Электромагнитные колебания»

Смыслы древ понятий

Электромагнитные колебания

1.Алгоритм создания развивающего пространства

2.Алгоритм создания древа понятий

3.Алгоритм  «Структура модуля»

1. ВУП – 2

2.Батарея бумажных конденсаторов (БК – 58)

3.Катушка дроссельная с сердечником

4.Переключатель двухполюсной

5.Осциллограф

6.Таблица «Схема получения свободных колебаний»

7.ВС – 24М

8.Модель генератора переменного тока

1.Алгоритм решения задач

2.Алгоритм устного ответа

3. Алгоритм выполнения лабораторных работ

1. Тесты

2.Вопросы зачета

3.Вопросы аттестации по предмету

Блок № 13.

Механические волны. Звук

Модуль «Механические волны»

«Волны механические»

Смыслы древ понятий

Механические волны

1.Алгоритм создания развивающего пространства

2.Алгоритм создания древа понятий

3.Алгоритм «Структура модуля»

1.Физика. 11 класс

2.Словари: БЭС, ССИС

3.Машина волновая

4.Камертоны «Ля» на резонаторных ящиках

5.Молоточки резиновые для камертона

6.Пружины спиральные для демонстрации продольных волн

7.ГЗШ

8.Динамик

9.Осциллограф

10.Табл. «Шкала механических волн»

11.Таблица «Сила упругости»

12.Опорный конспект «Упругие волны»

1.Алгоритм решения задач

2.Алгоритм устного ответа

1.Вопросы зачета

2.Вопросы аттестации по предмету

 

 

 

 

 

 

13.Опорный конспект «Звуковые волны»

14.Насос Комовского

15.Электрический звонок

16.Воздушный колокол

17.Ванная для проекции волн

18.Таблица «Интерференция волн»

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

Блок № 14.

Электромагнитные волны

Модуль «Электромагнитные волны»

«Волны электромагнитные»

Смыслы древ понятий

Электромагнитное поле и его материальность. Электромагнитные волны и их свойства

1.Алгоритм создания развивающего пространства

2.Алгоритм создания древа понятий

3.Алгоритм «Структура модуля»

1.Физика. 11 класс

2.Словари: С.И. Ожегов, БЭС, ССИС

3.Демкович, Рымкевич. Сборники задач

4.Таблица «А.С. Попов»

5.Детекторный приемники

6.УНЧ

7.Динамик

8.Телефоны

9.Таблица «Радиолокация»

10.Диафильм: «Радиолокация»

11.Комплект приборов для изучения свойств электромагнитных волн»

12.Портреты: М.Фарадея, Д.К.Максвелла, А.С.Попова

13.Таблица «Схема радиовещательного тракта»

14.Таблица «Телефон»

15.Два осциллографа

16.ВУМ – 2

17.Таблица  «Применение радиолокации»

1.Алгоритмы решения задач

2.Алгоритм устного ответа

3.Алгоритм выполнения работ физического практикума

1.Вопросы к зачету

2.Тексты контрольной работы

3.Вопросы аттестации по физике

 

Блок № 15.

Геометрическая оптика

Модуль «Законы геометрической оптики»

«Отражение»

Смыслы древ понятий

Отражение света

1.Алгоритм создания развивающего пространства

2.Алгоритм создания древа понятий

3.Алгоритм «Структура модуля»

1.Лист моего настроения

2.Физика. 11 класс

3.Словари: С.И. Ожегов, БЭС

4.Шкала электромагнитных излучений

5.Таблица «Корпускулярно-волновой дуализм»

6.Диафильм «Природа света»

7.Проектор, экран

8.Оптическая шайба

9.Комплект приборов по геометрической оптике

10.Стеклянные пластинки с плоскими параллельными гранями

11.Зеркала плоские

12.Экраны белые со щелями

13.Транспортиры

14.Источник света

15.Таблицы Брадиса

 

 

 

 

1.Алгоритм устного ответа

2.Алгоритм решения задач

3.Алгоритм выполнения лабораторных работ

1.Тесты

2.Вопросы к зачету

3.Вопросы аттестации по физике

 

 

Модуль «Закон преломления света»

«Преломление»

Смыслы древ понятий

Преломление света

Модуль «Линзы. Формула тонкой линзы. Оптическая сила линзы»

«Линзы»

Смыслы древ понятий

Линзы. Формула тонкой линзы. Оптическая сила линзы


1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

 

 

 

 

 

 

16.Микрокалькуляторы

17.Опорный конспект «Закон преломления света»

18.Линзы наливные

19.Диафильм «Линзы»

20.Таблицы «Линзы»

21.Линзы на подставках

22.Фотоаппарат

23.Диафильм «Глаз. Дефекты зрения»

 

 

 

Блок № 16.

Световые волны

Модуль «Световые волны»

Модуль «Дисперсия света»

«Видимое излучение»

«Дисперсия света»

«Интерференция света»

Смыслы древ понятий

Видимое излучение и его свойства

1.Алгоритм создания древ понятий

2.Алгоритм «Структура модуля»

1.Физика. 11 класс

2.Словари: БЭС, ССИС

3.Демкович. Сборник задач

4.Диафильм «Природа света»

5.Таблица «Интерференция волн»

6.Таблица «Интерференция света»

7.Таблица «Дисперсия света»

8.Набор по дифракции и интерференции света

1.Алгоритм выполнения лабораторных работ

2.Алгоритм решения задач

3.Алгоритм устного ответа

1.Тесты

2.Вопросы зачета

3.Вопросы аттестации по предмету

 

 

 

 

 

 

 

9.Набор по поляризации света

10.Призмы дисперсионные «Флинт»

11.Призма прямого зрения

12.Решетки дифракционные 100 делений на 11 мм

13.Светофильтры

14.Диафильм «Поляризация света»

15.Приборы для измерения длины световой волны

 

 

 

Блок № 17.

Элементы теории относительности

Модуль «Элементы теории относительности»

«Теория относительности

Смыслы древ понятий

Элементы теории относительности

1.Алгоритм создания развивающего пространства

2.Алгоритм создания древ понятий

1.Физика. 11 класс

2.Словарь БЭС

1.Алгоритм решения задач

1.Тесты

2.Вопросы к зачету

 

Блок № 18.

Излучения и спектры

Модуль «Спектры излучения и поглощения. Спектральный анализ»

«Спектры»

«Спектральный анализ»

Смыслы древ понятий

Оптические спектры излучения и поглощения. Спектральный анализ и его применение.

1.Алгоритм создания развивающего пространства

2.Алгоритм создания древ понятий

3.Алгоритм «Структура модуля»

1.Физика. 11 класс

2.Словари: БЭС, ССИС

3.Приборы «Спектр»

4.Трубки спектральные

5.Спектроскопы двухтрубные

6.ВС – 24 М

7.Асбестовая сетка

8.Соль натрия

9.Штатив

10.Опорный конспект «Виды спектров»

1.Алгоритм выполнения лабораторных работ

 

1.Вопросы зачета

2.Вопросы аттестации по физике

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

Блок № 19.

Световые кванты.

Модуль «Световые кванты»

«Фотоэффект»

Смыслы древ понятий

Фотоэффект и его законы.

1.Алгоритм создания древ понятий

2.Алгоритм «Структура модуля»

1.Физика. 11 класс

2.Словари: БЭС, ССИС

3.Демкович, Рымкевич. Сборники решения задач

4.Оборудование:

-электрометр с цинковой пластинкой;

-источник ультрафиолетового излучения;

-эбонитовая палочка;

-опорный конспект «Фотоэффект»;

-диафильм «Природа света»;

-таблица «А.Г. Столетов»;

-таблица «Давление света»;

-фотореле на фотоэлементе

1.Алгоритм решения задач

2.Алгоритм устного ответа

1.Тесты

2.Текст контрольной работы

3.Вопросы зачета

4.Вопросы аттестации по предмету

 

Блок № 20.

Атом и атомное ядро

Модуль «Строение атома»

Модуль «Ядро атома»

«Атом»

«Ядро атомное»

Смыслы древ понятий

Развитие представлений о строении атома

Отчеты Резерфорда

Атомное ядро

1.Алгоритм создания древа понятия

2.Алгоритм структуры модуля

3.Алгоритм создания развивающего пространства

1.Физика. 11 класс

2.Рымкевич. Сборники задач

3.Словари: В.И. Даля, С.И. Ожегова, БЭС, ССИС

4.Таблица «Схема опыта резерфорда»

5.Диафильм «Квантовые генераторы»

6.Таблица «Боровские орбиты»

7.А.Е. Марон. Задания по физике для учащихся вечерней школы

8.Диапозитивы «Атомное ядро»

1.Алгоритм решения задач

2.Алгоритм устного ответа

1.Вопросы зачета

2.Тесты

3.Вопросы аттестации по предмету

 

Блок № 21.

Ядерная энергия. Ее получение и использование

Модуль «Деление ядер урана. Цепная реакция. Термоядерная реакция»

«Ядерные реакции»

«Термоядерные реакции»

Смыслы древ понятий

Деление ядер урана. Цепная реакция. Термоядерная реакция 

1.Алгоритм создания древа понятия

2.Алгоритм структуры модуля

3.Алгоритм создания развивающего пространства

1.Физика. 11 класс

2. Словари: БЭС, ССИС

3. Диапозитивы из комплекта «Атомное ядро»

4.Таблица «Ядерный реактор»

5. Фадеева А.А. Физика II. Дидактические материалы

6.Таблица «Критический объем»

7.Таблица «Термоядерные реакции»

8.Опорный конспект «Цепные ядерные реакции»

1.Алгоритм решения задач

2.Алгоритм устного ответа

1.Тесты

2.Вопросы аттестации по предмету

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

Блок № 22.

Физика и научно-технический прогресс 

Модуль «Единая физическая картина мира» «Влияние физики на развитие других наук, техники и производство»

«Физика»

Смыслы древ понятий

1. Единая физическая картина мира

2. Влияние физики на развитие других наук, техники и производство

1.Алгоритм создания древа понятия

2.Алгоритм структуры модуля

3.Алгоритм создания развивающего пространства

1.Физика. 11 класс

2. Словари: БЭС, ССИС, предметный словарь

Алгоритм устного ответа

1.Тесты 2.Вопросы зачета

3.Вопросы аттестации по предмету

 

Блок № 23.

Физический практикум

Модуль «Конденсатор»

Модуль «Колебания электромагнитные»

Модуль «Трансформатор»

«Конденсатор»

«Колебания электромагнитные»

«Трансформатор»

Смыслы древ понятий

Экспериментальное исследование физических явлений и закономерностей. Изучение устройства и работы физических приборов

1.Алгоритм создания древа понятия

2.Алгоритм структуры модуля

3.Алгоритм создания развивающего пространства

1.Физика. 11 класс

2.Практикум по физике в средней школе под редакцией В.А. Бурова, Ю.И. Дика

3. Блок питания

4. Батарея конденсаторов (БК –5,5,8)

5. Катушка дроссельная с сердечником

6. Авометры

7. Комплект приборов для выполнения физического практикума

1. Алгоритм выполнения лабораторных работ

2. Инструкционные карты – задания

3. Правила техники безопасности

Краткие отчеты о проделанных работах

 

Блок № 24

Повторение и обобщение пройденного материала

Модули с 1 по 21

Все древа понятий

Смыслы древ понятий

Основные ситуации за I и II курс

1.Алгоритм создания древа понятия

2.Алгоритм структуры модуля

3.Алгоритм создания развивающего пространства

1.Физика. 10, 11 классы

2. Словари: БЭС, ССИС

3. Модули

4. Физические приборы

5. Таблицы

6. Опорные конспекты

7. Сборники задач

1.Алгоритм решения задач

2.Алгоритм устного ответа

Вопросы аттестации по физике

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОМПЛЕКТ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

К ВВОДНОМУ ЗАНЯТИЮ

 

«Введение в физику. Методы научного

познания и физическая картина мира»



  • модуль «Формы материи и их взаимодействие»
  • ситуации занятий №1
  • ключевые понятия с приложением древ понятий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МОДУЛЬ

Формы материи и их взаимодействие

Система:

 

 

П1

П2

Т2

Т1

 

 

 

 

 

 

 

1

Структура системы:

 

1.1

Элементы: 

Два тела

1.2

Функции элементов

Создают вокруг себя физические поля

1.3

Виды связей элементов

Поле первого тела действует на второе тело и наоборот.

1.4

Функция видов связей

Что обеспечивает взаимодействие тел: притяжение или отталкивание?

1.5

Функция системы

Тело и поле – это различные формы существования и движения материи в пространстве и времени.

Тело накапливает массу и энергию

Поле – пространство, в пределах которого проявляется действие каких-нибудь сил

2

Нормы связей

1.       Всеобщие законы:

1.1. Закон  единства и борьбы противоположностей

1.2.    Закон перехода количественных изменений в качественные

1.3.    Закон отрицания

2.       Общие законы:

2.1. Закон всемирного тяготения

2.2.    Законы сохранения:

-          массы;

-          энергии;

-          импульса;

-          электрического заряда.

3.       Частные законы:

-          классической механики;

-          термодинамики;

-          статистической физики;

-          оптики;

-          акустики;

-          электродинамики;

-          квантовой механики;

-          атомной, ядерной физии и т.д.

3

Метод функционирования системы

         1; 2; 3            для любого физического процесса 

1.       Импульс 

2. Короткий удар

2.       Преобразование энергии

2. Переход в другое состояние

3.       Новый вид энергии 

3. Стать чем-нибудь другим

4

Результат функционирования системы

Свойства форм материи

 

                              Тело                                           Поле

 

 

1.       Обладает массой покоя

2.           = + ℓ или 0

3.       V < С

4.       Дискретность материи (в виде элементарных частиц)

5.       Не подчиняется принципу суперпозиции

6.       Конечное число степеней свободы

7.       Атом – мельчайшая частица химического элемента, носитель его свойств

1.       Масса покоя = 0

2.           = 0

3.       V = С

4.       Поле пространственно не ограничено

5.       Подчиняется принципу суперпозиции

6.       Поле – система с бесконечным числом степеней свободы

7.       Квант – частица – носитель свойств какого-либо физического поля

           

Ситуация к вводному занятию «Методы научного познания и физическая картина мира»

 

Цель

Средства

Действия

Результат

 

норма содержания

система способностей

 

1

2

3

4

5

 

1.Организовать развивающее пространство для развития инвариантных способностей учащихся при исследовании физической картины мира

1.      Преподаватель

2.      Микрогруппы

обучаемых

3.Нормы межличностных отношений

4. Развивающее пространство

5. Лист моего состояния

Наладить внешний механизм саморазвития человека:

- приветствие,

- коррекция состава микрогрупп,

- рефлексия состояния

1. Готовность группы к исследованию содержания ситуации

Система инвариантных способностей:

- исследовательские,

 

2. Взаимодействие по нормам межличностных отношений

- проектировочные,

- исполнительские,

- коммуникативные,

- рефлексивные

 

 

 

I Организация целевого пространства

 

 

2. Осознать, что по методам исследования различают экспериментальную и теоретическую физику

1. Содержание ситуации обучения

 

1. Провести краткий диагностический контроль знаний учащихся за курс основной школы:

 

 

 

 

2. Алгоритм организации развивающей среды

2. Заявить содержание ситуации занятия «Методы научного познания и физическая картина мира»

 

 

 

2.1. Исследовать роль гипотезы в создании научной теории

2.2. Осознать роль моделирования явлений и объектов природы в процессе ее познания 

 

3. Сообщить позицию преподавателя на содержание ситуации. Знание основ физики дает человеку возможность:

1)      понять сущность повседневно наблюдаемых и редких явлений природы

2)      познакомиться с научными методами и историей развития физики

3)      получить представление о действии физических законов во Вселенной, открыть в земных условиях, о единстве мегамира и микромира

4)      понять процесс становления современной естественнонаучной картины мира

 

 

 

1

2

3

4

5

 

 

 

4. Выявить исходный уровень понимания содержания ситуации, противоречия, которое надо разрешить на данном занятии

1)      Что изучает физика?

2)      Какие методы используются при изучении физических явлений?

3)      Какие разделы физики вы знаете?

4)      Каким понятием обозначается все, что существует в природе?

5)      Назовите 2 основные формы материи

6)      Назовите структурные единицы тела

7)      Какие физические поля вы знаете?

8)      Почему снег белый, а зрачок черный?

9)      Что такое свет?

10)  С какими науками связана физика?

 

 

 

 

 

5. Выявить проблему занятия и точно сформулировать ее.

Что такое физика и зачем человеку нужно знать ее законы?

 

 

 

 

 

6. Выявить индивидуальные цели познания

Индивидуальные потребности познания

 

 

 

 

7. Перевести индивидуальные цели в цель микрогруппы

Цель познания микрогруппы

 

 

 

 

8. Соединить цели микрогруппы в общую цель познания

Общая цель познания

 

 

 

 

9. Обсудить средства и способы общей деятельности группы, прогнозируемый результат

Программа деятельности

 

 

 

 

10. Выделить ключевые понятия

Ключевые понятия: «Физика», «Моделирование»

 

 

 

4. Вопросы рефлексии:

- Что исследуем?

- В какой последовательности?

- Какие средства используем?

- Какие действия производим?

- Что получаем в результате?

11. Провести рефлексию организации целевого пространства

Осознание программы деятельности группы

 

 

1

2

3

4

5

 

 

II Организация поискового пространства

 

 

 

1. Программа деятельности

2.Алгоритм составления древа понятий

3. Словари С.И. Ожегова, БЭС, ССИС, предметный словарь

1. Составить древа понятий «Физика», «Моделирование»

Индивидуальные древа понятий. Выводные знания.

 

 

 

2. Обсудить выводные знания в микрогруппах.

Выводное знание микрогруппы.

 

 

 

4.      Исследовать смыслы древ понятий.

 

 

 

5. Заполнить модуль №1 «Формы материи и их взаимодействие»

Заполненный модуль №1

 

III. Организация рефлексивного пространства

 

 

 

1. Вопросы на понимание содержания и развитие способностей

2. Вопросы по состоянию сенсорного мира

3. Вопросы по состоянию физического мира

4. Лист моего состояния

1. Осознание результатов совместной деятельности (по результату и процессу)

-          Что понял (а) по содержанию ситуации?

-          Что изменилось в сравнении с первоначальным знанием ?

-          Что было новым?

-          Какие инвариантные способности проявлялись в деятельности?

-          Какие испытываете чувства?

-          Есть ли чувство усталости?

-          Что хотелось бы изменить по процессу обучения?

2. Заполнить лист моего состояния

 

 

 

 

 

 

 

 

Лист моего состояния

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ФИЗИКА (гр. «physis» – природа)

ЦЕЛЬ: исследовать понятие «физика».

 

 

 

Выводное знание: Физика – наука о наиболее общих свойствах материального мира: о существующих формах материи и ее строении, а также взаимодействии различных форм материи и их движении

Наука о наиболее общих свойствах материального мира: о существующих формах материи и ее строении (физические поля, элементарные частицы, атомные ядра, атомы, молекулы, кристаллы, жидкости, газы и т.д.)

Физическое поле – пространство, в пределах которого проявляется действие каких-нибудь сил

Наука о взаимодействии различных форм материи и их движении (механические, тепловые, электромагнитные, гравитационные, атомные, ядерные и др. процессы)

Современная физика тесно связана со всеми другими науками о природе (астрономией, химией, геологией, биологией), а также с математикой и техникой

Материя – объективная реальность, существующая независимо от человеческого сознания и отображаемая им. Все объективно существующее представляет собой различные формы существования и движения материи в пространстве и времени 

По изучаемым объектам физика подразделяется на механику, термодинамику, статистическую физику, оптику, акустику, электродинамику, квантовую механику, молекулярную, атомную, ядерную физику, физику элементарных частиц, квантовую теорию поля

Оптика – раздел физики, изучающий процессы излучения света, его распространения в различных средах и взаимодействие света с веществом

Наука о природе, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие свойства материального мира

По методам исследования различают экспериментальную физику и теоретическую физику

Атомная физика – раздел физики, в котором изучаются свойства атомов и их взаимодействия с другими частицами 

Акустика – раздел физики, изучающий упругие волны в диапазоне частот до 1013 Гц, т.е. инфразвук, звук, ультразвук и гиперзвук

В узком смысле - учение о звуке  

Механика – наука, изучающая перемещения в пространстве (механическое движение) и равновесие материальных тел (сред) под действием сил (так называемая классическая механика)

Эксперимент – научно поставленный опыт, наблюдение исследуемого явления в точно учитываемых условиях, позволяющих, следить за ходом явления и многократно воспроизводить его  при повторении этих условий

Квантовая механика изучает законы движения и взаимодействия микрочастиц: электронов, протонов, атомов 

Теория  

Система взглядов по какому-либо вопросу  

Совокупность научных положений   

Учение о каких-либо явлениях, фактах    

В зависимости от решаемых задач механика делится на кинематику, статику и динамику

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЦЕЛЬ: исследовать понятие «материя».

МАТЕРИЯ

Субстанция 

Выводное знание: Материя  бесконечное множество всех существующих в мире объектов и систем

Материя несотворима и неуничтожима, вечна и бесконечна. Неотъемлемый атрибут  материи – движение. Материи присущи саморазвитие, превращение одних состояний в другие

Бесконечное множество всех существующих в мире объектов и систем 

Типы материальных систем и соответствующие им  структурные уровни материи: элементарные частицы и поля, атомы, молекулы, макроскопические тела

Субстрат (основа) всех реально существующих в мире свойств, связей и форм движения  

Объективная реальность, существующая вне и независимо от человеческого сознания и отображаемая им

Вещество 

Вид материи, который обладает массой покоя

То, из чего состоит физическое тело 

Внешнее очертание 

Наружный вид  

Контуры предмета   

Внешнее выражение какого-либо содержания    

Установленный образец чего-либо     

Форма и материя характеризует всякое подвижное изменчивое бытие

Специфический принцип вещи, ее сущность, цель и движущая сила, актуализирующая первоматерию как  простую возможность бытия

Внешность

Видимый облик 

Состояние  

Подразделение в систематике   

Все то, что находится в отношении или обладает каким-либо свойством    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЦЕЛЬ: исследовать понятие «поле» → «поле физическое».

ПОЛЕ

Выводное знание: Поле физическое – это особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между соответствующими частицами тела.

Особая форма материи – поле физическое

Система с бесконечным числом свободы степеней – поле физическое

Безлесная равнинная территория

Площадка, оборудованная для чего-либо (напр., поле футбольное)

Район боевых действий (поле битвы)

Виды полей

К полям физическим относятся:

  1. Электромагнитное;
  2. Гравитационное поле;
  3. Поле ядерных сил;
  4. Волновые (квантовые поля), соответствующие различным частицам (напр., электрон-позитронное поле)

В квантовой теории взаимодействие обусловлено обменом квантами поля между частицами.

Основной фон, на котором что-либо изображено

 

Источниками поля физического являются частицы (напр., заряженные частицы – для электромагнитного поля)

Функции поля

Создаваемые частицами поля физические переносят (с конечной скоростью) взаимодействие между соответствующими частицами

Гравитационное поле (поле тяготения), создаваемое любыми физическими объектами.

Через гравитационное поле осуществляется гравитационное взаимодействие тел

Универсальное (присущее всем видам материи) взаимодействие, самое слабое из фундаментальных взаимодействий элементарных частиц; имеет характер притяжения

Обычное вещество, любые физические поля

Если это взаимодействие относительно слабое и тела движутся медленно по сравнению со скоростью света в вакууме, то справедлив закон всемирного тяготения Ньютона

В сильном поле тяготения геометрия обычного трёхмерного пространства оказывается неевклидовой, а время течёт медленнее, чем вне поля. Теория Эйнштейна предсказывает конечную скорость изменения поля тяготения, равную скорости света в вакууме (это изменение переносится в виде гравитационных волн)

Источники

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЦЕЛЬ: исследовать понятие «моделирование».

МОДЕЛИРОВАНИЕ

Выводное знание: Моделирование  – исследование объектов познания на их моделях.

Исследование объектов познания на их моделях

Схема 

Изображение  

Описание   

Какого-либо предмета, явления или процесса в природе и обществе, изучаемые как их аналог    

Построение моделей реально существующих предметов, явлений или процессов 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОМПЛЕКТ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
К БЛОКУ № 1
«Механика»



  • модули №1 «Механика», №1.1. «Сила тяготения», 1.2.»Потенциальная кинетическая энергия»
  • ситуации занятий №2,3
  • ключевые понятия с приложением древ понятий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МОДУЛЬ №1

движение 

механическое  

Механика

К 

Образ:

С

Д 

 

 

 

 

 

1

Структура системы:

 

1.1

Элементы: 

Кинематика 

Динамика 

Статика

1.2

Функции элементов

Изучает геометрические свойства движения тел без учета массы и действия на них сил

Изучает движение тел под действием приложенных к ним сил 

Изучает условия равновесия тел под действием сил

1.3

Виды связей элементов

Определение кинематических характеристик движения тел

Определение причин ускоренного движения тел 

Появление у тел ускорений – невыполнение условий равновесия

1.4

Функция видов связей

Получение уравнений зависимости характеристик движения тел от времени

Определение сил, действующих на тело

Определение условий, при  которых тело покоится или движется равномерно, прямолинейно 

1.5

Функция системы

Классическая механика – наука, изучающая перемещение в пространстве и равновесие материальных тел под действием сил

2

Нормы связей

 

1. S = U0 . t + а t2   - перемещение тела при прямолинейном

                      2        равноускоренном движении

 2. S = U2 - U20

               2а

3. Σ F=m a

 


4. F1= - F2

 

5. F=G m1. m2

                      ч2

 


6. Σр = Σр/закон сохранения импульса

 

7. ΣМ = О – правило моментов

 

8. Е = Еn + Ек – механическая энергия

3

Метод функционирования системы

 

   1; 2; 3            для описания механического движения 

1. надо выбрать систему отсчета

2. определить кинематические характеристики движения

3. составить уравнение движения тела

 

 

   1; 2; 3            для преобразования энергии

1. импульс

2. преобразование энергии

3. новый вид  энергии

4

 

Результат функционирования системы

1.       Механическое движение

2.       Виды механического движения

3.       Законы механики Ньютона

4.       Принцип относительности Галилея

5.       Условия равновесия тела. Правило моментов

6.       Закон сохранения импульса

7.       Закон сохранения энергии в механике

                 


МОДУЛЬ №1.1

Сила тяготения. Закон всемирного тяготения

тяготение

всемирное

Система

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Структура системы:

 

1.1

Элементы: 

Два тела 

1.2

Функции элементов

Создают вокруг себя гравитационные поля.

1.3

Виды связей элементов

Поле первого тела действует на второе тело и наоборот,

1.4

Функция видов связей

Что обеспечивает гравитационное взаимодействие тел.

1.5

Функция системы

Гравитация – всемирное тяготение.

Гравитационное поле – поле сил тяготения.

2

Нормы связей

1.       F = G m1 . m2 – закон всемирного тяготения

                     ч2

2. F = G Mзем. . m – сила тяжести 

                     R2зем.

G = 6,67 . 10-11 Нм2 гравитационная постоянная

                          кг2

    = G Mзем.  ускорение свободного падения на высоте h

          (R+h)2

 

3.     = G Mзем. . m – ускорение свободного падения  

               R2зем.

 

4. F = m      - сила тяжести

 

5. Р= m       - вес  тела, находящегося в покое или движущегося

                     равномерно, прямолинейно

 

6. Р = m (    + а )  - перегрузка –  опора движется с ускорением

                                                       а  вверх

 

7. Р = m (    - а )  - опора движется с ускорением а вниз

 

8. Р = m (    -    )  = 0 – невесомость

3

Метод функционирования системы

 

1, 2, 3                    при гравитационном взаимодействии

                              (волновая теория)

1. первое тело движется с переменным ускорением

2. и излучает волны тяготения

3. второе тело поглощает  эти волны

 

1, 2, 3                    при гравитационном взаимодействии

                              (квантовая теория тяготения)

1. первое тело излучает гравитоны,

2. которые не имеют массы покоя и движутся со скоростью света

3. второе тело поглощает их

4

Результат функционирования системы

1.       Сила тяготения.

2.       Первая космическая скорость.

3.       Сила тяжести.

4.       Вес тела. Невесомость.

5.       Перегрузка

           

 


МОДУЛЬ №1.2

Сила тяготения. Закон всемирного тяготения

тяготение

всемирное

Система

1

2

 

 

 

 

 

 

 

1

Структура системы:

 

1.1

Элементы: 

Два тела 

1.2

Функции элементов

Создают вокруг себя гравитационные поля.

1.3

Виды связей элементов

Поле первого тела действует на второе тело и наоборот,

1.4

Функция видов связей

Что обеспечивает гравитационное взаимодействие тел.

1.5

Функция системы

Гравитация – всемирное тяготение.

Гравитационное поле – поле сил тяготения.

2

Нормы связей

2.       F = G m1 . m2 – закон всемирного тяготения

                     ч2

2. F = G Mзем. . m – сила тяжести 

                     R2зем.

G = 6,67 . 10-11 Нм2 гравитационная постоянная

                          кг2

    = G Mзем.  ускорение свободного падения на высоте h

          (R+h)2

 

3.     = G Mзем. . m – ускорение свободного падения  

               R2зем.

 

4. F = m      - сила тяжести

 

5. Р= m       - вес  тела, находящегося в покое или движущегося

                     равномерно, прямолинейно

 

6. Р = m (    + а )  - перегрузка –  опора движется с ускорением

                                                       а  вверх

 

7. Р = m (    - а )  - опора движется с ускорением а вниз

 

8. Р = m (    -    )  = 0 – невесомость

3

Метод функционирования системы

 

1, 2, 3                    при гравитационном взаимодействии

                              (волновая теория)

1. первое тело движется с переменным ускорением

2. и излучает волны тяготения

3. второе тело поглощает  эти волны

 

1, 2, 3                    при гравитационном взаимодействии

                              (квантовая теория тяготения)

1. первое тело излучает гравитоны,

2. которые не имеют массы покоя и движутся со скоростью света

3. второе тело поглощает их

4

Результат функционирования системы

6.       Сила тяготения.

7.       Первая космическая скорость.

8.       Сила тяжести.

9.       Вес тела. Невесомость.

10.    Перегрузка

           

Ситуация №1 «Сила тяготения. Закон всемирного тяготения»

 

Цель

Средства

Действия

Результат

норма содержания

система способностей

1

2

3

4

5

.Организовать развивающее  пространство для исследования универсального характера сил тяготения, которые выделяются из всех других сил, встречающихся в природе

3.      Преподаватель

4.      Микрогруппы

обучаемых

Наладить внешний механизм саморазвития человека:

- приветствие,

1. Готовность группы к исследованию содержания ситуации

Система инвариантных способностей:

- исследовательские,

3.Нормы межличностных отношений

4. Развивающее пространство

- коррекция состава микрогрупп,

- рефлексия состояния

2. Взаимодействие по нормам межличностных отношений

- проектировочные,

- исполнительские,

- коммуникативные,

5. Лист моего состояния

 

 

- рефлексивные

 

I Организация целевого пространства

 

2. Осознать, что гравитационное взаимодействие, описывается законом всемирного тяготения, который является лишь приближенным 

1. Содержание ситуации обучения

 

1. Провести рефлексию предыдущего занятия по вопросам:

 

 

 

2. Алгоритм организации развивающей среды

 

3. Ш.А. Горбушин «Азбука физики» стр. 32-33

1.      Как формулируется первый закон Ньютона?

2.      Какие системы отсчета являются инерциальными, а какие неинерциальными?

3.      В чем состоит явление инерции?

4.      В чем состоит свойство тел называемое инертностью?

5.      Какой величиной характеризуются инертность тела?

6.      Что такое сила и чем она характеризуется?

7.      Запишите и сформулируйте закон Ньютона

 

 

 

2. Заявить содержание ситуации занятия:

«Сила тяготения. Закон всемирного тяготения»

 

 

 

 

3. Сообщить позицию преподавателя на содержание ситуации. Силы тяготения выделяются из всех других сил, встречающихся в природе.

Все силы, кроме сил тяготения, сообщают телу ускорение тем меньше, чем больше его масса.

Ускорение же, сообщаемое телу силами тяготения, не зависит от его массы

 

 

 

 

5.      Выявить исходный уровень понимания содержания ситуации, противоречия, которые надо разрешить на данном занятии

 

 

 

1

2

3

4

5

 

 

5. Выявить проблему занятия и точно сформулировать ее

Чем определяется универсальный характер сил тяготения?

Почему эти силы выделяются из всех других сил природы?

Каково проявление этих сил в земных условиях?

 

 

 

 

6. Выявить индивидуальные цели познания

Индивидуальные потребности познания

 

 

 

7. Перевести индивидуальные цели в цель микрогруппы

Цель познания микрогруппы

 

 

 

8. Соединить цели микрогруппы в общую цель познания

Общая цель познания

 

 

 

 

 

9. Обсудить средства и способы общей деятельности группы, прогнозируемый результат

Программа деятельности

 

 

 

10. Выделить ключевое  понятие

 «Гравитация»

 

 

4. Вопросы рефлексии:

-          Что исследуем?

-          В какой последовательности?

-          Какие средства используем?

-          Какие действия производим?

-          Что получаем в результате?

11. Провести рефлексию организации целевого пространства

Осознание программы деятельности группы

 

 

II Организация поискового пространства

 

 

1. Программа деятельности

2.Алгоритм составления древа понятий

3. Словари: БЭС, ССИС, предметный словарь

1. Составить древо понятий на ключевое слово «Гравитация»                 гравитационное взаимодействие

Индивидуальные древа понятий. Выводные знания.

 

 

2. Обсудить выводные знания в микрогруппах.

Выводное знание микрогруппы.

 

 

6.      Исследовать смыслы древо понятий.

 

 

4. Составить выводные знания группы

Выводное знание группы

 

 

5. Заполнить модуль «Сила тяготения. Закон всемирного тяготения»

Заполненный модуль

 

 

 

6. Решение задач на основные формулы модуля

Решенные по алгоритму задачи

 

           

 

 

1

2

3

4

5

 

III. Организация рефлексивного пространства

 

 

1. Вопросы на понимание содержания и развитие способностей

2. Вопросы по состоянию сенсорного мира

1. Осознание результатов совместной деятельности (по результату и процессу)

-          Что понял (а) по содержанию ситуации?

-          Что изменилось в сравнении с первоначальным знанием?

-          Что было новым?

 

 

 

3. Вопросы по состоянию физического мира

4. Лист моего состояния

-          Какие инвариантные способности проявлялись в деятельности?

-          Какие испытываете чувства?

-          Есть ли чувство усталости?

-          Что хотелось бы изменить по процессу обучения?

 

 

 

 

2. Заполнить лист моего состояния

Лист моего состояния

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ситуация №2  «Потенциальная и кинетическая энергия. Закон сохранения механической энергии»

Цель

Средства

Действия

Результат

норма содержания

система способностей

1

2

3

4

5

1.Организовать развивающее  пространство для развития инвариантных способностей учащихся при исследовании понятия «энергия».

7.       Преподаватель

8.       Микрогруппы

обучаемых

Наладить внешний механизм саморазвития человека:

- приветствие,

- коррекция состава микрогрупп,

- рефлексия состояния

 

1. Готовность группы к исследованию содержания ситуации

Система инвариантных способностей:

- исследовательские,

- проектировочные,

- исполнительские,

- коммуникативные,

- рефлексивные

 

 

 

 

 

3.Нормы межличностных отношений

4. Развивающее пространство

2. Взаимодействие по нормам межличностных отношений

5. Лист моего состояния

 

 

 

I Организация целевого пространства

 

. Осознать, что энергия является общей мерой различных видов движения и взаимодействия, а закон сохранения энергии – одним из основных законов современного естествознания.

1. Содержание ситуации обучения

 

2. Алгоритм организации развивающей среды

1. Провести рефлексию предыдущего занятия по вопросам:

8.       Что называется механической работой? Какая формула выражает смысл этого понятия?

9.       В каких ситуациях о силе можно сказать, что она совершает работу?

10.    В каком случае сила совершает положительную работу и в каком – отрицательную?

11.    Чему равна работа силы, если эта сила направлена под острым и тупым углом к перемещению тела?

12.    При каком условии сила,  приложенная  к движущемуся телу, не совершает работы?

13.    Какова единица работы в СИ?

14.    Автомобиль движется по ровной дороге. Совершает ли работу сила тяжести, действующая на автомобиль?

 

 

 

 

 

 

15.    Тело брошено вертикально вверх. Укажите, положительную или отрицательную работу совершает сила тяжести:

а) при подъёме тела;

б) при его падении?

 

 

 

 

2. Заявить содержание ситуации занятия:

«Потенциальная и кинетическая энергия. Закон сохранения механической энергии»

 

 

 

 

1

2

3

4

5

 

 

9.       Сообщить позицию преподавателя на содержание ситуации.

Энергия – это из основных понятий физики, т.к. энергия является общей мерой различных видов движения и взаимодействия, а закон сохранения энергии – один из ведущих законов сохранения в физике.

 

 

 

4. Выявить исходный уровень понимания содержания ситуации, противоречия, которые надо разрешить на данном занятии.

1.Что называется энергией?

2.Какие формы энергий Вы знаете?

3.Какова единица измерения в СИ?

4.Что такое кинетическая энергия?

5.Каждую энергию называют потенциальной?

 

 

 

5. Выявить проблему занятия и точно сформулировать ее:

На втором этаже потенциальная энергия вязанки дров больше, чем на первом. Будет ли получена от сжигания этих дров на втором этаже большая энергия по сравнению с той, которая была бы получена при сжигании на первом этаже?

Что такое полная механическая энергия? В каких системах выполняется закон сохранения механической энергии?

 

 

6. Выявить индивидуальные цели познания

Индивидуальные потребности познания

 

7. Перевести индивидуальные цели в цель микрогруппы

Цель познания микрогруппы

 

8. Соединить цели микрогруппы в общую цель познания

Общая цель познания

9. Обсудить средства и способы общей деятельности группы, прогнозируемый результат

Программа деятельности

 

 

10. Выделить ключевое  понятие

 «Гравитация»

 

4. Вопросы рефлексии:

 

-          11. Провести рефлексию организации целевого пространства Что исследуем?

-          В какой последовательности?

-          Какие средства используем?

-          Какие действия производим?

-     Что получаем в результате?

Осознание программы деятельности группы

 

 

 

 

 

II Организация поискового пространства

 

 

1. Программа деятельности

2.Алгоритм составления древа понятий

3. Словари: БЭС, ССИС, предметный словарь

1. Составить древо понятий на ключевое слово «Энергия».

Индивидуальные древа понятий. Выводные знания.

 

 

2. Обсудить выводные знания в микрогруппах.

Выводное знание микрогруппы.

 

 

10.    Исследовать смыслы древ понятий.

 

 

4. Составить выводные знания группы

Выводное знание группы

 

1. Алгоритм «Модуль»

5. Заполнение модуля «Потенциальная и кинетическая энергия. Закон сохранения механической энергии».

Заполненный модуль

 

 

Сборники задач Демковича В.П., Рымкевича.

6. Решение задач на применение закона сохранения энергии.

Решенные по алгоритму задачи

 

 

III. Организация рефлексивного пространства

 

 

1. Вопросы на понимание содержания и развитие способностей

2. Вопросы по состоянию сенсорного мира

1. Осознание результатов совместной деятельности (по результату и процессу)

-          Что понял (а) по содержанию ситуации?

-          Что изменилось в сравнении с первоначальным знанием?

-          Что было новым?

 

 

 

3. Вопросы по состоянию физического мира

4. Лист моего состояния

-          Какие инвариантные способности проявлялись в деятельности?

-          Какие испытываете чувства?

-          Есть ли чувство усталости?

-          Что хотелось бы изменить по процессу обучения?

 

 

 

 

2. Заполнить лист моего состояния

Лист моего состояния

 

 

 


Выводное знание: Классическая механика – это наука, изучающая перемещения в пространстве и равновесие тел под действием сил

Траектория – это линия, которую описывает точка при своем движении

При поступательном движении все точки тела описывают одинаковые траектории и имеют в каждый момент времени одинаковые скорости и ускорения 

ЦЕЛЬ: исследовать понятие «механика»

Вращательное движение тела вокруг оси – это  движение, при котором все точки тела, лежащие на оси вращения, неподвижны, а остальные точки тела описывают окружности с центрами на оси

Кроме статики твердого тела, различают статику жидкостей (гидростатику) и статику газов (аэростатику)

Раздел механики, в котором движение тел  рассматривается только с

 геометрической стороны, без учета их

 массы и физических причин (сил),

 вызывающих это движение

МЕХАНИКА

Раздел механики, в котором изучается равновесие тел под действием сил 

В зависимости от  решаемых задач делится на кинематику, статику и динамику 

Относящийся к силе, сильный   

Состояние покоя или равновесия  

Раздел механики, изучающий движение тел в зависимости от действующих на них сил

- Наука, изучающая перемещения в пространстве (механическое движение) и равновесие материальных тел (сред) под действием сил (так называемая классическая механика)

Квантовая механика изучает движение микрочастиц

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЦЕЛЬ: исследовать понятие «тяготение».

ТЯГОТЕНИЕ ВСЕМИРНОЕ


 

 

Впервые закон тяготения был сформулирован Н. Ньютоном. Этот закон является лишь приближенным законом и справедлив лишь тогда, когда можно применять классическую механику, т.е. когда скорости движения всех тел весьма малы по сравнению со скоростью света

Гравитация

Взаимодействие, существующее между любыми двумя телами в природе, в результате чего имеет место притяжения (тяготения) этих тел друг к другу 

 

Выводное знание: Тяготение всемирное – свойство всех тел притягивать друг друга, притяжение.

 

Силы направлены по прямой, соединяющей центр тяжести притягивающихся тел  

Зависимость сил тяготения от массы и расстояния, а не от внутреннего состояния тел определяет универсальный характер этих сил   

Силы тяготения выделяются из всех других сил, встречающихся в природе    

Все силы, кроме сил тяготения, сообщают телу ускорение тем меньше, чем больше его масса (т.н. инертная масса)    

Ускорение же, сообщаемое телу силами тяготения, не зависит от его массы     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Двигательный     

Связанный с движением   

Относящийся к движению  

Закон сохранения энергии – один из основных законов современного естествознания   

Другой частью механической энергии является кинетическая энергия 

При всех превращениях энергии общее количество ее не изменяется  

Одни виды энергии могут превращаться в другие в строго определенных количественных соотношениях 

Части механической энергии 

Кинетический  

Кинетическая энергия – энергия механического движения

Потенциальная энергия – часть полной механической энергии физической системы, зависящая от взаимного расположения частиц и от их положения во внешнем силовом поле (например, гравитационном)

Формы энергии:

-          механическая,

-          тепловая,

-          электромагнитная,

-          химическая,

-          гравитационная,

-          ядерная

Общая мера различных видов движения и взаимодействия

ЭНЕРГИЯ  (греч. «деятельность»)

Выводное знание: Энергия – сумма потенциальной и кинетической энергии тела называется полной механической энергии тела

ЦЕЛЬ: исследовать понятие «энергия» .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОМПЛЕКТ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

К БЛОКУ № 2
«Основы молекулярно-кинетической теории»



  • модуль №2 «Основы молекулярно-кинетической

        теории. Идеальный газ»

  • ситуация занятий №4
  • система ключевых понятий с приложением древ

        понятий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МОДУЛЬ № 2

Основы молекулярно-кинетической теории.

Идеальный газ.

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории.

 

атмосфера

газ

Система:

Образ:

1

Структура системы:

 

1.1

Элементы:

Молекулы – маленькие твердые шарики.

1.2

Функции 

элементов

Непрерывно хаотически движутся.

1.3

Виды связей элементов

 

Т.к. расстояние между молекулами во много раз больше их размеров, то F притяжения 0; F отталкивания возникает только при упругих соударениях молекул.

1.4

Функции видов

связей

П энергия взаимодействия молекул 0.

К энергия движения молекул П энергии взаимодействия молекул.

1.5

Функции

 системы

Идеальный газ – это физическая модель реальных газов, которые облегчают процесс познания их свойств.

2

Нормы связей.

1. – число Авогадро.

2. - молярная масса.

3. – количество молей вещества.

4. - давление идеального газа.

5.

6.  – средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул.

7. – концентрация молекул.

8.

9. – средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул.

К – постоянная Больцмана.

Т = t + 273  –  термодинамическая (абсолютная) температура.

3

Метод                функционирования

системы

   1;2;3

Для превращения вещества в газообразное состояние.

1) Надо нагреть тело до высокой температуры.

2) Расстояние между молекулами становится во много раз больше их размеров.

3) В связи с чем частицы движутся свободно и заполняют весь предо-ставленный им объем.

4

Результат

функционирования

системы

1. Основные положения мкт и их опытное обоснование.

2. Молекулы и их характеристики.

3. Количество вещества.

4. Молярная масса.

5. Идеальный газ.

6. основное уравнение мкт.

7. Температура – мера средней кинетической энергии хаотического движения молекул.

8. Абсолютная температура.

9. Уравнение состава идеального газа (уравнение Менделеева-).

             

 


Ситуация №4  «Идеальный газ. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа.

Уравнение Менделеева - Клапейрона»

 

Цель

Средства

Действия

Результат

норма содержания

система способностей

1

2

3

4

5

1.Организовать развивающее пространство для изучения такого сложного объекта  как газ, используя его идеализированную модель – идеальный газ

11.    Преподаватель

12.    Микрогруппы

обучаемых

Наладить внешний механизм саморазвития человека:

- приветствие,

1. Готовность группы к исследованию содержания ситуации

Система инвариантных способностей:

- исследовательские,

3.Нормы межличностных отношений

4. Развивающее пространство

- коррекция состава микрогрупп,

- рефлексия состояния

2. Взаимодействие по нормам межличностных отношений

- проектировочные,

- исполнительские,

- коммуникативные,

5. Лист моего состояния

 

 

- рефлексивные

 

I Организация целевого пространства

 

2. Вывести и исследовать уравнение  состояние идеального газа, выражающего зависимость давления идеального

1. Содержание ситуации обучения

 

1. Провести рефлексию предыдущего занятия по вопросам:

 

 

 

2. Алгоритм организации развивающей среды

1.       Сформулируйте основные положения молекулярно-кинетической теории

2.       Расскажите, как можно определить размеры молекул

3.       Какие явления доказывают движение молекул?

4.       Расскажите о зависимости равнодействующей силы от расстояния между частицами

 

 

газа от его температуры и плотности

 

2. Заявить содержание ситуации занятия

Мы повторили основные положения молекулярно-кинетической теории и их опытное обоснование. А сейчас, опираясь на эти три положения, мы начнем изучать такой сложный объект, как газ, но не реальный газ, а идеальный газ.

Тема занятия: «Идеальный газ. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа»

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Сообщить позицию преподавателя на содержание ситуации.

Атмосфера, воздух – среда обитания человека и других живых существ, это газообразное состояние вещества.

Человека должен знать ту среду, в которой он живет

 

 

 

 

4. Выявить исходный уровень понимания содержания ситуации, противоречие, которое надо разрешить на данном занятии

 

 

 

 

Вопросы:

1.       Существует  ли в природе идеальный газ?

2.       С какой целью в физике изучается идеальный газ, хотя в природе он не существует?

Ответ: Реальные газы и их свойства трудно описывать, так как они состоят из огромного числа частиц; частицы имеют размеры, взаимодействуют друг с другом.

3.       Что вы уже знаете о реальных газах и их свойствах?

Ответ:

 

 

 

 

1. Газы легко сжимаемы.

 

 

 

 

2. Газы легко смешиваются друг  с другом и при этом один газ легко проникает в другой

 

 

 

 

3. Они распространяются во все стороны, пока не заполнят всего объема, независимо от его формы.

На основе 3-х положений молекулярно-кинетической теории и ваших знаний создадим образ идеального газа

 

 

 

 

5. Выявить проблему занятия и точно сформулировать ее.

Любое состояние газа описывается параметрами: Р, V, Т, m; где

m      

V   =     – (плотность газа)

Наша задача: вывести уравнение, устанавливающее зависимость давления идеального газа от его плотности и температуры

 

 

 

 

6. Выявить индивидуальные цели познания

Индивидуальные потребности познания

 

 

 

7. Перевести индивидуальные цели в цель микрогруппы

Цели познания микрогруппы

 

 

 

8. Соединить цели микрогрупп в общую цель познания

Общая цель познания

 

 

 

9. Обсудить средства и способы общей деятельности группы, прогнозируемый результат

Программа деятельности

 

 

 

10. Выделить ключевое понятие «газ», «идеальный газ»

Ключевое понятие «газ»      «идеальный газ»

 

 

4. Вопросы рефлексии:

- Что исследуем?

- В какой последовательности?

- Какие средства используем?

- Какие действия производим?

- Что получаем в результате?

11. Провести рефлексию организации целевого пространства

Осознание программы деятельности группы

 

 

II Организация поискового пространства

 

 

1. Программа деятельности

1. Составить древа понятий.

Индивидуальные древа понятий. Выводные знания.

 

 

2. Обсудить выводные знания в микрогруппах.

Выводное знание микрогруппы.

 

 

2.Алгоритм составления древа понятий

 

3. Словари: С.И.

Ожегова, БЭС, ССИС, предметные словари

3.Исследовать смыслы древ понятий.

 

 

4. Составить выводное знание группы

Выводное знание группы

 

4. Алгоритм «Модуль»

5. Заполнить модуль «Идеальный газ. Основное уровни молекулярно-кинетической теории идеального газа»

 

 

 

5. Физика – 10 кл. 

6. В модуле же выводим уравнение состояния  идеального газа- уравнение Менделеева- Клапейрона  

Заполненный модуль

 

 

 

 

 

 

 

6. Сборник задач В.П Демковича, А.П Рымкевича 

Алгоритм решения задач

7. Решение задач на применение уравнения Менделеева – Клапейрона

Решенные задачи

 

8. Изопроцессы в газах

Заполненная таблица № 8, стр. 17,  А.А. Фадеева, Физика-I

Домашнее задание

9. Графическое решение задач на газовые  законы

А.А. Фадеева, Физика-I, стр. 18-19 № 14, 15

 

III. Организация рефлексивного пространства

 

 

1. Вопросы на понимание содержания и развитие способностей

2. Вопросы по состоянию сенсорного мира

1. Осознание результатов совместной деятельности (по результату и процессу)

-          Что понял (а) по содержанию ситуации?

-          Что изменилось в сравнении с первоначальным знанием?

-          Что было новым?

 

 

 

3. Вопросы по состоянию физического мира

4. Лист моего состояния

-          Какие инвариантные способности проявлялись в деятельности?

-          Какие испытываете чувства?

-          Есть ли чувство усталости?

-          Что хотелось бы изменить по процессу обучения?

 

 

 

 

2. Заполнить лист моего состояния

Лист моего состояния

 

                                                                                           

 

 

 

ЦЕЛЬ: исследовать понятие «газ» и его  идеализированную модель – «идеальный газ».

 

ГАЗ (от греч. – хаос)

- Агрегатное состояние вещества, в котором кинетическая энергия теплового движения его частиц (молекул, атомов, ионов) значительно превосходит потенциальную энергию взаимодействия между ними, в связи с чем частицы движутся свободно, равномерно заполняя в отсутствие внешних полей весь предоставленный им объем

Выводное знание: Идеальный газ – это идеализированная  модель газа; в идеальном газе силы взаимодействия между частицами пренебрежимо малы

Идеальный газ – газ, который подчиняется законам Бойля-Мариотта-Гей-Люссака в противоположности реальным газам, которые из-за взаимодействия частиц дают отклонения то этих законов

 

 

Идеальный 

 

Идеальный газ – идеализированная модель газа; в идеальном газе силы взаимодействия между частицами (атомами, молекулами) пренебрежимо малы

Идеальный газ – совокупность находящихся в тепловом движении микрочастиц (молекул, атомов и др.), взаимодействием которых в рассматриваемых задачах пренебрегают

К идеальному газу близки разреженные реальные газы при температурах, далеких от температуры их конденсации. Зависимость  давления идеального газа от его температуры и плотности выражается уравнением Клапейрона

 

 

Воображаемый

Реально не существующий   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОМПЛЕКТ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

К БЛОКУ № 3
«Основы термодинамики»



  • модуль № 3 «Основы термодинамики»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МОДУЛЬ № 3

Основы термодинамики.

Первый закон термодинамики.

атмосфера

гидросфера

Ли-то-сфе-ра

+

-

-

+

 

 

Система:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Структура системы:

 

1.1

Элементы:

Тело          молекулы         атомы

1.2

Функции элементов

непрерывно движутся

1.3

Виды связей элементов

Силы притяжения и отталкивания.

1.4

Функции видов связей

Обеспечивают взаимодействие молекул.

1.5

Функция системы

Кмолекмолек=И (внутренняя или тепловая энергия тела).

Наряду с механической энергией тела обладают еще и внутренней энергией, заключенной внутри самих тел.

2

Нормы связи

1. – внутренняя энергия одноатомного газа.

2. – работа внешних тел над газом.

3. – количество теплоты, отданное остывающим телом или полученное нагревающимся телом.

4.

5.

} первый закон термодинамики.

6. - к.п.д. теплового двигателя.

   1;2;3

7. - к.п.д. идеальной тепловой машины.

3

Метод функционирования системы.

 

Для увеличения внутренней энергии системы

1) надо передать сис-теме некоторое коли-чество теплоты или совершить над ней работу.

2) тогда увеличится скорость движения молекул и расстояние между ними.

3) система перейдет из одного состояния в другое.

4

Результат функционирования системы.

1. Термодинамика и статистическая механика.

2. Внутренняя энергия:

а) идеального одноатомного газа,

б) реального газа.

3. Два способа избенения внутренней энергии.

4. Первый закон термодинамики.

5. Тепловые двигатели и их применение (превращение внутренней энергии в механическую).

6. К.п.д. тепловых двигателей и пути его повышения.

             

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОМПЛЕКТ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

К БЛОКУ № 4
«Свойства жидкостей и твердых тел»



  • модуль №4 «Твердые тела. Деформация твердых тел»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МОДУЛЬ № 4

Твердые тела. Деформация тел.

Литосфера

Твердые тела

-

+

-

+

 

 

Система:

 

 

 

 

 

 

 

1

Структура системы:

 

1.1

Элементы:

Атомы или ионы.

1.2

Функции элементов

Образуют кристаллическую решетку и колеблются в ее узлах.

1.3

Виды связей элементов

Силы упругости: притяжение и отталкивание.

1.4

Функции видов связи

Обеспечивают взаимодействие между частицами.

1.5

Функции системы

Твердое тело сохраняет свой объем и форму. Изменение размеров и формы тела называется деформацией.

2

Нормы связей

1) – абсолютное удлинение.

2) ε=  - относительное удлинение.

3) Fупр=K| |

4) K=  - коэффициент упругости.

5) Fупр= = ES| | - закон Гука.

6)  - механическое напряжение.

7)

8)  - закон Гука.

   1;2;3

3

Метод функционирования системы

 

Для твердого состояния вещества.

1. Температура тела должна быть меньше температуры плавления этого вещества.

2. Молекулы или атомы (ионы) колеблются около положений равновесия

3. Большие силы притяжения позволяют телу сохранить свой объем и форму.

4

Результат

функционирования

системы

1.       Кристаллы и их свойства.

2.       Аморфные тела и их свойства.

3.       Определенные деформации.

4.       Механическое устройство твердых тел.

5.       Механические свойства твердых тел.

а) упругость,

б) пластичность,

в) хрупкость.

6.       Диаграмма растяжения твердых тел.

           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОМПЛЕКТ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

К БЛОКУ № 5
 «Электрическое поле»



  • модули № 5 «Электрические заряды. Электрическое

         поле», 5.1 «Конденсатор. Электроемкость

         конденсатора»

  • ситуация занятий № 5
  • ключевые понятия с приложением древ понятий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МОДУЛЬ № 5

Электрические заряды. Электрическое поле

природные 

Система:

+

-

системы 

 

 

 

 

 

 

1

Структура системы:

 

1.1

Элементы: 

Заряженные частицы или тела и электрическое поле

1.2

Функции элементов

Являются источниками электрического поля

Осуществляет взаимодействие между заряженными частицами или телами

1.3

Виды связей элементов

Силы притяжения или отталкивания

1.4

Функция видов связей

Обеспечивают электромагнитные процессы

1.5

Функция системы

Электрическое поле – частная форма электромагнитного поля; обладает энергией, которая может преобразовываться в другие виды энергии

2

Нормы связей

1.       q1+ q2+ q3+…+ qn=const – закон сохранения электрических зарядов 

 

2.       F=К /q1/./q1/ - закон Кулона

                Ε .ч2

3.       F=Еq – сила, с которой поле действует на заряд

 


4.       Е= F  - напряженность электрического поля

           q

5.       Е=К /Q/ - напряженность электрического поля, создаваемого

             Е .ч2   уединенным точечным зарядом в некоторой его точке

6.       А =Еq (d1- d2)- работа электрического поля по перемещению

                                заряда из  одной точки в другую

7.       φ=Аэл. поля – разность потенциалов

                q

8.       U= Аэл. поля- напряжение

                 q

9.       С= q – электроемкость двух проводников

            U

10.    С = ЕЕ0S – электроемкость плоского кондерсатора

                d

3

Метод функционирования системы

   1; 2; 3            для электризации   

 1. трение или соприкосновение с заряженным телом

2. электроны с одного тела переходят на другое

3. тело заряжается (+) или  (-)

 

 

   1; 2; 3            для электростатического поля  

 1. заряд или заряженное тело должны быть неподвижны 

2. электростатическое поле действует на помещенные в него заряды с некоторой силой и совершает работу по их перемещению

3. электростатическое поле -это особая форма материи

4

Результат функционирования системы

1.       Электризация тел

2.       Два вида электрических зарядов и их взаимодействие

3.       Электрическое поле и его свойства

4.       Характеристики электрического поля:

а) напряженность;

б) потенциал

5.       Графическое изображение электростатического поля

6.       Конденсаторы и их применение

             

 

 

МОДУЛЬ 5.1.

-g    -

+      +g

+

+

+

-

-

-

Конденсатор. Электроемкость конденсатора  

Образ:

 

 

 

 

 

 

      1

      2

 

 

 

1

Структура системы:

Конденсатор 

1.1

Элементы: 

Первый проводник

           Диэлектрик  

Второй проводник

1.2

Функции элементов

Накапливает  отрицательный заряд

Не  дает зарядам перейти с одной обкладки на другую

Накапливает  положительный заряд

1.3

Виды связей элементов

Между обкладками возникает электрическое поле

1.4

Функция видов связей

При разряде энергия электрического поля преобразуется в другие виды энергии

1.5

Функция системы

Конденсатор – система из 2-х или более проводников, разделенных диэлектриком и обладающих свойством накапливать электрический заряд 

2

Нормы связей

С = q

         1 -    2

 

С = q

       U

      

      1 -    2 = U

 

Единицы электроемкости

[С]= 1 Кл =

        1 В

1мкФ=10-6Ф

1 nФ= 10-12Ф

 

С=_0S

     

       d

W= qU;        W= q2;         W= СU2;

       2                 2С                2

 

- электрическая емкость конденсатора

 

- где q – абсолютная величина заряда одной из обкладок

 

 

- разность потенциалов между обкладками

 

 

 

 

 

 


  - электроемкость плоского конденсатора

 - диэлектрическая проницаемость среды

    0 – электрическая постоянная

S – площадь каждой обкладки

d – толщина диэлектрика

- энергия заряженного конденсатора

3

Метод функционирования системы

 

   1, 2, 3                    для зарядки конденсатора

 

1. Нужно присоединить его обкладки к полюсам источника напряжения

2. На обкладках сосредоточатся заряды, противоположные по знаку и равные по модулю. Электрическое поле сосредоточено внутри конденсатора

3. Конденсатор заряжен

4

Результат функционирования системы

                 Типы конденсаторов

 

Конденсатор переменной емкости 

А) воздушные

Б) керамические

 

 

 

Применение конденсаторов:

1)       в лампе-вспышке

2)       для возбуждения лазеров

3)       в телефонной связи

4)       в радиотехнике, в электрических фильтрах

5)       в кофемолке

Конденсатор постоянной емкости

А) слюдяные

Б) бумажные

В) пленочные

Г) керамические

Д) электролитические

                 

Ситуация № 5 «Конденсатор. Электроемкость конденсатора»

 

Цель

Средства

Действия

Результат

 

норма содержания

система способностей

 

1

2

3

4

5

 

1.Организовать развивающее пространство для исследования системы двух проводников, емкость которой велика и не зависит от окружающих тел.

Осознать физическую сущность понятия  «электроемкость конденсатора» и исследовать отчего она зависит

2. Научить учащихся практически определять емкость и энергию заряженного конденсатора

4.       Преподаватель

5.       Микрогруппы

обучаемых

3.Нормы межличностных отношений

4. Развивающее пространство

5. Лист моего состояния

Наладить внешний механизм саморазвития человека:

- приветствие,

- коррекция состава микрогрупп,

- рефлексия состояния

1. Готовность группы к исследованию содержания ситуации

2. Взаимодействие по нормам межличностных отношений

Система инвариантных способностей:

- исследовательские,

- проектировочные,

- исполнительские,

- коммуникативные,

- рефлексивные

 

I Организация целевого пространства

 

1. Содержание ситуации обучения

1. Провести рефлексию предыдущего занятия по вопросам:

1.       Что такое электрический заряд?

2.       Как взаимодействуют одноименные и разноименные электрические заряды?

3.       В чем состоит явление электризации, объясните это явление с точки зрения электронной теории.

4.       Когда тело является электрически нейтральным, а когда заряженным?

5.       Сформулируйте закон сохранения электрического заряда

6.       В каких случаях выполняется закон сохранения электрического заряда?

7.       Сформулируйте и запишите закон Кулона для взаимодействия зарядов в вакууме

8.       Запишите закон Кулона для взаимодействия зарядов с учетом среды в системе СИ.

9.       Какая величина характеризует влияние среды на силу взаимодействия между зарядами?

10.    Чему равен коэффициент пропорциональности в законе Кулона в СИ?

11.    Что такое электрическое поле?

12.    Назовите основные свойства электрического поля

13.    Какое поле называется электростатическим?

14.    Что называется напряженностью электрического поля? Какая формула выражает суть этого понятия?

15.    Чему равна напряженность электрического поля, создаваемого уединенным точечным зарядом?

16.    Что называется линиями напряженности электрического поля?

17.    Приведите примеры графического изображения электрических полей

18.    Какое направление имеет вектор напряженности электрического поля?

19.    Работа сил электростатического поля. Разность потенциалов

Содержание модуля «Электрические заряды. Электрическое поле»

 

 

2. Алгоритм организации развивающей среды

 
 

1

2

3

4

5

 

 

6.       Два электрометра с шарами

7.       Электрофорная машина

2. Заявить содержание ситуации занятия. Опыт 1 Заряд двух электрометров с шарами различного радиуса

Вопрос1. Одинаковый ли заряд сообщен этим проводникам

            q                                 q

 

 

 

 

 

Вопрос 2. Одинаковый ли потенциал электрического поля этих проводников?

 

С 1= q                                  C2 = q

                1                                                              2

вывод: это отношение называется электроемкостью уединенного проводника.

Тема занятия: «Электроемкость»

 

 

 

 

 

3. Выявить исходный уровень понимания содержания ситуации, противоречия, которые надо разрешить на данном занятии

Вопрос 1. Что это значит, что электроемкость первого проводника больше, чем у второго проводника?

Вопрос 2. От чего зависит электроемкость проводника?

Вопрос 3. Влияет ли среда на электроемкость проводника? А окружающее тело?

Вопрос 4. Запишите формулу электроемкости шара С = 4П E0E * R

Давайте подсчитаем электроемкость Земли

С зем= 4 * 3,14 * 8,85 * 10-7 Ф/м 1 * 64 * 10м = 7,1 * 10-4 Ф = 710 мкФ

Показывают учащимся конденсатор, не называя его, на котором указана С = 1000 мкФ.

 В чем дело?

Вопрос 4. Как удается получить у очень небольшого тела емкость, равную емкости земного шара?

Вопрос 5. Как называются приборы, которые обладают большой электроемкостью?

 

 

 

 

 

5. Выявить проблему занятия и точно сформулировать ее.

Тема занятия: «Электроемкость. Конденсаторы»

Можно ли создать систему проводников, электроемкость которого будет очень большой (по сравнению с емкостью уединенного тела) и не будет зависеть от окружающих тел?

 

 

 

 

 

6. Выявить индивидуальные цели познания

Вопрос: Что бы вы хотели узнать о конденсаторах, их способы накапливания электрических зарядов? 

Индивидуальные потребности познания

 

 

 

 

7. Перевести индивидуальные цели в цель микрогруппы

Цель познания микрогруппы

 

 


1

2

3

4

5

 

 

 

8. Соединить цели микрогрупп в общую цель познания

Общая цель познания

 

 

 

 

9. Обсудить средства и способы общей деятельности группы, прогнозируемый результат

Программа деятельности

Перечень средств на доске

 

 

 

 

10. Выделить ключевое понятие

 

Ключевое понятие

«Конденсатор электрический»

 

 

 

5. Вопросы рефлексии:

-          Что исследуем?

-          В какой последовательности?

-          Какие средства используем?

-          Какие действия производим?

-          Что получаем в результате?

-           

11. Провести рефлексию организации целевого пространства

Осознание программы деятельности группы

 

 

 

II Организация поискового пространства

 

 

 

1. Программа деятельности

2.Алгоритм составления древа понятий

3. Словари:  С.И. Ожегова, БЭС, ССИС, предметный словарь

4. Конденсатор плоский

5.       Электрометр

6.       Провода соединительные

7.       Штативы изолирующие

8.       Электрофорная машина

9.       Физика – 10 кл.

10.    Опорный конспект «Электроемкость»

11.    Д/ф «Конденсаторы и их применение»

12.    Таблица «Конденсаторы»

13.    Портреты Фарадея, Вольта

1. Составить древо понятия «Конденсатор»

Индивидуальные древа понятий. Выводные знания.

 

 

 

2. Обсудить выводные знания в микрогруппах.

Выводное знание микрогруппы.

 

 

8.       Исследовать смыслы древ понятий.

 

 

 

4. Составить выводные знания группы

Выводное знание группы

 

5. Опыт : «Заряд плоского конденсатора. Устройство и действие конденсаторов постоянной и переменной электроемкости»

 

 

 

6. Заполнение модуля «Конденсатор», «Электроемкость конденсатора»

 

 

 

7. Демонстрация опыта «Зависимость электроемкости плоского конденсатора от площади пластин, расстояния между ними и диэлектрической проницаемости среды»

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

 


 

14.    Различные виды конденсаторов

15.    Детекторный приемник

16.    Сборники задач В.П. Демковича, Рымкевича

8. Демонстрация «Энергия заряженного конденсатора»

 

 

 


 

9. Решение задач с применением формул электроемкости плоского конденсатора, энергии заряженного конденсатора

 

 

 

 

III. Организация рефлексивного пространства

 

 

 

1. Вопросы на понимание содержания и развитие способностей

2. Вопросы по состоянию сенсорного мира

1. Осознание результатов совместной деятельности (по результату и процессу)

-          Что понял (а) по содержанию ситуации?

-          Что изменилось в сравнении с первоначальным знанием?

-          Что было новым?

 

 

 

 

3. Вопросы по состоянию физического мира

4. Лист моего состояния

-          Какие инвариантные способности проявлялись в деятельности?

-          Какие испытываете чувства?

-          Есть ли чувство усталости?

-          Что хотелось бы изменить по процессу обучения?

 

 

 

 

 

2. Заполнить лист моего состояния

Лист моего состояния

 

 

               

 

ЦЕЛЬ: исследовать понятие «конденсатор электрический».

КОНДЕНСАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

Конденсатор  электролитический-электрический конденсатор, состоящий из алюминиевой фольги, помещенной в электролит, диэлектриком служит слой окиси алюминия; отличается большой удельной емкостью

Выводное знание: Конденсатор электрический -  система из 2-х (или более) проводников, разделенных диэлектриком и обладающих свойством накапливать электрический заряд

- Система из 2-х (или более) проводников (обкладок), разделенных диэлектриком и обладающим свойством накапливать электрический заряд 

Конденсатор характеризуется рабочим напряжением, которое он выдерживает длительно (обычно более 10000 часов) без пробоя

Электрическая емкость (С) – величина, характеризующая способность проводника удерживать эл. заряд

С = Q,

 

где Q – заряд проводника,

            - его потенциал

 

С = Е Е0S __

        d

 электрическая емкость плоского конденсатора,

где S – площадь каждой обкладки,

  – диэлектрическая проницаемость среды,

d – расстояние между обкладками 

Электрическая емкость конденсатор – С =   Q         

                   1-    2

          С = Q

                U

где Q – абсолютная величина заряда одной из обкладок,

   1-    2 – разность потенциалов между обкладками

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОМПЛЕКТ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

К БЛОКУ № 6
 «Законы постоянного тока»



  • модуль №6 «Законы постоянного тока»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МОДУЛЬ № 6

Законы постоянного тока

Система:

-

+

+

+

+

Fстор

Fкул

-

+

Fстор

Fкул

Fкул

источник тока 

+

-

потребитель 

источник тока

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Структура системы:

 

1.1

Элементы: 

Источник ток а

Потребители

1.2

Функции элементов

Поддерживает разность потенциалов на концах проводника

Преобразуют электрическую энергию

1.3

Виды связей элементов

Сторонние силы

Кулоновские силы

Кулоновские силы

1.4

Функция видов связей

Совершают работу по разделению зарядов

Совершают работу по перемещению зарядов

1.5

Функция системы

Источник тока – устройство, преобразующее различные виды энергии в электрическую

В потребителях наоборот

2

Нормы связей

1. Е=Астор. сил          - э.д.с. источника тока

            q

 


2.     = Е                   - закон Ома для замкнутой цепи

          R+ч

 


3.           = U                    - закон Ома участки цепи

            R

 

4. R=     ℓ                  - сопротивление проводника

              S

 


5. А=     . U .   t          - работа тока

 


6. Р= U .                    – мощность тока

 


7. Q=   2 . R .  t          - закон Джоуна Ленца

 

8. Последовательное                        Параллельное

 

Rоб = R1 + R2+                                       1   =  1 + 1

                                                               Rоб    R1   R1

 


  1=    2 =                                                    =    1+    2

 

U1+ U2= U                                               U1 = U2= U

 

 

 

 

 

3

Метод функционирования системы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 1; 2; 3            для электрического толя   

 1. внутри источника тока на заряженные частицы действуют не –потенциальные силы той или иной природы 

2. под действием этих сил происходит разделение зарядов и на зажимах источника создается разность потенциалов

3. под действием разности потенциалов происходит упорядоченное движение заряженных частиц на внешнем участке цепи, т.е. постоянных электрический ток

 

 

 

1; 2; 3                для источника тока

1. а) окислительно-восстановительная реакция

б) сила со стороны магнитного поля

в) Солнце

2. а) химическая энергия – в электрическую

б) магнитная энергия – в электрическую

в) энергия света – в электрическую

3. электрическая энергия

4

Результат функционирования системы

1.       Понятие электрического тока 

2.       Действия тока

3.       Сила тока

4.       Сопротивление

5.       Сторонние силы в электрической цепи и их характеристика – э.д.с.

6.       Участок цепи и полная цепь

7.       Электроизмерительные приборы и цена деления прибора

           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОМПЛЕКТ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

К БЛОКУ № 7
 «Электрический ток в различных средах»



  • модули № 7.1. «Электрический ток в металлах»,

        № 7.2. «Электрический ток в полупроводниках»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МОДУЛЬ № 7.1

Электрический ток в металлах.

Непрерывно, хаотически движутся между узлами кристаллической решетки

 

+

-

электрические

приборы

металл

Образуют кристаллическую решетку и колеблются в ее  узлах

   1;2;3

Система:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Структура системы:

 

1.1

Элементы:

ионы

и

электроны

1.2

Функции элементов

 

1.3

Виды связей элементов

Силы кулоновского притяжения и отталкивания.

1.4

Функции видов связей

Осуществляет взаимодействие между ионами и электронами.

1.5

Функции системы

Возникновение электрического тока в металлическом проводнике при создании разности потенциалов на его концах.

2

Нормы связей

1)  - закон Ома для участка цепи.

2)  - формула сопротивления проводника

 

3) - формула зависимости сопротивления проводника от температуры.

 

4) - работа электрического тока.

 

5) - формула мощности постоянного тока.

 

3

Метод функционирования системы

 

для тока в металлах

1. Надо создать на концах проводника разность потенциалов.

2. Электроны начнут двигаться упорядоченно, т.е. в проводнике возникает электрический ток,

3. Который сопровождается

а) тепловым действием,

б) световым действием,

в) механическим действием,

г) появлением магнитного поля.

4

Результат функционирования системы

1.       Понятие электрического тока.

2.       Опыты Мандельштама и Папалекси, (Толмена и Стюарта).

3.       Сверхпроводимость.

4.       Использование тока в металлах (во всех электроприборах).

             

 


МОДУЛЬ № 7.2

Электрический ток в полупроводниках

+

 -

Полупроводник  

Ток

Полупроводник  

 

 

                    Образ:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Структура системы:

 

1.1

Элементы

Атомы

1.2

Функции  элементов

Атомы образуют кристаллическую решетку и колеблются  в ее узлах около положений равновесия 

1.3

Виды связей элементов

Ковалентные

1.4

Функции видов связей

Обеспечивают сильную связь между атомами

1.5

Функции системы

Полупроводники занимают промежуточное положение между диэлектриками и проводниками

2.

 

R (Om )

t 0 C

Вольтамперная характеристика полупроводникового диода

I (mA)

- U (B)

U (B)

Обработанный ток

                                             Для тока в полупроводниках

1,2,3

Нормы связей

 

3.

Метод функционирования системы

 

 

 

1. Нужно его нагреть или осветить

 

 

 

2. Происходит разрыв ковалентных связей, т.е. появляются свободные электроны и дырки

 

 

 

3. Под действием электрического поля они придут в порядочное движение, т.е. пойдет электрический ток

4.

 

 

 

Результат функционирования системы

1. Определение электрического тока в полупроводниках

2. Собственная и примерная проводимость полупроводников

3. Донорная и акцепторная примеси в полупроводниках

4. Полупроводниковый диод; односторонняя проводимость

5. Применение полупроводников  в современной технике: диоды, транзисторы, теристоры, фотодиоды, фоторезисторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОМПЛЕКТ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

К БЛОКУ № 8
 «Магнитное поле тока»



  • модуль №8 «Магнитное поле тока»
  • ситуация занятия № 6
  • ключевые понятия с приложением древ понятий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МОДУЛЬ № 8

Система:

Образ:

Магнитное поле тока

Магнитное

Проводник

током

с

поле

+

-

В2

В3

В1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Структура системы:

 

1.1.

Элементы:

Два проводника с токами

1.2.

Функции 

элементов

Создают вокруг себя магнитные поля

 

1.3.

Виды связей элементов

 

Магнитное поле 1го проводника с током действует на ток во втором проводнике и наоборот

1.4.

Функции видов

связей

Силовое взаимодействие: притяжение или отталкивание

1.5.

Функции

 системы в целом

Создание магнитных полей движущимися электрическими зарядами и их действие только на движущиеся электрические заряды.

2

Нормы связей

1.

- сила Ампера

2.

- максимальный момент сил, действующих на рамку с током

3.

- сила Лоренца

4.

- поток магнитной индукции

1, 2, 3

Для создания магнитостатического поля

3

Метод функционирования системы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) Надо пропустить по проводнику постоянный ток

2) Вокруг проводника возникает магнитное поле,

3) которое можно обнаружить с помощью магнитных стрелок, железных опилок и проводника с током

4

Результат функционирования системы

1.      Определение магнитного поля.

2.      Вектор магнитной индукции – силовая характеристика магнитного поля.

3.      Его свойства.

4.      Графическое изображение магнитно поля.

5.      Использование силы Ампера:

- в электродвигателях,

- в электроизмерительных приборах,

- в громкоговорителе.

6.      Использование силы Лоренца:

   - в кинескопах,

   - в циклических ускорителях.

           

Ситуация №6 «Магнитное поле тока»

 

Цель

Средства

Действия

Результат

норма содержания

система способностей

1

2

3

4

5

1.Организовать развивающее пространство для исследования магнитного поля и его свойств, как одной из форм электромагнитного поля

9.       Преподаватель

10.   Микрогруппы

обучаемых

Наладить внешний механизм саморазвития человека:

- приветствие,

1. Готовность группы к исследованию содержания ситуации

Система инвариантных способностей:

- исследовательские,

3.Нормы межличностных отношений

4. Развивающее пространство

- коррекция состава микрогрупп,

- рефлексия состояния

2. Взаимодействие по нормам межличностных отношений

- проектировочные,

- исполнительские,

- коммуникативные,

5. Лист моего состояния

 

 

- рефлексивные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I Организация целевого пространства

 

2. Раскрыть перед учащимися процесс постепенного познания  законов природы и их использования в практической деятельности человека

1. Содержание ситуации обучения

 

1. Провести рефлексию предыдущего занятия по вопросам:

 

 

 

2. Алгоритм организации развивающей среды

Вот уже на нескольких занятиях мы с вами исследуем электрический ток

1.       Какие действия тока вы используете в свей мастерской и в каких устройствах?

Ответ: Тепловое – в утюгах, световое – в лампах, механическое – в швейных машинах

2.       Почему ваши швейные машины называют электрическими в отличие от ручных и ножных?

3.       А где еще вы встречали электрические двигатели? Где они используются?

Вот перед вами электрический двигатель. Опыт № 1 «Работа электрического двигателя вхолостую»

 

 

 

 

1

2

3

4

5

 

3. Двигатель постоянного тока

4.       ВС-24М

5.       Таблица «Двигатель постоянного тока »

4. Можете ли вы, опираясь на ваши знания о токе, которые у вас уже есть, объяснить принцип его действия или ваших знаний пока не достаточно?

+

-

+

+

-

+

-

Вывод: Надо рассмотреть его (двигателя) структуру и выбрать исследуемую систему, очень простую. Есть подвижная и неподвижная части: (два проводника с токами)

5.

-

 

 

 

 

Будут ли взаимодействовать эти проводники?

6.       В чем будет проявляться их взаимодействие?

Ответ: в притяжении или отталкивании

7. А как происходит их взаимодействие, если нет прямого контакта?

 

 

 

6. Доска

2. Заявить содержание ситуации занятия. Наша ситуация «Магнитное поле тока»

 

 

 

 

3. Сообщить позицию преподавателя на содержание ситуации. Впервые связь между электрическим током и магнитным полем была установлена в 1820 г. датским физиком Эрстедом. А до этого считали, что электрические и магнитные явления никак не связаны друг с другом

 

 

 

 

4. Выявить исходный уровень понимания содержания ситуации, противоречия, которое надо разрешить на данном занятии

1.       Что вы уже знаете о магнитных явлениях, о магнитном поле?

2.       Достаточно ли этих знаний, чтобы объяснить работу двигателя?

 

 

 

 

5. Выявить проблему занятия и точно сформулировать ее. Чтобы объяснить работу двигателя, надо исследовать природу магнитного поля и его свойства

 

 

 

 

6. Выявить индивидуальные цели познания

Вопрос: Что бы вы хотели узнать о магнитном поле, или какие знания вам нужны, чтобы объяснить работу двигателя?

Индивидуальные потребности познания

 

 

 

7. Перевести индивидуальные цели в цель микрогруппы

Цель познания микрогруппы

 

 

 

8. Соединить цели микрогрупп в общую цель познания

Общая цель познания

 

 

 

9. Обсудить средства и способы общей деятельности группы, прогнозируемый результат

Программа деятельности

Перечень средств на доске

 

 

 

10. Выделить ключевое понятие

Вопрос: C какого средства мы начнем?

Ключевое понятие

«Поле»          «Поле магнитное»

 

 

7. Вопросы рефлексии:

-          Что исследуем?

-          В какой последовательности?

-          Какие средства используем?

-          Какие действия производим?

-          Что получаем в результате?

11. Провести рефлексию организации целевого пространства

Осознание программы деятельности группы

 

 

II Организация поискового пространства

 

 

1. Программа деятельности

2.Алгоритм составления древа понятий

3. Словари С.И. Ожегова, БЭС, ССИС, предметный словарь

1. Составить древо понятия «Поле»          «Поле магнитное»

Индивидуальные древа понятий. Выводные знания.

 

 

2. Обсудить выводные знания в микрогруппах.

Выводное знание микрогруппы.

 

 

11.   Исследовать смыслы древ понятий.

 

 

4. Составить выводные знания группы

Выводное знание группы

 

1.       Магнитные стрелки

2.       Катушка дроссельная с сердечником

3.       Источник постоянного тока

4.       Железные опилки

5.       Моток проволоки

6.       Постоянные магниты

7.       Большая катушка

5. Подтверждение выводного знания группы опытами:

5.1. Опыт с катушкой и магнитной стрелкой подтверждает I положение

5.2. Поворот рамки в магнитном поле подтверждает II положение

5.3. Магнитное поле кругового тока

5.4. Просмотр д/ф «Электромагнитные явления»

 

 

 

8.       Алгоритм «Модуль»

9.       Физика – 10 кл.

10.   Д/ф «Электромагнитные явления »

11.   Таблица «Электронно-лучевая трубка»

12.   Таблица «Циклический ускоритель»

13.   Гальванометр

6.Заполняем модуль – систематизируем знания

 

 

 

 

 

 

 

7. Опыт с катушкой и разными магнитами для вывода формулы силы Ампера

Заполненный модуль «Магнитное поле тока»

 

 

8. Упражнения и закрепление полученных знаний

8.1. А.А. Фадеева, Физика-I, стр. 75, № 9, стр. 77, № 15, 318, 19, 20, 21

8.2. Демкович

8.3. А.А. Фадеева, стр. 75, табл. 21

 

 

 

III. Организация рефлексивного пространства

 

 

1. Вопросы на понимание содержания и развитие способностей

2. Вопросы по состоянию сенсорного мира

1. Осознание результатов совместной деятельности (по результату и процессу)

-          Что понял (а) по содержанию ситуации?

-          Что изменилось в сравнении с первоначальным знанием?

-          Что было новым?

 

 

 

3. Вопросы по состоянию физического мира

4. Лист моего состояния

-          Какие инвариантные способности проявлялись в деятельности?

-          Какие испытываете чувства?

-          Есть ли чувство усталости?

-          Что хотелось бы изменить по процессу обучения?

 

 

 

 

2. Заполнить лист моего состояния

Лист моего состояния

 

           

           

 

 

ЦЕЛЬ: исследовать понятие «поле» и, в частности, «магнитное поле».

-Физическое поле движущихся электрических зарядов, осуществляющее взаимодействие с ними;  частным случаем электромагнитного поля являются  электрическое и магнитное поля

ПОЛЕ

- Пространство, в  пределах которого проявляется  действие каких-нибудь сил


 

 

 

Выводное знание: Магнитное поле  - одна из форм электромагнитного поля; магнитное поле создается движущимися электрическими  зарядами и действует только на движущиеся заряженные  частицы и на тела, обладающие магнитным моментом.

 

Поле магнитное – одна из форм  электромагнитного поля

Электрическое поле – физическое поле, создаваемое покоящимися электрическими зарядами или переменным магнитным полем

Магнитное поле:
1. создается движущимися электрическими зарядами,

2. действует только на  движущиеся заряженные  частицы и на тела, обладающие магнитным моментом

Поле магнитостатическое создается:
1. постоянными магнитами или
2 постоянными электрическими токами

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОМПЛЕКТ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

К БЛОКУ № 9
 «Электромагнитная индукция»



  • модули № 9 «Электромагнитная индукция»,

        № 9.1 « Явление электромагнитной индукции»

  • ситуация занятия № 7
  • ключевые понятия с приложением древ понятий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


МОДУЛЬ  № 9

Электромагнитная индукция

+

 -

Замкнутый

контур

 

 

Ситема:

 

 

 

 

1.

Структура системы:

Порождает 

Порождает 

Порождают 

Переменный электрический ток 

Вихревое электрическое поле 

Переменное магнитное поле 

Переменный электрический ток

1.1

 

Элементы:

 

 

 

 

 

 

Электр. колебания           электромагнитное поле           электрические колебания

 

 

Преобразование энергии  из одной формы в другую

 

 

Возникновение индукционного  тока в замкнутом проводящем контуре при изменении числа линий магнитной индукции через площадь, ограниченную контуром

1.2

 

Функции элементов

1.3

Виды связей элементов

 

1.4

 

Функции видов

связей

1.5

Функции системы

2.

 

Нормы связей

1.                   закон электромагнитной индукции

 

2.        магнитный поток

 

3.  εis = B * ν * ℓ sin α         э. д.с. индукции в движущемся проводнике

 

4.                 э.д.с. самоиндукции

 

5.                     энергия магнитного поля тока

1,2,3

                                             Для индукционного тока 

3.

Метод функционирования системы

 

 

1. а) изменяющееся магнитное поле

б) проводник движется в постоянном магнитном поле

 

 

2. На заряженные частицы действует:

а) вихревое поле

б)  сила Лоренца

 

 

3. Возникает э.д.с. индукции, заряженные частицы приходят в упорядоченное движение, т.е. возникает индукционный ток в замкнутом контуре

4.

 

 

 

Результат  функционирования

системы

1. Открытие электромагнитной индукции

2. Закон электромагнитной индукции

3. Правило Ленца

4. Явление самоиндукции

5. Индуктивность

6. Гипотиза Д.К. Максвелла

7. Электромагнитное поле

 


МОДУЛЬ  9.1.

Явление электромагнитной индукции. Электродвижущая сила индукции.

Закон электромагнитной индукции

 

1.

Структура системы:

Две электрические цепи

1.1

Элементы:

1.      Источник постоянного напряжения

2.      Ключ

3.      Реостат

4.      Катушка

5.      Соединительные провода

1.      Вторая катушка

2.      Гальванометр

3.      Соединительные провода

1.2

 

Функции 

элементов

2,3 – для создания переменного электрического тока → переменного магнитного поля

4 – для создания переменного магнитного поля

1 – для обнаружения вихревого электрического поля

2 – для обнаружения индукционного тока во второй катушке

1.3

Виды связей элементов

 

Переменный электрический ток в первой катушке

Переменное магнитное поле

Вихревое электрическое поле

Переменный электрический ток во второй катушке

1.4

 

Функции видов связей

Происходит преобразование энергии из одной формы в другую

1.5

Функции

 системы

Электромагнитная индукция – это возникновение э.д.с. индукции в замкнутом проводящем контуре при изменении потока магнитной индукции через площадь, ограниченную этим контуром

2.

 

Нормы

связей

1. Φ = B * S * cos α     - поток магнитной индукции, где α = (n B)

n – нормаль к плоскости рамки

2. Ej= ΔΦ    - закон электромагнитной индукции (э.д.с. индукции в одном

           Δt        неподвижном витке)

3. Ej= ΔΦ  * n- э.д.с. индукции в катушке,

           Δt      

где n – число витков

1,2,3

                                             Для возникновения индукционного тока 

3.

Метод                функционирования

системы

 

 

1. надо изменить магнитный поток через площадь, ограниченную контуром 

 

 

2. изменение магнитного потока возбуждает вихревое электрическое поле

 

 

3. которое приводит в движение электрические заряды в проводнике 

4.

 

 

 

Результат

функционирования

системы

1.      Открытие является электромагнитной индукции  Фарадеем 29 августа 1831 г.

2.      Правило Ленца

3.      Индукционный ток всегда имеет такое направление, что противодействует причине, его вызвавшей

4.      Явление электромагнитной индукции лежит в основе устройства генераторов переменного тока, трансформаторов, индукционных печей, индукционных счетчиков электрической энергии 

               

Ситуация №7 «Явление электромагнитной индукции»

Цель

Средства

Действия

Результат

 

норма содержания

система способностей

 

1

2

3

4

5

 

1.Организовать поисковое пространство для развития инвариантных способностей учащихся при исследовании явления электромагнитной индукции

14.   Преподаватель

15.   Микрогруппы

Обучаемых

3.Нормы межличностных отношений

Наладить внешний механизм саморазвития человека:

- приветствие,

- коррекция состава микрогрупп,

- рефлексия состояния

1. Готовность группы к исследованию содержания ситуации

Система инвариантных способностей:

- исследовательские,

 

4. Развивающее пространство

5. Лист моего состояния

 

2. Взаимодействие по нормам межличностных отношений

- проектировочные,

- исполнительские,

- коммуникативные,

 

 

 

 

- рефлексивные

 

 

I Организация целевого пространства

 

 

2. Осознать, что это явление служит доказательством неразрывной связи между электрическими и магнитными явлениями  

1. Содержание ситуации обучения

2. Алгоритм организации развивающей среды

1. Провести рефлексию предыдущих занятий по вопросам.

На прошлом занятии мы очень тщательно исследовали магнитное поле и его свойства. А ранее мы изучали электрическое поле.

Давайте вспомним:

 

 

 

 

1. Что называется электрическим полем ?

2. Что называется магнитным полем ?

3. А существует ли между ними связь ?

 

 

 

Трансформатор

Модель генератора переменного тока

Лампочки на подставках

4. На столе стоят 2 прибора (генератор переменного тока и трансформатор). Назовите их

5. Давайте попробуем объяснить принцип их действия

Вывод: вы видите, что в их работе есть нечто общее. Это общее называется явлением электромагнитной  индукции

2. Заявить содержание ситуации занятия

Наша ситуация так и будет называться  «Явление электромагнитной индукции»

 

 

 

 

 

 

6. Таблица «Передача электроэнергии»

7. Таблица «Генератор переменного тока»

3. Сообщить позицию преподавателя на содержание ситуации

Это явление стоит изучать хотя бы потому, что оно лежит в основе устройства индукционных генераторов переменного тока  на электростанциях всего земного шара

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

 

 

 

4. Выявить исходный уровень понимания содержания ситуаций, противоречия, которые  надо разрешить на данном занятии

Вопрос: Что вы знаете об этом явлении? Кем и когда оно было открыто? Где используется?

 

 

 

5. Выявить проблему занятия и точно сформулировать ее. В чем сущность явления  электромагнитной индукции?

 

 

 

6. Выявить индивидуальные цели познания

Индивидуальные потребности познания

 

 

 

 

7. Перевести индивидуальные цели в цель микрогруппы

Цель познания микрогруппы

 

 

 

 

8. Соединить цели микрогруппы в общую цель познания

Общая цель познания

 

 

 

 

9. Обсудить средства и способы общей деятельности группы, прогнозируемый результат

Программа деятельности

 

 

 

 

10. Выделить ключевое понятие

Ключевое понятие «индукция электромагнитная»

 

 

 

4. Вопросы рефлексии:

-          Что исследуем?

-          В какой последовательности?

-          Какие средства используем?

-          Какие действия производим?

-          Что получаем в результате?

11. Провести рефлексию организации целевого пространства

Осознание программы деятельности группы

 

 

 

II Организация поискового пространства

 

 

 

1. Программа деятельности группы

2.Алгоритм составления древа понятий

3. Словари БЭС, ССИС, предметный словарь

1. Составить древа понятий

Индивидуальные древа понятий. Выводные знания

 

 

 

2. Обсудить выводные знания в микрогруппах.

Выводное знание микрогруппы.

 

 

 

16.   Исследовать смыслы древ понятий.

 

 

 

4. Составить выводное знание группы

Выводное знание группы

1

2

3

4

5

 

 

 

5. Изучение истории открытия явления электромагнитной индукции

                      1820 г               1821 г.

5.1. электр. ток         маг. поле        электр. ток

                                      1831 г

5.2. перем.       перем.        Вихр.        перем .эл. ток

      эл. ток        магн.ток    эл.поле       эл. ток

 

 

 

 

4.Портрет Фарадея

5.Учебники:

Физика – 11 кл.

6. Опыты Фарадея (читаем по учебнику перечень приборов)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.Две электрические цепи;

7. две катушки, 8.ключ, реостат, 9.гальванометр, выпрямитель ВС-24М, провода соединительные, магнит

7. Демонстрация 4-х опытов

Вопрос: С какой целью я замыкала или размыкала ключ, перемещала ползунок реостата? Двигала одну катушку относительно другой?

 

 

 

 

8. Возвратиться к цепочке 5.2

 

 

 

 

9.Заполнение модуля

Модуль «Электромагнитная индукция»

 

 

 

 

10. Решение задач

А.Е Марон, стр. 60, № 75, 76, 77

А.А. Фадеева, II, стр 101, № 83

А.А. Фадеева, I, стр. 81, № 2, 4, 5

стр. 82, табл. 22, стр 84, № 17, табл. 23 (заполнить самостоятельно)

В.П. Демкович № 642-657

Методические указания для преподавателей ФПК, стр. 15-17

Контрольная работа № 8 по темам «Магнитное поле. Электромагнитная индукция»

А.А. Фадеева, I, стр. 133

 

 

 

1

2

3

4

5

 

 

III. Организация рефлексивного пространства

 

 

1. Вопросы на понимание содержания и развитие способностей

2. Вопросы по состоянию сенсорного мира

3. Вопросы по состоянию физического мира

4. Лист моего состояния

1. Осознание результатов совместной деятельности (по результату и процессу)

-          Что понял (а) по содержанию ситуации?

-          Что изменилось в сравнении с первоначальным знанием?

-          Что было новым?

-          Какие инвариантные способности проявлялись в деятельности?

-          Какие испытываете чувства?

-          Есть ли чувство усталости?

-          Что хотелось бы изменить по процессу обучения?

2. Заполнить лист моего состояния

Лист моего состояния

 

           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЦЕЛЬ: исследовать понятие «индукция».

ИНДУКЦИЯ

Возбуждение 

Выводное знание: Электромагнитная индукция  это возникновение э.д.с. индукции в замкнутом проводящем контуре при изменении потока магнитной индукции через площадь, ограниченную этим контуром

Наведение

Электростатическая – наведение электрических зарядов на проводниках и диэлектриках статистическим полем 

Магнитная -  векторная величина, характеризующая силовое действие магнитного поля на проводник с током

Электромагнитная  - это возбуждение переменным полем электродвижущей силы в проводниках 

Электромагнитная  - это возникновение электродвижущей силы

(э.д.с. индукции) в замкнутом проводящем контуре (проводнике) при  изменении потока магнитной индукции через площадь, ограниченную этим контуром (проводником). Электрический ток, вызванный этой э.д.с., называется индукционным

Взаимная – частный случай электромагнитной индукции, при котором переменный ток в одном контуре индуцирует (наводит) ток в другом контуре, неподвижном относительно первого

э.д.с. индукции создается вихревым электрическим полем, порождаемым переменным магнитным полем

э.д.с. индукции – это работа вихревого электрического поля при перемещении единичного положительного заряда вдоль замкнутого неподвижного проводника

э.д.с. - величина, характеризующая источник энергии неэлектростатической природы в электрической цепи, необходимый для поддержания в ней электрического тока

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОМПЛЕКТ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

К БЛОКУ № 10
 «Механические колебания»



  • модуль №10 «Механические колебания»
  • ситуация занятий №8
  • ключевые понятия с приложением древ понятий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МОДУЛЬ № 10

Механические колебания  

Система:                                                                                           Образ:

Fупр

Fтяж

колебательная

система

Fупр

Fтяж

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Структура системы:

 

1.1

Элементы:  

Пружина

 

Груз

 

Земля

 

Fтяж

Fупр

1.2

Функции элементов

Деформируется                   Колеблется                 Притягивает к себе                         

Fупр

Fтяж

                                                                                   все тела

1.3

Виды связей элементов

                                                 =                 (при отклонениях груза

                                                                    от положения равновесия)

                                                 >                 в положении равновесия)

1.4

Функция  видов связей

Потенциальная энергия пружины преобразуется в кинетическую энергию груза и наоборот

1.5

Функция системы 

Колебательная система – система, в которой в результате нарушения состояния равновесия могут возбуждаться собственные колебания

2

Нормы связей

1. Х = А (sin w0t+  0) – уравнение гармонических колебаний.

Гармонические колебания – это колебания, при которых физическая величина изменяется с течением времени по закону sin или cos.

Х (м) – смещение или отклонение колеблющегося тела от положения равновесия.

А (м) – амплитуда колебаний – это модуль наибольшего смещения тела от положения равновесия, размах колебаний.

   = w0t+  0 (0, рад) – фаза колебаний –это состояние колебательного процесса в определенный момент времени.

 

 

  0 (0, рад) – начальная фаза колебаний.

Т (с) – период колебаний – это время одного полного колебания.

V(Гц) – частота колебаний – это число колебаний в 1 с.

V=1/Т – связь периода с частотой колебаний.

[V]=1/с=с-1-Гц

Т =1/V

W0=2πV (рад/с) – угловая частота – это число колебаний за 2π секунд.

2. Т = 2π√m/k – период колебаний груза на пружине.

m – масса груза.

k – жесткость пружины.

Т = 2π√ℓ/q – период колебаний математического маятника.

ℓ- длина нити маятника.

q- ускорение свободного падения.

3

Метод функционирования системы

 

 1; 2; 3            для получения свободных колебаний

 

 

1. Надо  вывести колебательную систему из положения равновесия

2. В ней возникает сила, направленная к положению равновесия и стремящаяся вернуть ее в это положение

3. Система совершает затухающие колебания 

4

Результат функционирования системы

1.       Колебания  - это движения, обладающие той или иной степенью повторяемости

2.       Наиболее распространены механические колебания: колебания маятника, моста, корабля на волне, струны, колебания плотности и  давления воздуха при распространении звука, колебания кристаллической решетки, колебания земной коры.

3.       По форме колебания различают: гармонические, прямоугольные, пилообразные.

4.       Колебания различной природы подчиняются одинаковым закономерностям

 

п/н

Виды колебаний

Внешний признак

Условия протекания

График

Примеры

1

Свободные

Затухающие

Происходят под действием внутренних сил

 

Груз на пружине

2

Вынужденные

Незатухающие

Происходят под действием внешних период. сил

 

Челнок, барабанные перепонки

3

Автоколебания

Незатухающие

Потери энергии пополняются за счет источника энергии, входящего в систему

 

Маятник в часах, сердце, легкие

6

Резонанс –это явление сильного возрастания амплитуды колебаний под влиянием внешних воздействий, когда частота собственных колебаний системы совпадает с частотой колебаний внешнего воздействия

                       

 

 


Ситуация №8 «Механические колебания»

  

Цель

Средства

Действия

Результат

 

норма содержания

система способностей

 

1

2

3

4

5

 

1.Организовать развивающее пространство для исследования колебательных систем и законов, которые присущи колебательным процессам любой природы

17.   Преподаватель

18.   Микрогруппы

обучаемых

Наладить внешний механизм саморазвития человека:

- приветствие,

- коррекция состава микрогрупп,

- рефлексия состояния

1. Готовность группы к исследованию содержания ситуации

Система инвариантных способностей:

- исследовательские,

- проектировочные,

- исполнительские,

- коммуникативные,

- рефлексивные

 

3.Нормы межличностных отношений

4. Развивающее пространство

2. Взаимодействие по нормам межличностных отношений

5. Лист моего состояния

 

 

 

 

 

I Организация целевого пространства

 

 

2. Осознать, что колебательное движение, являясь одним из самых распространенных движений в природе, используется в различных устройствах и технологических  процессах

1. Содержание ситуации обучения

 

 Провести рефлексию предыдущего занятия по вопросам:

 

 

 

 

2. Алгоритм организации развивающей среды

1.       Что называется механическим движением?

2.       Назовите виды механического движения

3.       Какое движение называется поступательным? Приведите примеры из вашей профессии

4.       Какое движение называется вращательным? Приведите примеры

5.       Какое движение называется колебательным? Приведете примеры и из вашей  профессии

 

 

 

 

2.       Заявить содержание ситуации занятия

Тема занятия  «Механические колебания»

 

 

 

 

3. Сообщить позицию преподавателя на содержание ситуации

Колебательные и волновые движения – одни из самых распространенных движений в природе. Сегодня нет такой области техники, где бы не применялись или не учитывались колебательные и волновые процессы. Механические колебания используются в различных технологических процессах и машинах, в том числе и в вашей профессии

 

 

 

 

 

4. Выявить исходный уровень понимания содержания ситуации, противоречие, которое надо разрешить на данном занятии

Вы уже имеете представление о механических колебаниях, что видно из ваших примеров. А что еще вы знаете о колебаниях, где еще вы с ними встречались?

 

 

 

1

2

3

4

5

 

 

 

5. Выявить проблему занятия и точно сформулировать ее

В своей жизни и профессии вы непрерывно встречаетесь с колебаниями, например, колебания совершает сердце, легкие, барабанные перепонки; игла, нитепритягиватель, рейка и т.д. А можете вы описать эти колебания, объяснить, как они происходят?

 

 

 

 

 

6. Выявить индивидуальные цели познания

Запишите в тетради, что бы каждый из вас хотел узнать о колебаниях?

Индивидуальные потребности познания

 

 

 

 

7. Перевести индивидуальные цели в цель микрогруппы

Цель познания микрогруппы

 

 

 

 

8. Соединить цели микрогруппы в общую цель познания

Общая цель познания

 

 

 

 

9. Обсудить средства и способы общей деятельности группы, прогнозируемый результат

Программа деятельности

 

 

 

 

10. Выделить ключевые понятия

Ключевые понятия «колебания»         «гармонические колебания»

 

 

 

4. Вопросы рефлексии:

-          Что исследуем?

-          В какой последовательности?

-          Какие средства используем?

-          Какие действия производим?

-          Что получаем в результате?

11. Провести рефлексию организации целевого пространства

Осознание программы деятельности группы

 

 

 

II Организация поискового пространства

 

 

 

1. Программа деятельности

2.Алгоритм составления древа понятий

3. Словари : С.И. Ожегова, БЭС, ССИС, предметный словарь

1. Составить древо понятия.

Индивидуальные древа понятий. Выводные знания.

 

 

 

2. Обсудить выводные знания в микрогруппах.

Выводные знания микрогрупп.

 

 

 

6.       Исследовать смыслы древ понятий.

 

 

 

4. Составить выводное знание группы

Выводное знание группы

1

2

3

4

5

 

 

4. Алгоритм «Модуль»

 

5. Заполнение модуля «Механические колебания»

7.       Использовать табл. № 1, стр 7, А.А. Фадеева, Физика – II

8.       Демонстрация опытов: исследование зависимости периода и частоты

Модуль «Механические колебания»

 

 

 

6. А.А. Фадеева, Дидактические материалы

7. Груз на пружине

8. Шарик на нити

9. Набор грузов

10. Пружины различной жесткости

свободных колебаний от свойств системы.

5.3. Демонстрация резонанса

 

 

 

 

6. Выполнение лабораторной работы «Определение ускорения свободного падения с помощью маятника»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Решение задач из сборника задач В.П. Демковича и А.П. Рымкевича

 

 

 

 

11. Метроном

12. Измерительная лента

8. Выполнение тестовых заданий с 1-1 по 1-21, стр 11-22 из программированных заданий по физике

 

 

 

 

13. Часы с секундной стрелкой

 

 

 

14. Частотомер

15.ГЗШ

16. Д.И. Пеннер, Э.В. Корж, «Программированные задания по физике»

 

 

 

 

 

III. Организация рефлексивного пространства

 

 

 

1. Вопросы на понимание содержания и развитие способностей

2. Вопросы по состоянию сенсорного мира

1. Осознание результатов совместной деятельности (по результату и процессу)

-          Что понял (а) по содержанию ситуации?

-          Что изменилось в сравнении с первоначальным знанием?

-          Что было новым?

-          Какие инвариантные способности проявлялись в деятельности?

-          Какие испытываете чувства?

-          Есть ли чувство усталости?

-          Что хотелось бы изменить по процессу обучения?

-          2. Заполнить лист моего состояния

Лист моего состояния

 

 

 

3. Вопросы по состоянию физического мира

4. Лист моего состояния

 

 

           

 

           

 

 


МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ

ЦЕЛЬ: исследовать понятие «механические колебания».

 

Это движения, обладающие той или иной степенью повторяемости 

Механические колебания: колебания маятника, моста, корабля на волне, струны, колебания плотности и давления воздуха при распространении звука

Колебательные системы – системы, в которых в результате нарушения состояния равновесия могут возбуждаться собственные колебания 

-Это колебания, при которых физическая величина изменяется с течением времени по закону синуса или косинуса (х, υ)

 

 

Выводное знание: Механические колебания – это движения, обладающие той или иной степенью повторяемости 

По форме колебания различают: гармонические колебания, прямоугольные, пилообразные

Х =  А sin (w0 t+    0) – уравнение гармонических колебаний, где,

Х – отклонение (смещение) маятника от положения равновесия

А – амплитуда гармонических колебаний – размах колебаний или наибольшее отклонение колеблющегося тела от положения равновесия,

W0 – угловая частота,

     0 – начальная фаза колебаний,

(w0 t+    0)- фаза колебаний – состояние колебательного процесса в определенный момент времени

Частота колебаний -число колебаний в секунду

   = 1

      Т,

где Т – период колебаний – величина, обратная частоте колебаний

Промежуток времени, в течение которого происходит что-либо

Наименьший промежуток времени, через который колеблющаяся система возвращается к исходному состоянию 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОМПЛЕКТ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

К БЛОКУ № 12
 «Электромагнитные колебания»



  • модули №12 «Свободные электромагнитные колебания в

         контуре», № 12.1 «Трансформатор»

  • ситуация занятий №9, 10
  • ключевые понятия с приложением древ понятий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МОДУЛЬ № 12

 

Конденсатор заряжен

Свободные электрические колебания в контуре. Превращения энергии в колебательном контуре. Собственная частота колебаний в контуре.

Конденсатор разряжен 

Конденсатор разряжается 

Образ:

 

+

-

+

-

+

-

+

-

С

L

q - max

U - max

Wэл.к –max

j = 0

Wмп = 0

L

q - 0

U - 0

Wэл.к – 0

Y = max

Wмагн. поля = max

С

+

-

+

-

L

q - ум

U - ум

Wэл.к –ум

j = ув

Wмагн. поля = ув

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Структура системы:

Колебательный контур

1.1

Элементы: 

Конденсатор,

Катушка

1.2

Функции элементов

Накапливает заряд на обкладках

Нужна для разрядки конденсатора

1.3

Виды связей элементов

Уменьшение заряда на обкладках

Приводит к появлению тока в катушке

1.4

Функция видов связей

Энергия электрического поля конденсатора

Преобразуется в энергию магнитного поля катушки

1.5

Функция системы

Колебательный контур – это замкнутая электрическая цепь, состоящая из конденсатора емкостью С и катушки с индуктивностью, в котором могут возбуждаться собственные колебания, обусловленные перекачкой энергии из электрического поля конденсатора в магнитное поле катушки и обратно. В реальных колебательных контурах всегда есть активное сопротивление, которое обусловливает затухание колебаний

2

Нормы связей

q = qmax cos w0 t            – изменение заряда по гармоническому закону

u = Umax cos w0 t           – изменение напряжения на обкладках конденсатора

j = Ymax cos (w0 t + П/2) – изменение силы тока

Wэл. поля конд.= q2 max/ 2 C – энергия заряженного конденсатора

T = 2 Π √   *C                  - период колебаний в колебательном контуре

                                            (формула Томсона)

3

Метод функционирования системы

 

   1; 2; 3            три возникновения свободных колебаний 

1. надо зарядить конденсатор, а затем присоединить его к катушке

2. он начнет разряжаться т.е. заряды будут через катушку переходить с одной обкладки на другую

3. в колебательном контуре возникнут свободные (затухающие) электромагнитные колебания, т.е. будут изменяться заряд, напряжение, сила тока, электрическая энергия и энергия магнитного поля

4

Результат функционирования системы

п/п

Виды колебаний 

Внешний признак

Условия возникновения 

График

Устройство,

в котором возникают электрические колебания

Применение

1

Свободные

Затухающие

Надо зарядить конденсатор

 

Колебательный контур

Не применяются

2

Вынужденные

Незатухающие

Под действием переменной э.д.с.

 

Индукционные генераторы переменного тока

Переменный ток → в быту, с/х, на транспорте, на производстве

3

Автоколебания

Незатухающие

За счет энергии источника постоянного напряжения, входящего в систему

 

Ламповые генератор или генератор на транзисторе

В радиосвязи, в радиолокации

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


1.       Открытие электрических колебаний

2.       Электрические колебания – это периодические изменения силы электрического тока и напряжения в электрической цепи, а также периодические измерения электрического и магнитного поля в окружающем пространстве

3.

 

t

t

t

           

132

118


МОДУЛЬ 12.1

Трансформатор

Образ:

R нагр

 

 

 

 

 

режим холодного хода                                   рабочий режим                       режим короткого       

                                                                                                                                        замыкания

1

Структура системы:

Трансформатор 

1.1

Элементы: 

Первичная обмотка

Замкнутый стальной сердечник

Вторичная обмотка

1.2

Функции элементов

Подключается к источнику переменного напряжения

Концентрирует переменный магнитный поток

Подключается к потребителям

1.3

Виды связей элементов

 Переменный электрический ток

Переменное магнитное поле

Вихревое элект. поле

Переменный электрический ток

1.4

Функция видов связей

Потребление электричкой энергии от сети

Отдача электрической энергии в цепь нагрузки

1.5

Функция системы

Действие трансформатора основано на явлении взаимной индукции.

Трансформатор – это устройство для преобразования энергии из одной формы в другую.

Электрический трансформатор – это устройство для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения 

2

Нормы связей

1. К = U1 = Е1 = n1    - коэффициент трансформации

          U2    Е2   n2

Если К > 1, то трансформатор понижающий

Если К < 1, то трансформатор повышающий

 

2. U1 = У2 – во сколько раз повышается напряжение,

    U2      У1     во столько же раз уменьшается сила тока

 

3. h = Р2 полезн  .  100% - коэффициент полезного действия трансформатора

           Р1 затр.

3

Метод функционирования системы

 

   1; 2; 3            три режима работы трансформатора

1. Режим холостого хода

2. Рабочий режим

3. Режим короткого замыкания

А) электропитание первичной обмотки

Б) U1

 Ух

У хх –   самый малый

А) вторичная цепь разомкнута

U2

U12

Rн      ¥

У2

А) U1

Е1

У1хх

А) нагрузка на вторичной обмотке

U2

У2 >, т.к.

О< Rн< ¥

- электрическая и тепловая перегрузка системы

А) U1

Е1

У11

А) замыкание выводов вторичной обмотки без нагрузки

U2

Rн

У2           ¥

4

Результат функционирования системы

Применение трансформаторов

3.        Силовые трансформаторы применяются в линиях электропередач для уменьшения потерь

4.        В радиотехнике – многообмоточные трансформаторы

5.        Сварочные трансформаторы

                     

Ситуация № 9 «Электромагнитные колебания»

 

 

Цель

Средства

Действия

Результат

 

норма содержания

система способностей

 

1

2

3

4

5

 

1.Организовать развивающее пространство для исследования свободных электромагнитных колебаний в колебательном контуре и его основных характеристик

 

2. Осознать, что

колебательный

контур является одной из основных частей любого радиотехнического устройства

9.       Преподаватель

10.   Микрогруппы

обучаемых

Наладить внешний механизм саморазвития человека:

- приветствие,

- коррекция состава микрогрупп, выбор

   лидеров,

- рефлексия состояния

1. Готовность группы к исследованию содержания ситуации

2. Взаимодействие по нормам межличностных отношений

Система инвариантных способностей:

- исследовательские,

- проектировочные,

- исполнительские,

- коммуникативные,

- рефлексивные

 

3.Нормы межличностных отношений

4. Развивающее пространство

5. Лист моего состояния

 

 

 

 

I Организация целевого пространства

 

 

1. Содержание ситуации обучения

 

1. Провести рефлексию предыдущего занятия по вопросам:

1.       Какое движение называется колебательным?

2.       Какие колебания называются свободными? Приведите примеры свободных колебаний

3.       Какие колебания называются вынужденными? Приведите примеры вынужденных колебаний

4.       Какие колебания называют гармоническими? Напишите уравнение гармонических колебаний

5.       Что называется амплитудой колебаний?

6.       Что называют периодом колебаний?

7.       Что называют частотой?

Напишите формулы линейной и циклической частоты колебания. Назовите единицы их измерения

 

 

 

2. Алгоритм организации развивающей среды

 

 

 

 

 

3. Схема электрической цепи для зарядки и разряда конденсатора

«Физический практикум», стр. 105, рис. 2

2. Заявить содержание ситуации занятия

при выполнении практической работы № 2 мы исследовали процесс зарядки и разряда конденсатора через сопротивление 500 кОМ.

Начертите график зависимости тока разряда от времени.

А как будет выглядеть график этой же зависимости при сопротивлении 1 МОМ?

А если обкладки конденсатора соединить накоротко? Что будет происходить в цепи, если вместо сопротивления к конденсатору подключить катушку?

Начертите график этого процесса.

 Тема занятия «Электромагнитные колебания»

 

 

 

1

2

3

4

5

 

 

 

3. Сообщить позицию преподавателя на содержание ситуации.

Мы с вами в повседневной жизни постоянно используем электромагнитные колебания, не осознавая этого.

Простейшая система, состоящая из конденсатора и катушки, и в которой происходит электромагнитные колебания, называется колебательным контуром

 

 

 

 

4. Детекторный приемник и его схема

4.Выявить исходный уровень понимания содержания ситуации, противоречие, которое надо разрешить на данном занятии:

приведите примеры ежедневного использования вами электромагнитных колебаний.

Ответ : переменный ток в сети

В каких устройствах используется колебательный контур?

Ответ: колебательный контур является одной из основных частей любого радиотехнического устройства

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Выявить проблему занятия и точно сформулировать ее.

Какие колебания называются электромагнитными?

Что такое колебательный контур?

Виды электромагнитного колебания

 

 

 

 

 

6. Выявить индивидуальные цели познания

Индивидуальные потребности познания

 

 

 

 

7. Перевести индивидуальные цели в цель микрогруппы

Цель познания микрогруппы

 

 

 

 

8. Соединить цели микрогрупп в общую цель познания

Общая цель познания

 

 

 

 

9. Обсудить средства и способы общей деятельности группы, прогнозируемый результат

Программа деятельности

 

 

 

 

10. Выделить ключевое понятие

Ключевые понятия: «Электромагнитные колебания»

 

 

 

5. Вопросы рефлексии:

-          Что исследуем?

-          В какой последовательности?

-          Какие средства используем?

-          Какие действия производим?

-          Что получаем в результате?

11. Провести рефлексию организации целевого пространства

Осознание программы деятельности группы

 

 

1

2

3

4

5

 

 

II Организация поискового пространства

 

 

 

1. Программа деятельности

2.Алгоритм составления древа понятий

3. Словари: БЭС, ССИС, предметный словарь

Таблица «Колебательный контур»

Катушка дроссельная со стальным сердечником

Батарея конденсаторов от 0 до 58 мкФ

ВУП (клеммы 0-250В)

Осциллограф малый

Двухполюсный переключатель

Провода соединительные

Столик подъемный

Модель генератора переменного тока

Лампочка на подставке

Физика – 11 кл

Физика № 3 – 74г, стр. 29 17 ВС-24М

Сборники задач Демковича и Рымкевича

1. Составить древа понятий на ключевое понятие «Электромагнитные колебания»

Индивидуальные древа понятий. Выводные знания.

 

 

 

2. Обсудить выводные знания в микрогруппах.

Выводное знание микрогруппы.

 

 

 

1.       Исследовать смыслы древ понятий.

 

 

 

4.Составить выводные знания группы

Выводное знание группы

 

5. Используя схемы колебательного контура, объяснить все стадии процесса превращения энергии при свободных электрических колебаниях в течении  одного периода колебаний

 

 

 

 

6. Заполнить модуль «Свободные электрические колебания в контуре…»

Заполненный модуль

 

 

 

 

 

 

 

7. Решение задач на формулу Томсона

 

 

 


 

 

 

 

 

 

III. Организация рефлексивного пространства

 

 

 

1. Вопросы на понимание содержания и развитие способностей

2. Вопросы по состоянию сенсорного мира

3. Вопросы по состоянию физического мира

4. Лист моего состояния

1. Осознание результатов совместной деятельности (по результату и процессу)

-          Что понял (а) по содержанию ситуации?

-          Что изменилось в сравнении с первоначальным знанием?

-          Что было новым?

-          Какие инвариантные способности проявлялись в деятельности?

-          Какие испытываете чувства?

-          Есть ли чувство усталости?

-          Что хотелось бы изменить по процессу обучения?

2. Заполнить лист моего состояния

 

 

 

 

 

 

 

Лист рефлексии обучающегося

Лист моего состояния

 

 

 

 

 

           

 

           

 


Ситуация №10  «Электрический трансформатор.  Передача электрической энергии

 и ее использование в промышленности, на транспорте и в сельском хозяйстве»

 

Цель

Средства

Действия

Результат

норма содержания

система способностей

1

2

3

4

5

1.Организовать пространство для развития инвариантных способностей учащихся.

 

2. Исследовать устройство и три режима работы трансформатора, действие которого основано на явлении взаимной индукции, частом случае электромагнитной индукции.

 

 

2.       Преподаватель

3.       Микрогруппы

обучаемых

3.Нормы межличностных отношений

4. Развивающее пространство

5. Лист моего состояния

Наладить внешний механизм саморазвития человека:

- приветствие,

- коррекция состава микрогрупп,

- рефлексия состояния

1. Готовность группы к исследованию содержания ситуации

2. Взаимодействие по нормам межличностных отношений

Система инвариантных способностей:

- исследовательские,

- проектировочные,

- исполнительские,

- коммуникативные,

- рефлексивные

I Организация целевого пространства

 

1. Содержание ситуации обучения

 

2. Алгоритм организации развивающей среды

 

3. Таблица «Генератор переменного тока»

 

4. Модель генераторов переменного тока

1. Провести рефлексию предыдущего занятия по вопросам:

1.       В чем преимущества переменного тока перед постоянным?

2.       Какое устройство называют генератором?

3.       Какие виды генераторов нашли широкое применение в технике?

4.       Как устроен и каков принцип действия генератора переменного тока?

5.       Как в генераторах получают переменный ток частотой 50 Гц?

6.       Какой частоты э.д.с. возбуждается в двухполюсном генераторе, если ротор совершает 3000 об/мин.

7.       Сколько оборотов в минуту совершает ротор четырехполюсного генератора, чтобы выработать ток промышленной частоты

 

 

 

 

3. Изучить принципы передачи электрической энергии, ее использование в промышленности, на транспорте и в сельском хозяйстве

5. Таблица «Передача  электроэнергии»

 

6. Трансформаторы на панелях

 

7. Таблица «Трансформатор»

 Заявить содержание ситуации занятия:

1.       Передача электрической энергии на большие расстояния связана с потерями

2.       Анализ формулы

Q = Y 2 * R Δt,

R = P ℓ / S

P = U * Y

3.       Демонстрация опыта: «Передача электрической энергии на расстояние с помощью повышающего и понижающего трансформаторов»

4.       Назначение трансформаторов в передаче электроэнергии

Тема занятия: «Электрический трансформатор. Передача электрической энергии и ее использование в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве»

 

 

1

2

3

4

5

 

 

5.       Сообщить позицию преподавателя на содержание ситуации.

Изучение трансформатора интересно еще и тем, что его действие основано на явлении взаимной индукции, которая является случаем электромагнитной индукции

 

 

 

 

6.       Выявить исходный уровень понимания содержания ситуации, противоречия, которые надо разрешить на данном занятии.

Вопрос:

Что еще вы знаете о трансформаторе?

Может быть вы уже встречались с самим прибором в жизни? Если да, то где? Как вы думаете, ваших знаний достаточно, чтобы объяснить принцип действия этого прибора?

 

 

 

 

5. Выявить проблему занятия и точно сформулировать ее:

Как в трансформаторе происходит повышение или понижение напряжения, как при этом изменяется сила тока в обмотках?

 

 

 

 

6. Выявить индивидуальные цели познания

Индивидуальные потребности познания

 

 

 

7. Перевести индивидуальные цели в цель микрогруппы

Цель познания микрогруппы

 

 

 

8. Соединить цели микрогруппы в общую цель познания

Общая цель познания

 

 

 

9. Обсудить средства и способы общей деятельности группы, прогнозируемый результат

Программа деятельности

 

 

 

10. Выделить ключевое  понятие

 «Трансформатор»

 

 

4. Вопросы рефлексии:

-          Что исследуем?

-          В какой последовательности?

-          Какие средства используем?

-          Какие действия производим?

-          Что получаем в результате?

11. Провести рефлексию организации целевого пространства

Осознание программы деятельности группы

 


1

2

3

4

5

 

II Организация поискового пространства

 

 

1. Программа деятельности

2.Алгоритм составления древа понятий

3. Словари: С.И. Ожегова, БЭС, ССИС, предметный словарь

1. Составить древо понятий 

Индивидуальные древа понятий. Выводные знания.

 

 

2. Обсудить выводные знания в микрогруппах.

Выводное знание микрогруппы.

 

 

3.Исследовать смыслы древ понятий.

 

 

4. Составить выводные знания группы

Выводное знание группы

 

3.       Физика – 11 кл.

§ 24,25,26

4.       Таблица «Трансформатор»

5.       Трансформатор школьный разборный

6.       Лампочка на 6,3 В

7.       Модель индукционной печи

8.       Модель сварочного аппарата

9.       Алгоритм «Модуль»

5. Заполнение модуля «Трансформатор».

Заполненный модуль

 

 

6. Закрепление изученного материала:

стр. 32, Задание 3-9, 3-11

стр. 15, № 22-26

 

 

 

III. Организация рефлексивного пространства

 

3.  Изучить принципы передачи электрической энергии, её использование в промышленности, на транспорте и в сельском хозяйстве.

1. Вопросы на понимание содержания и развитие способностей

2. Вопросы по состоянию сенсорного мира

3. Вопросы по состоянию физического мира

4. Лист моего состояния

1. Осознание результатов совместной деятельности (по результату и процессу)

-          Что понял (а) по содержанию ситуации?

-          Что изменилось в сравнении с первоначальным знанием?

-          Что было новым?

-          Какие инвариантные способности проявлялись в деятельности?

-          Какие испытываете чувства?

-          Есть ли чувство усталости?

-          Что хотелось бы изменить по процессу обучения?

-          2. Заполнить лист моего состояния

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лист моего состояния

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЦЕЛЬ: исследовать понятие «электромагнитные колебания».

 

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ 

- колебания напряженностей электрического и магнитного полей, возбуждающихся в колебательном контуре

Выводное знание: Электромагнитные колебания – это колебания напряженностей электрического и магнитного полей, возбуждаемых в колебательном контуре

Электрические колебания – периодические изменения силы электрического тока и напряжения в электрической цепи, а также периодические изменения электрического и магнитного поля в окружающем пространстве

- периодические или почти периодические изменения заряда, силы тока и напряжения     

Колебательный контур – электрическая цепь, содержащая катушку индуктивности и конденсатор, в которой возможны свободные колебания тока и напряжения

Колебательный контур – замкнутая электрическая цепь, состоящая из конденсатора емкостью С и катушки индуктивностью     , в которой могут возбуждаться собственные колебания, обусловленные перекачкой энергии и из электрического поля конденсатора в магнитное поле катушки и обратно. В реальных колебательный контурах всегда есть активное сопротивление, которое обусловливает затухание колебаний.

Основные потери в контуре – тепловые

Основной особенностью свободных колебаний является замкнутость колебательной системы

 

 

 

 



ЦЕЛЬ: исследовать понятие «трансформатор».

 

ТРАНСФОРМАТОР

Трансформация – это понижение или повышение напряжения переменного электрического тока при помощи трансформатора

Выводное знание: Трансформатор электрический – это устройство для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения

Трансформировать  

Преобразовывать  

Изменять вид, форму, свойства чего-либо 

Превращать  

Устройство для преобразования энергии из одной формы в другую или изменение физической величины в заданное число раз   

Устройство для преобразования каких-либо свойств энергии или объектов

Трансформатор электрический – это устройство для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения    

Трансформаторная подстанция предназначена для повышения напряжения в электрической сети и для распределения электрической энергии. Содержит силовые трансформаторы. Повысительные трансформаторные подстанции обычно устанавливают на электростанциях, понизительные – в местах потребления электроэнергии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОМПЛЕКТ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
К БЛОКУ № 13
 «Механические волны. Звук»



  • модуль №13 «Механические волны»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МОДУЛЬ № 13

Механические волны

Систем:

Образ:

Атмосфера

Источник колебаний

Приемник колебаний

1)      струна

2)      голосов связки

3)      динамик

сгущ.

разряж.

1)    ухо человека, животных

2)   микрофон

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                              

 

 

 

Волна

 

 

1.

Структура системы

 

1.1

 

 

 

 

 

Элементы

Источник колебаний          Частицы молекулы среды            Приемник

1.2.

Функции элементов

Переносят информацию от источника к приемнику

1.3.

Виды связей

Силы упругости между молекулами

1.4.

Функции видов связи

Обеспечивают передачу движений от одной молекулы к другой, т.е. перенос энергии.

1.5.

Функции системы в целом

.

Передача информации от источника к приемнику посредством волнового движения в упругой среде.

λ

Т

2.

Нормы связей

 

1. ν=                       

                                скорость волны

2. ν= λ  γ

 

1, 2, 3

3.

Метод функционирования системы

 

                                       Для механических волн

 

1. Колебания источника.

2. Вызывают  колебания частиц промежуточной среды, т.е. волны.

3. Возбуждение колебаний приемника

4.

Результат функционирования системы

  1. Определение волн.
  2. Виды волн: продольные и поперечные.
  3. Длина волны. Скорость волн.
  4. Свойства механических волн.
  5. Акустические волны.
  6. Скорость звуков в различных средах.
  7. Характеристики звука: громкость, высота, тембр
  8. Виды звуков:

а) музыкальный звук,

б) шум,

в) звуковой удар.

121

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОМПЛЕКТ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
К БЛОКУ № 14
«Электромагнитные волны»



  • модуль №14 «Электромагнитные волны»
  • ситуация занятий № 11
  • ключевые понятия с приложением древ понятий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МОДУЛЬ № 14

Электромагнитные волны

+

 -

Передатчик

Приемник 

Предающая антенна

Приемная антенна

Отрытый

колебательный контур

 

 

 

 Система:                                                Образ:

 

 

 

 

 

 

1.

Структура системы:

 

 Вихревое электрическое поле

Вихревое магнитное  поле

Вихревое электрическое поле

Вихревое магнитное поле

Быстрые колебания электрич. зарядов

(переменный ток высокой частоты)

Улавливает  электромагнитные волны

Распространяются

Приемный вибратор (антенна)

Электромагнитные волны

Излучает электромагнитные волны

Излучающий вибратор (антенна)

1.1

 

Элементы:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Электромагнитное поле распространяется  на большие расстояния и несет при этом информацию

 

Электромагнитное поле – это особая форма материи. Посредством электромагнитного поля осуществляется взаимодействие между заряженными частицами

1.2

 

Функции 

элементов

Вызывает быстрые колебания электрических  зарядов  (переменный ток той же высокой частоты)

1.3

Виды связей элементов

 

1.4

 

Функции видов связей

1.5

Функции системы в целом

2.

 

Нормы

связей

1. λ = ν эл-м * Т                 длина волны

 

2. Т = 2 π √      *С            период колебаний  в колебательном контуре 

 

3. S min  =  ν эл-м  * t uмп    миним. расстояние до цели, обнаруживаемой радиолокатором

                        2                                максимальное расстояние до цели,

4.  S  max  = ν эл-м (t uмп + t паузы )         обнаруживаемое радиолокатором

                                2

                                 Для электромагнитных волн

1,2,3

3.

Метод                функционирования

системы

 

                           

 

1. Электрический заряд должен быть приведен в колебания со скоростью, меняющейся со временем, т.е. заряды движутся с ускорением

 

 

 

2. Возникающее переменное электрическое поле порождает переменное магнитное поле, а оно – перемен. эл. поле на большем расстоянии от заряда

 

 

 

3. т.е. в пространстве распространяется электромагнитная волна с конечной скоростью 

4.

 

 

 

Результат

функционирования

системы

1. Теоретическое предсказание электромагнитных волн Д. Клерком Максвеллом во II половине 19 века

2. Экспериментальное обнаружение электромагнитных волн Г.Герцем в конце 19 века

3. Практическое применение электромагнитных  волн А.С Поповым

4. Радиотелефонная связь

5. Простейший радиоприемник

6. Радиолокация

7. Телевидение


Ситуация №11 «Электромагнитное поле и  его материальность. Электромагнитные волны и их свойства»

 

Цель

Средства

Действия

Результат

 

норма содержания

система способностей

 

1

2

3

4

5

 

1.Организовать поисковое пространство для исследования особой формы материи – электромагнитного поля

 

2. Исследовать свойства электромагнитных

излучений разных

диапазонов длин волн и их применение

 

 

 

 

 

7.      Преподаватель

8.      Микрогруппы

обучаемых

3.Нормы межличностных отношений

4. Развивающее пространство

5. Лист моего состояния

Наладить внешний механизм саморазвития человека:

- приветствие,

- коррекция состава микрогрупп, выбор

   лидеров,

- рефлексия состояния

1. Готовность группы к исследованию содержания ситуации

2. Взаимодействие по нормам межличностных отношений

Система инвариантных способностей:

- исследовательские,

- проектировочные,

- исполнительские,

- коммуникативные,

- рефлексивные

 

I Организация целевого пространства

 

 

1. Содержание ситуации обучения

 

1. Провести рефлексию предыдущего занятия по вопросам:

1.      Открытие Эрстеда в 1820 г.

2.      Сущность явления электромагнитной индукции, открытого М. Фарадеем в 1831 г.

3.      Гипотеза Д. Клерка Максвелла, II половина  19 века

4.   Опыты Г. Герца

                

 

 

 

 

 

2. Алгоритм организации развивающей среды

 

9.      Портреты:

М.Фарадея, Д.К.Максвелла, А.С.Попова

5. Изобретение радио А.С. Поповым

 

 

2. Заявить содержание ситуации «Электромагнитное поле и его материальность»

 

 

 

 

 

3. Сообщить позицию преподавателя на содержание ситуации

 

 

 

1. Теоретическое предсказание Максвелла

2. Экспериментальное обнаружение электромагнитных волн Г. Герцем

3. Практическое применение электромагнитных волн А.С. Поповым

4. Свойства электромагнитных волн

 

5. Применение электромагнитных волн в радиосвязи, телевидении, радиолокации 

1

2

3

4

5

 

 

 

4.Выявить исходный уровень понимания содержания ситуации, противоречие, которое надо разрешить на данном занятии: 1-?, 2-?, 3-?, 4-?, 5-?

 

 

 

 

 

5. Выявить проблему занятия и точно сформулировать ее.

Можете ли вы сейчас объяснить принципы радиотелефонной связи, как работает  простейший радиоприемник, что такое радиолокация и где она применяется?

 

 

 

 

 

6. Выявить индивидуальные цели познания

Индивидуальные потребности познания

 

 

 

 

7. Перевести индивидуальные цели в цель микрогруппы

Цель познания микрогруппы

 

 

 

 

8. Соединить цели микрогрупп в общую цель познания

Общая цель познания

 

 

 

 

9. Обсудить средства и способы общей деятельности группы, прогнозируемый результат

Программа деятельности

 

 

 

 

10. Выделить ключевое понятие

Ключевые понятия: «Поле. Поле электромагнитное»

 

 

 

4. Вопросы рефлексии:

- Что исследуем?

- В какой последовательности?

- Какие средства используем?

- Какие действия производим?

- Что получаем в результате?

11. Провести рефлексию организации целевого пространства

Осознание программы деятельности группы

 

 

 

II Организация поискового пространства

 

 

 

1. Программа деятельности

2.Алгоритм составления древа понятий

3. Словари В.И. Даля, С.И. Ожегова, БЭС, ССИС

1. Составить древо понятия.

Индивидуальные древа понятий. Выводные знания.

 

 

 

2. Обсудить выводные знания в микрогруппах.

Выводное знание микрогруппы.

 

 

 

10.  Исследовать смыслы древо понятий.

 

 

 

4.Составить выводные знания группы

Выводное знание группы

 

Таблица «Структура модуля»

Физика – 11 кл.

Таблица «А.С. Попов»

Набор для демонстрации электромагнитных волн.

Таблица «Электромагнитные волны»

Шкала электромагнитных излучений

5. Конструируем модуль «Электромагнитное поле. Открытый колебательный контур. Электромагнитные волны и их свойства»

Модуль

 

 

1

2

3

4

5

 

 

 

6.Выпоняем задания:

Д.И. Пеннер, Э.Д. Корж Программированные задания по физике для 10 кл.

стр. 44, 45

5-4, 5-5, 5-6, 5-7

 

 

 

 

 

Ответы:

5-4 – I-2, II-1,  III-1,  IV-5, V-5.

5-5 - I-3, II-2,  III-2,  IV-1.

5-6 - I-2, II-1,  III-5,  IV-4, V-3.

5-7 - I-2, II-2,  III-2,  IV-3.

 

 

 

 

 

7. Д.з. Решение задач:

В.П. Демкович, А.П. Рымкевич, Физика – 11 кл.

№ 991, № 916

Филин № 16, стр. 21, упр. 5 № 3

 

 

 

 

III. Организация рефлексивного пространства

 

 

 

1. Вопросы на понимание содержания и развитие способностей

2. Вопросы по состоянию сенсорного мира

3. Вопросы по состоянию физического мира

4. Лист моего состояния

1. Осознание результатов совместной деятельности (по результату и процессу)

-          Что понял (а) по содержанию ситуации?

-          Что изменилось в сравнении с первоначальным знанием?

-          Что было новым?

-          Какие инвариантные способности проявлялись в деятельности?

-          Какие испытываете чувства?

-          Есть ли чувство усталости?

-          Что хотелось бы изменить по процессу обучения?

2. Заполнить лист моего состояния

 

 

 

 

 

 

 

 

Лист рефлексии обучающегося

Лист моего состояния

 

 

 

 

 

 

 

 

                 

 

           


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОМПЛЕКТ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
К БЛОКУ № 15
«Геометрическая оптика»



  • модули №15 «Законы геометрической оптики»

        № 15.1 «Линзы. Формула тонкой линзы.

        Оптическая  сила линзы»

  • ситуации занятий № 12, 13, 14
  • ключевые понятия с приложением древ понятий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МОДУЛЬ № 15

Законы геометрической оптики

 

Образ:

Прямолинейное распространение света

Атмосфера

воздух

глаз

воздух

вода

Преломление света

α

 

j

Отражение света

   
   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Структура системы:

 

1.1

 

 

 

Элементы:

Луч света и 1) однородная среда

2) прозрачная граница раздела 2х сред различной плотности

3) непрозрачная граница

1.2.

Функции элементов

1)     распространяется прямолинейно

2)     изменяет направление распространения

3)

1.3.

Виды

связей элементов

взаимодействие света с веществом

1.4.

Функции видов связей

1)    скорость света постоянна

2)    скорость света изменяется по величине и направлению

3)    скорость света изменяется по направлению

1.5.

Функции системы

2) преломление света

3) отражение света

- закон преломления света

Sin α

Sin β

= n

2.

Нормы связей

 

 

 

- закон отражения света

α=j

 

 


1, 2, 3

Для преломления света

3.

Метод функционирования системы

 

 

1. Световая волна падает на границу раздела 2х сред.

2. Преломление светов волны при переходе из одной среды в другую или полное внутренне отражение света.

3. а) Поворот луча на любой угол.

б) Получение уменьшенного или увеличенного изображения объекта.

в) Передача огромной информации на большие расстояния

4.

Результат функционирования системы

1.       Развитие взглядов на природу света.

2.       Преломление света в природе.

3.       Оптические приборы: микроскопы, телескопы, бинокли, фотоаппараты, световоды.

4.       Виды отражения света:

а) зеркальное,

б) диффузное.

 

129

 


МОДУЛЬ

Линзы. Формула тонкой линзы. Оптическая сила линзы.  

Образ:                                                                                     

F

F

О

F

F

О

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Структура системы:

 

1.1

Элементы: 

Предмет

Линза

Изображение 

 

1.2

Функции элементов

Преломляет световые лучи

1.3

Виды связей элементов

Чем ближе к линзе расположен предмет, тем больше его изображение

1.4

Функция  видов связей

Меняя расстояние от предмета до линзы можно получить различные виды изображений

1.5

Функция системы 

Линзы дают изображения: мнимые или действительные, перевернутые или прямые, увеличенные уменьшенные или равные предмету

2

Нормы связей

1 ± 1 = ±       - формула тонкой линзы

d              F

 

d        - расстояние от предмета до линзы

          - расстояние от линзы до изображения

F        - фокусное расстояние линзы

 

1 ± 1 = ± 1    - для собирающей линзы

d              F

 

1 - 1 = - 1      - для рассеивающей линзы

d            F

 

Если – 1        , то изображение мнимое

 

 

Если  + 1       , то изображение действительное

 

 


Если – 1        , то фокус мнимое

            F

 

Если + 1        , то фокус действительный

             F

Д = ± 1          - оптическая сила линзы

          F

 

Д = + 1           - оптическая сила собирающей линзы

          F

 

 

Д = - 1           - оптическая сила рассеивающей линзы

          F

Единица измерения оптической силы линзы

[Д] = 1 = м –1 = дитр

          м

Г = /А1В1/          - линейное увеличение линзы

      /А В /

Если Г > 1, то изображение увеличенное

Если Г < 1, то изображение уменьшенное

3

 

 

Метод функционирования системы

 1; 2; 3            для собирающей линзы

1. лучи падают на линзу параллельно главной оптической оси

2. и преломляются в линзе

3. после преломления лучи пересекаются в точке, которая называется действительным фокусом линзы

 

 

 

 1; 2; 3            для рассеивающей линзы 

1. лучи падают на линзу параллельно главной оптической оси 

2. и преломляются в линзе

3. продолжения преломленных лучей пресекаются в точке, которая называется мнимым фокусом линзы

4

Результат функционирования системы

1.       Линза – это прозрачное тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями

2.       Оптический центр – это такая точка в линзе, проходя через которую лучи не преломляются

3.       Главный фокус линзы – это точка, в которой пересекаются после преломления в собирающей линзе лучи, падающие на линзу параллельно главной оптической оси.

4.       Главная оптическая ось – это прямая, проходящая через оптический центр и фокусы линзы.

5.                                           Виды линз

Выпуклые (собирающие)

а) двояковыпуклые;

б) просковыпуклые.

в) вогнутовыпуклые

Вогнутые (рассеивающие)

а) двояковогнутые;

в) плосковогнутые.

в) выпукловогнутые

 

 

 

6.       Применение линз в оптических приборах: очках, биноклях, перископах, спектроскопах, микроскопах, телескопах.

Оптический прибор

Что является предметом

На чем получ. изображение

Какое изображение

Линейное увеличение

1

Глаз

Человек, дом, дерево

На сетчатке

Уменьш. Перевер. действ.

Г < 1

2

Фотоаппарат

Человек, дом, дерево

Кадр пленки

Уменьш. Перевер. действ.

Г > 1

3

Проектированные аппарат

Кадр пленки

На экране

Уменьш. Перевер. действ.

Г < 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


7.       Глаз. Дефекты зрения. Очки.

8.       Построение изображения в линзах

             

Ситуация № 12 «Отражение света»

 

Цель

Средства

Действия

Результат

норма содержания

система способностей

1

2

3

4

5

1.Организовать поисковое пространство для развития инвариантных способностей учащихся при исследовании явления отражения света

 

2. Изучить закон

отражения света

11.   Преподаватель

12.   Микрогруппы

обучаемых

3.Нормы межличностных отношений

4. Развивающее пространство

5. Лист моего состояния

Наладить внешний механизм саморазвития человека:

- приветствие,

- коррекция состава микрогрупп,

- рефлексия состояния

1. Готовность группы к исследованию содержания ситуации

2. Взаимодействие по нормам межличностных отношений

Система инвариантных способностей:

- исследовательские,

- проектировочные,

- исполнительские,

- коммуникативные,

- рефлексивные

I Организация целевого пространства

 

1. Содержание ситуации обучения

Провести рефлексию предыдущего занятия по вопросам:

 

 

2. Алгоритм организации развивающей среды

1.       Что такое свет?

2.       Какими свойствами обладает свет?

 

 

 

 

 

 

 

2. Заявить содержание ситуации

Содержанием нашей ситуации будет 1-ый и 2-ой законы геометрической оптики.

1-ый закон прямолинейного распространения света.

Прежде чем я назову 2-ой закон,  найдите ошибку в следующем отрывке:

В одном фантастическом романе описывается гибель всего живого на Земле из-за внезапного угасания Солнца. Заканчивается он такими словами: «Только серебристая Луна освещала мрачные оледенелые просторы мертвой Земли».

Что можно сказать по поводу этого описания?

Закон отражения света.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Сообщить позицию преподавателя на содержание ситуации

Явление прямолинейного распространения и отражения присущи волнам любой природы. Но я считаю, что наиболее интересно исследовать эти явления на примере света, который представляет собой электромагнитные волны

 

 

 

 

4. Выявить исходный уровень понимания содержания ситуации.

Вопрос: Что вы знаете об этих явлениях, где вы с ними встречались, где они проявляются?

 

 

 

 

5. Выявить проблему занятия и точно сформулировать ее

 

 

1

2

3

4

5

 

 

6. Выявить индивидуальные цели познания.

Что бы вы хотели узнать об явлении отражения света?

Индивидуальные потребности познания.

Каждый учащийся записывает в тетради личную цель

 

 

 

7. Цель познания каждой микрогруппы записать на доске, расположив их в логической последовательности 

Цель познания микрогруппы

 

 

 

8. Преобразовать цель познания каждой микрогруппы в общую цель познания 

Общая цель познания

 

 

 

9. Обсудить средства и способы общей деятельности группы, прогнозируемый результат.

Программа деятельности

 

 

1.       Преподаватель

2.       Каждый учащийся

3.       Словари В.И. Даля, С.И. Ожегова, БЭС

4.       Учебники

      Физика – 11 кл.

       x 41

Какие средства нам понадобятся, чтобы выполнить план и программу деятельности?

 

 

 

5.   Плоские зеркала

6.       Стеклянные пластинки с плоскими параллельными гранями

10. Выделить ключевое понятие «отражение»

Ключевое понятие «отражение»

 

 

7.       Экраны с щелью

8.       Транспортиры

9.       Источник света

10.   Оптическая шайба с набором приборов по геометрической оптике

11.   Ключевое слово «отражение»

12.   Древо понятия «отражение»

11. Провести рефлексию организации целевого пространства

Осознание программы деятельности группы

 

1

2

3

4

5

 

II Организация поискового пространства

 

 

1. Программа деятельности

2.Алгоритм составления древа понятий

3. Словари В.И. Даля, С.И. Ожегова, БЭС

1. Составить древо понятия.

Индивидуальные древа понятий. Выводные знания.

 

 

2. Обсудить выводные знания в микрогруппах и вынести их на доску

Выводное знание микрогруппы.

 

 

 

3.       Исследовать смыслы древа понятий.

 

 


 

 

4. Составить выводное знание группы

Выводное знание группы

 

 

Словарь В.И. Даля, стр. 748

5. Как и любое явление природы отражение света происходит по определенным нормам, т.е. законом. И сейчас вы, проделав практическую работу, сами сформулируете закон отражения света. Выполнение практической работы по алгоритму.

По Далю найти закон отражения и сформулировать его. стр.748.

II часть закона взять по учебнику

Закон отражения света

 

 

 

6. Исследовать по учебнику «Виды отражения» и заполнить таблицу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№ п/п

Виды отражения

Зеркальное

Диффузное

1

Внешний признак

 

 

2

Условия возникновения

d < λ

переписать по учебнику

d > λ

переписать по учебнику

3

Проявление в природе и применение в технике

Отражение предметов в воде, зеркалах: парикмахер, шофер, врач, портной

Свет Луны, планет, весь окружающий мир

1

2

3

4

5

 

Д.И. Пеннер, Э.Д. Корж «Программированные задания по физике для 10 кл.». Плоское зеркало

7. Д.з. ξ 41 Задание № 6-3

Построение изображения в плоском зеркале

 

 

 


А1                                    А

В1                                      В

 

 

 

III. Организация рефлексивного пространства

 

 

1. Вопросы на понимание содержания и развитие способностей

2. Вопросы по состоянию сенсорного мира

3. Вопросы по состоянию физического мира

4. Лист моего состояния

1. Осознание результатов совместной деятельности (по результату и процессу)

-          Что понял (а) по содержанию ситуации?

-          Что изменилось в сравнении с первоначальным знанием?

-          Что было новым?

-          Какие инвариантные способности проявлялись в деятельности?

-          Какие испытываете чувства?

-          Есть ли чувство усталости?

-          Что хотелось бы изменить по процессу обучения?

2. Заполнить лист моего состояния

 

 

 

 

 

 

 

Лист моего состояния

 

                       

           

 

 

Ситуация №13 «Преломление света»

Цель

Средства

Действия

Результат

норма содержания

система

способностей

1

2

3

4

5

1.Организовать поисковое пространство для развития инвариантных способностей студентов при исследовании преломления света

2. Исследовать проявление преломления света в природе и применение в  технике

4.      Преподаватель

5.      Микрогруппы обучаемых

3.Нормы межличностных отношений

4. Развивающее пространство

5. Лист моего состояния

Наладить внешний механизм саморазвития человека:

- приветствие,

- коррекция состава микрогрупп,

- рефлексия состояния

1. Готовность группы к исследованию содержания ситуации

2. Взаимодействие по нормам межличностных отношений

Система инвариантных способностей:

- исследовательские,

- проектировочные,

- исполнительские,

- коммуникативные,

- рефлексивные

I Организация целевого пространства

1. Содержание ситуации обучения

1. Провести рефлексию предыдущего занятия по вопросам:

 

 

2. Алгоритм организации развивающей среды

1.      Назовите явления, которые изучает геометрическая оптика и законы, которым они подчиняются

2.      Изобразите ход лучей 

 

 

2. Содержанием сегодняшней ситуации будет третий закон  геометрической оптики «Закон преломления света»

 

 

 

3. Явление преломления присуще волнам любой природы. Но я  считаю, что наиболее интересно исследовать это явление на примере света, который представляет собой электромагнитные волны

 

 

 

4. Постановка проблемы. Зачитываю отрывок «Мираж, который наблюдали жители города Верье в 1815 г.».

Можете ли вы объяснить наблюдаемое явление? Что вы знаете о преломлении света? Встречались ли вы где-нибудь с этим явлением?

 

 

 

 

5. Выявить проблему занятия и точно сформулировать ее

 

 

 

 

6. Что бы вы хотели узнать об явлении преломления света, чтобы объяснить природу миражей и др. оптические явления?

Индивидуальные потребности познания

 

 

 

7. Перевести индивидуальные цели в цель микрогруппы

Цель познания микрогруппы

 

 

 

8. Соединить цели микрогруппы в общую цель познания

Общая цель познания

 

 

 

9. Обсудить средства и способы общей деятельности группы, прогнозируемый результат

Программа деятельности

 

 

 

10. Выделить ключевое понятие «Преломление»

 

 

 

3. Вопросы рефлексии:

- Что исследуем?

- В какой последовательности?

- Какие средства используем?

- Какие действия производим?

- Что получаем в результате?

11. Провести рефлексию организации целевого пространства

Осознание программы деятельности группы

 

 

 

1

2

3

4

5

 

II Организация поискового пространства

 

 

1. Программа деятельности 2.Алгоритм составления древа понятий

1. Составить древо понятий «Преломление»

Индивидуальные древа понятий «Преломление». Выводные знания «Преломление света»

 

 

3. Словари В.И. Даля, С.И. Ожегова, БЭС

2. Обсудить выводные знания в микрогруппах.

Выводное знание микрогруппы.

 

 

 

6.      Исследовать смыслы древ понятий.

 

 

4. Составить выводные знания группы

Выводное знание группы

 

1. Оптическая шайба с набором приборов по геометрической оптике

2. ВС-24-М

5. Демонстрация опыта в подтверждение выводного знания

 

 

 

6.Вопрос: Почему происходит преломление света при переходе из одной среды в другую?

 

 

 

1. Таблица «Модуль»

2. Опорный конспект

7. Заполнить модуль с использованием x 42

Модуль «Преломление света»

 

 

«Преломление света»

8. Выполнить задания

6-4, 6-6, 6-7

Д.И. Пеннер, Э.Д. Корж. стр. 55, 56

Д.з. x 61 Г.Я. Мякишев., 2002., Модуль «Преломление света»

Выполненные программированные задания

 

 

3. Таблица «Миражи»

 

 

7. Журнал «Наука и жизнь»

 

 

8. «Оптические явления в природе»

 

 

9. «Беседы о преломлении света»

 

 

III. Организация рефлексивного пространства

 

 

1. Вопросы на понимание содержания и развитие способностей

2. Вопросы по состоянию сенсорного мира

1. Осознание результатов совместной деятельности (по результату и процессу)

-          Что понял (а) по содержанию ситуации?

-          Что изменилось в сравнении с первоначальным знанием?

-          Что было новым?

 

 

 

3. Вопросы по состоянию физического мира

4. Лист моего состояния

-          Какие инвариантные способности проявлялись в деятельности?

-          Какие испытываете чувства?

-          Есть ли чувство усталости?

-          Что хотелось бы изменить по процессу обучения?

 

 

 

 

2. Заполнить лист моего состояния

Лист моего состояния

 

           

 

 

 

 

 

 

 

 

Ситуация № 14 «Линзы. Формула тонкой линзы. Оптическая сила линзы»

 

 

Цель

Средства

Действия

Результат

 

норма содержания

система

способностей

 

1

2

3

4

5

 

1.Организовать поисковое пространство для развития инвариантных способностей учащихся при исследовании свойств линз: преломлять световые лучи и давать различные виды изображений, используемых человеком в практике

 

2. Научить учащихся теоретически и практически определять фокусное расстояние, оптическую силу и увеличение линзы, строить изображения, даваемые линзой

7.      Преподаватель

8.      Микрогруппы

обучаемых

3.Нормы межличностных отношений

4. Развивающее пространство

5. Лист моего состояния

Наладить внешний механизм саморазвития человека:

- приветствие,

- коррекция состава микрогрупп,

- рефлексия состояния

1. Готовность группы к исследованию содержания ситуации

2. Взаимодействие по нормам межличностных отношений

Система инвариантных способностей:

- исследовательские,

- проектировочные,

- исполнительские,

- коммуникативные,

- рефлексивные

 

I Организация целевого пространства

 

 

1. Содержание ситуации обучения

 

Провести рефлексию предыдущего занятия по вопросам:

 

 

 

 

2. Алгоритм организации развивающей среды

1.      Что называется преломлением света?

2.      Почему происходит преломление света при переходе из одной среды в другую

3.      Где мы встречаемся с преломлением света?

 

 

 

 

2. Содержанием сегодняшней ситуации будет свойство линз по - разному преломлять световые лучи, а поэтому давать различные виды изображений

 

 

 

 

3. Так как линзы нашли очень широкое и разнообразное применение в окружающей жизни, науке и технике я считаю, что они заслуживают тщательного изучения. Наша ситуация так и будет называться «Линзы»

 

 

 

 

4.      Что вы уже знаете о линзах?

Я вижу, что вы знаете о линзах, но эти знания не -достаточны, не глубоки и их надо систематизировать

 

 

 

 

5. Выявить проблему занятия и точно сформулировать ее

 

 

 

 

6. Выявить индивидуальные цели познания

Индивидуальные потребности познания

 

 

 

7. Перевести индивидуальные цели в цель микрогруппы

Цель познания микрогруппы

 

 

 

 

8. Соединить цели микрогруппы в общую цель познания

Общая цель познания

 

1

2

3

4

5

 

 

9. Обсудить средства и способы общей деятельности группы, прогнозируемый результат

Программа деятельности

 

 

 

10. Выделить ключевое понятие «Линза»

 

 

 

4. Вопросы рефлексии:

-          Что исследуем?

-          В какой последовательности?

-          Какие средства используем?

-          Какие действия производим?

-          Что получаем в результате?

11. Провести рефлексию организации целевого пространства

Осознание программы деятельности группы

 

 

II Организация поискового пространства

 

 

1. Программа деятельности

2.Алгоритм составления древа понятий

3. Словари В.И. Даля, С.И. Ожегова, БЭС

1. Составить древо понятия.

Индивидуальные древа понятий. Выводные знания.

 

 

2. Обсудить выводные знания в микрогруппах.

Выводное знание микрогруппы.

 

 

5.      Исследовать смыслы древ понятий.

 

 

4. Составить выводные знания группы

Выводное знание группы

 

Проектор, экран, диафильм

5. Получить увеличенное действительное, перевернутое изображение с помощью проектора

 

 

 

Фотоаппарат

6.А какое изображение мы получим с помощью фотоаппарата?

 

 

 

 

 

 

 

 

1)физика-10

2) показать опыт с линзой, свечой и экраном

7. Заполнить модуль «Линзы. Формула тонкой линзы. Оптическая сила линзы»

Модуль «Линзы. Формула тонкой линзы. Оптическая сила линзы»

 

               

 

 

1

2

3

4

5

 

3) Оптическая шайба. Линзы собирания и рассеивания

8. Решение задач №1031 на применение №1032(Д).  Формулы тонкой линзы №1035

 

 

 

4) Линзы наливные

9.Построение изображения в тонких линзах

 

 

 

5) Д/ф «Линзы»

10. №6-8     6-11   6-13   6-17   6-20

          6-9     6-12   6-15   6-18   6-21

          6-10   6-14   6-16   6-19

Д.И. Пеннер

Э.Д. Корж

 

 

 

6) Таблицы «Линзы»

Д.з. Модуль «Линзы» x 63,64,65 Г.И. Мякишев, 2002 г.

 

 

 

III. Организация рефлексивного пространства

 

 

1. Вопросы на понимание содержания и развитие способностей

2. Вопросы по состоянию сенсорного мира

3. Вопросы по состоянию физического мира

4. Лист моего состояния

1. Осознание результатов совместной деятельности (по результату и процессу)

-          Что понял (а) по содержанию ситуации?

-          Что изменилось в сравнении с первоначальным знанием?

-          Что было новым?

 

 

 

-          Какие инвариантные способности проявлялись в деятельности?

-          Какие испытываете чувства?

-          Есть ли чувство усталости?

-          Что хотелось бы изменить по процессу обучения?

 

 

 

2. Заполнить лист моего состояния

Лист моего состояния

 

           

 

 

 

 

ЦЕЛЬ: исследовать понятие «отражение».

ОТРАЖЕНИЕ

Отражать

Выводное знание: Отражение света это отклонение или направление лучей света в другую сторону. Различают зеркальное и диффузное отражение света 

Отклонять в другую сторону

Отбрасывать

Направить в противоположную сторону 

Отраженье света 

Излом прямого направления  

Изломать   

Место поворота лучей 

Место разлома  

Место перелома  

Возвращение световой волны при ее падении на поверхность раздела 2-х сред с различными показателями преломления «обратно» в первую среду

Отразить  

Различают отражение света зеркальное (размеры неровностей на поверхности ℓ<λ) и диффузное (ℓ >λ ) 

Наблюдаемое отражение света – комбинация этих 2-х предельных случаев. Благодаря отражению света мы видим объекты, не излучающие свет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЦЕЛЬ: исследовать понятие «преломление».

ПРЕЛОМЛЕНИЕ

Преломить

Надломить 

Сломать 

Изменить направление луча, волны при прохождении через какую-нибудь   физическую среду

Преломлять

Преломить

Переламывать

Ломать

Изломить

Переделать

Преломление лучей света

Отклонение от прямого пути 

Прелом 

Излом 

Преломляемость  света – свойство, способность его отклоняться при переходе сквозь среду другой, отличной плотности.

Преломляемость  света – изменение направления распространения света при прохождении через границу раздела двух прозрачных сред. Угол падения g и угол преломления х связаны соотношением:

sin y = n2 =V1

                                                                                               sin x     n1   V2

n1 n2 показатели преломления сред

V1,V2 – скорость света в первой и второй средах

Преломленный луч лежит в плоскости, проходящей через падающий луч и перпендикуляр к поверхности раздела двух сред

 

абсолютный

показатель    

преломления = V света в вакууме

двух сред        V света в среде

 

Показатель преломления зависит от длины волны света и свойств среды

относительный

показатель

преломления = V1

двух сред          V2

 

Выводное знание: Преломление это изменение направления луча при  проходе сквозь среду другой, отличной плотности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОМПЛЕКТ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
К БЛОКУ № 16
 «Световые волны»



  • модуль №16 «Световые волны»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МОДУЛЬ № 16

Световые волны

призма 

Система:                                                                                      Образ:

природные

     свет

+

-

вещество

явления

луч белого света

спектр  

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Структура системы:

 

Световая волна и вещество

узкая щель или препятствие      

3-х гранная призма    

тонкая пленка     

1.1

Элементы: 

 

 

 

 

 

 


Диспергирует 

Дифрагирует   

Интерферирует  

1.2

Функции элементов

 

1.3

Виды связей элементов

Скорость цветных лучей в веществе изменяется по-разному

Отраженная и преломленная волны когерентны

Каждая точка среды становится источником вторичных волн

1.4

Функция видов связей

Цветные лучи преломляются веществом по-разному

Усиление или ослабление результирующих волн в различных точках –пространства

Огибание волнами препятствий или загибание за край щели

1.5

Функция системы

Разложение белого света в спектр

Интерференционная картина

Дифракционная картина

2

Нормы связей

1.

Vф= Vс=…= Vкр       - в вакууме

Vф< Vс<…<Vкр        - в веществе

Пф > Пс …> Пкр

2.

 d=К . λ          -  условие max          в интерференционной

 d= (2К+1) λ  - условие min           картине

                   2

 d .sin φ=К.λ   - условие max в дифракционной картине 

3

Метод функционирования системы

   1; 2; 3            при дисперсии света   

 1. луч белого света переходит их среды оптически менее плотной в среду оптически более плотную 

2. скорости всех цветных лучей, из которых состоит белый свет, уменьшаются 

3. больше всего изменяется скорость фиолетовых лучей, а меньше  - у красных лучей, поэтому фиолетовые лучи преломляются сильнее всех, а красные – меньше всех лучей

   1; 2; 3            для интерференции света 

 1. источники волн д.б. когерентными, т.е. υ12 и  φ=const

2. происходит сложение

2-х или нескольких волн  

3. усиление  или ослабление световых волн в данной точке пространства

 1; 2;3                для дифракции света     

1. размеры препятствий или щелей   d≤ λ – длина световой волны

2. происходит отклонение от прямолинейного распространения света, искривление волновых поверхностей у краев щелей или препятствий

3. огибание волнами препятствий или загибание за края щелей

4

Результат функционирования системы

1.      Дисперсия света (Ньютон, 1666г)

2.      Интерференция света (Т. Юнг).

3.      Дифракция света

4.      Дифракционная решетка

5.      Спектральные аппараты: спектроскоп, спектрограф

 

 

                 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОМПЛЕКТ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
К БЛОКУ № 18
 «Излучения и спектры»



  • модуль №18 «Спектры излучения и поглощения.

        Спектральный анализ»

  • ситуации занятий №15
  • ключевые понятия с приложением древ понятий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МОДУЛЬ № 18

Спектры излучения и поглощения. Спектральный анализ 

 

 

 

газ

твердое     

             тело

жидкость

плазма

+

-

Система:

 

 

 

 

1

Структура системы:

 

1.1

Элементы: 

Источник высокого напряжения  

Газоразрядная трубка, наполненная газом

Спектроскоп

1.2

Функции элементов

Создает разность потенциалов на электродах трубки

Нужна для получения газового разряда

Необходим для наблюдении спектра излучения, даваемого газом

1.3

Виды связей элементов

При высокой разности потенциалов в газе происходит ударная ионизация, т.е. распад нейтральных молекул или атомов газа на ионы и электроны при их соударении с быстро движущимися электронами

1.4

Функция видов связей

Атомы или молекулы газа переходят в возбужденное состояние, и газ светится:

Н – дает малиновое свечение

Не – бледно-голубое

Nе – оранжевое

1.5

Функция системы

Если излучение газа направить в спектроскоп, то можно наблюдать линейчатый или полосатый спектр излучения

2

Нормы связей

Атомы каждого химического элемента дают строго определенный линейчатый спектр

В спектре излучения водорода:

Красная

Зеленая                линии

Голубая

Фиолетовая

3

 

Метод функционирования системы

1, 2, 3                    для излучения света атомами

1. надо подать на трубку с газом высокое напряжение или подействовать на газ инфракрасными,  рентгеновскими, ультрафиолетовыми или    - лучами

2. атомы поглощают энергию, т.е. переходят в возбужденное состояние

3. возбужденные атомы излучают: 

а) видимый свет,

б) инфракрасные лучи,

в) ультрафиолетовые лучи и переходят в нормальное состояние

4

Результат функционирования системы

1.                                               Виды спектров

Спектры излучения

1. Сплошной (непрерывный)

2. Линейчатый

3. Полосатый

 

Спектры поглощения

1. ________________

2. Линейчатый

3. Полосатый

 

Спектры излучений

Внешний признак

Источники

Агрегатное состояние вещества

Способы получения

1. Сплошной

 

В спектре нет разрывов

 

Солнце, лампа накаливания, эл. дуга, расплавленный металл

Плазма, твердое, жидкое

Надо нагреть вещество до высокой температуры

2. Линейчатый

 

 

Частокол цветных линий, разделенных темными промежутками

Газоразрядные трубки, наполненные соответствующим газом

Газы в атомарном состоянии

Внести вещество в пламя горелки или получить газовый разряд в трубке

3. Полосатый

 

 

Цветные полосы, разделенные темными промежутками

Газоразрядные трубки

Газы в молекулярном состоянии

Подать высокое напряжение на газоразрядную трубку

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Спектральный анализ и его применение

а) в химии, б) астрономии, в) в металлургии  г) геологии

             

Ситуация №15 «Оптические спектры излучения. Спектральный анализ и его применение»

 

Цель

Средства

Действия

Результат

 

норма содержания

система

способностей

 

1

2

3

4

5

 

1.Организо-вать развивающее  пространство для исследования оптических спектров излучения и поглощения и способов из получения

2. Осознать, что в соответствии с решаемыми задачами спектральный анализ можно разделить на:

а) атомный,

б) эмиссионный,

в) молекулярный спектральный анализ

Преподаватель

6.       Микрогруппы

обучаемых

3.Нормы межличностных отношений

4. Развивающее пространство

5. Лист моего состояния

Наладить внешний механизм саморазвития человека:

- приветствие,

- коррекция состава микрогрупп,

- рефлексия состояния

1. Готовность группы к исследованию содержания ситуации

2. Взаимодействие по нормам межличностных отношений

Система инвариантных способностей:

- исследовательские,

- проектировочные,

- исполнительские,

- коммуникативные,

- рефлексивные

 

I Организация целевого пространства

 

1. Содержание ситуации обучения

1. Провести рефлексию предыдущего занятия по вопросам:

 

 

2. Алгоритм организации развивающей среды

1.       Что называют дисперсией света ?

2.       В каких пределах длин волн заключены длины  волн видимого света?

3.       Какой свет называется монохроматическим?

4.       Почему белый свет, проходя сквозь призму, разлагается в цветной спектр?

5.       Для фиолетового или красного света будет больше показатель преломления вещества призмы (стекла)?

6.       Какой свет будет распространяться в веществе призмы (стекле) с большей скоростью – красный или фиолетовый?

7.       Что произойдет при соединении всех световых лучей спектра?

 

 

2. Содержание сегодняшней ситуации «Оптические спектры излучения и поглощения. Спектральный анализ»

 

 

 

 

3. Сообщить позицию преподавателя на содержание ситуации.

В физике  есть раздел, который называется спектроскопия. В нем изучаются оптические спектры. Возникновение спектроскопии относится к концу 17 века, когда И. Ньютон впервые наблюдал спектр солнечных лучей.

Систематическое изучение спектров началось с 1859 г., когда Г. Кирхгоф и Р. Бунзен высказали предложение о связи спектров со строением атомов и молекул.

Спектроскопические методы применяются в геологической разведке и очень широко в астрономии, где спектральные линии являются единственным источником данных  о составе небесных тел.

 

 

 

 

 

4. На предыдущем занятии мы получали и наблюдали с вами спектры Н, Не, Nе, Солнца. Какие это были спектры: излучения или поглощения? Что еще вы можете сказать об этих спектрах? В каких состояниях находятся вещества, излучающие эти спектры? Что вы знаете о спектрах?

 

 

 

 

 

5. Как связан вид спектра с агрегатным состоянием вещества, со строением атомов и молекул , из которых состоит исследуемое вещество? Почему водород дает именно такой спектр, а не другой?

 

 

 

 

 

6. Выявить индивидуальные цели познания

Индивидуальные потребности познания

 

 

 

 

7. Перевести индивидуальные цели в цель микрогруппы

Цель познания микрогруппы

 

 

 

 

8. Соединить цели микрогруппы в общую цель познания

Общая цель познания

 

 

 

 

9. Обсудить средства и способы общей деятельности группы, прогнозируемый результат

Программа деятельности

 

 

 

 

10. Выделить ключевое понятие

Ключевое понятие «Спектр»

 

 

 

4. Вопросы рефлексии:

 

-          11. Провести рефлексию организации целевого пространства

-          Что исследуем?

-          В какой последовательности?

-          Какие средства используем?

-          Какие действия производим?

-     Что получаем в результате?

 

 

Осознание программы деятельности группы

 

 

 

II Организация поискового пространства

 

 

 

1. Программа деятельности

2.Алгоритм составления древа понятий

3. Словари В.И. Даля, С.И. Ожегова, БЭС

1. Составить древа понятий

Индивидуальные древа понятий. Выводные знания.

 

 

 

2. Обсудить выводные знания в микрогруппах.

Выводное знание микрогруппы.

 

 

 

3.       Исследовать смыслы древ понятий.

 

 

 

4. Составить выводные знания группы

Выводное знание группы

 

 

5.  Работа с учебником и дидактическими материалами.

 

 

 

 

 

5.1. Какие виды спектров излучения вы знаете?

5.2. В каких состояниях находятся вещества, излучающие эти спектры

5.3. Что называется спектром поглощения?

Спектры поглощения получаются при прохождении света от источника света, обладающего сплошным спектром, через исследуемую поглощающую среду.

5.4. Как читается закон Кирхгофа?

Всякое тело поглощает те лучи, которые может испускать

5.5.Что называется спектральным анализом? Где он используется?

 

 

 

 

III. Организация рефлексивного пространства

 

 

 

1. Вопросы на понимание содержания и развитие способностей

2. Вопросы по состоянию сенсорного мира

3. Вопросы по состоянию физического мира

4. Лист моего состояния

1. Осознание результатов совместной деятельности (по результату и процессу)

-          Что понял (а) по содержанию ситуации?

-          Что изменилось в сравнении с первоначальным знанием?

-          Что было новым?

-          Какие инвариантные способности проявлялись в деятельности?

-          Какие испытываете чувства?

-          Есть ли чувство усталости?

-          Что хотелось бы изменить по процессу обучения?

2. Заполнить лист моего состояния

 

 

 

 

 

 

 

 

Лист моего состояния

 

 

           

 


 

 

ЦЕЛЬ: исследовать понятие «спектр»          «оптический спектр».

СПЕКТР (от лат. – «представление», « образ»)

Выводное знание: Оптический спектр  – совокупность спектральных линий, соответствующих определенной частоте колебаний (или длине волны)

Совокупность различных значений, которые может принимать данная физическая величина 

Спектр колебаний  

Спектр масс, импульсов, энергии, скоростей – в ядерной физике

Спектр звука

Спектр магнитный

Спектр частоты

Спектральные линии – линии в оптических спектрах, соответствующие определенной частоте колебаний (или длине волны)

Спектральные линии обнаруживаются при помощи спектральных приборов, разлагающих излучение по длинам волн

Ширина спектральной линии зависит от условий возбуждения спектра и составляет обычно 0,01-1 А

Спектры могут быть непрерывными и дискретными (прерывными)

Спектры оптические 

 изучаются с помощью

 спектрометров

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОМПЛЕКТ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
К БЛОКУ № 19
 «Световые кванты»



  • модуль №19 «Световые кванты»
  • ситуация занятий №16
  • ключевые понятия с приложением древ понятий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МОДУЛЬ №19

Zn

 

-

-

-

-

-

Световые кванты

 

 

Образ:

электрическая дуга

 

                                                                                                     фотоны                         электроны

1

Структура системы:

 

1.1

Элементы: 

Электрическая дуга 

Отрицательно заряженная металлическая пластина - Zn

1.2

Функции элементов

Испускает фотоны инфракрасного, видимого, ультрафиолетового излучений

Поглощает фотоны и разряжается

1.3

Виды связей элементов

Энергия фотонов преобразуется в энергию атомов вещества пластины

1.4

Функция видов связей

Происходит освобождение электронов из металла

1.5

Функция системы

Фотоэффект – это изменение электрических свойств вещества, происходящее под действием электромагнитных излучений (света, ультрафиолетовых, рентгеновских и др. лучей)

2

Нормы связей

1.       I закон фотоэффекта (закон Столетова) 1888 г.

Количество электронов, вырываемых светом (ультрафиолетовым излучением) с поверхности металла за 1 сек. пропорционально поглощаемой за это время энергии световой (ультрафиолетовой) волны.

2.       1900 г., 14 декабря. Идея М. Планка о квантах

Е = h υ – энергия фотона

h = 6,63 х 10-34 Дж х с – постоянная Планка

υ – частота излучения

3.       1905 г.

Е = Авых + Кэл.                   Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта

h υ = Авых + mэл υ2эл.max

                            2

4.       Исследование:

А) Если Еф < Авых,       то фотоэффект не происходит

Б)           Еф > Авых,       то фотоэффект происходит

              Еф min > Авых,   то наступает порог фотоэффекта

min = Авых

 


                                      - для каждого вещества существует своя особая

                                        частота, ниже которой фотоэффект не происходит

5.       С = λ υ – скорость электромагнитного излучения в вакууме

С

Λ

=

 


6.        =   ;      υmin = с

                             λmax

 = А вых

λmax

 


7.                                    Наименьшая частота или наибольшая длина волны, при которой                                    

                                    фотоэффект еще идет, называется красной границей фотоэффекта.

 

 

 

Минимальная частота или максимальная длина волны, при которой начинается фотоэффект для данного вещества, называется его красной границей фотоэффекта

3

 

Метод функционирования системы

1, 2, 3                         для фотоэффекта

 

1. Квант электромагнитного излучения падает на поверхность металла

2. Электрон, получив энергию от фотона, выходит из металла

3. и летит с очень большой скоростью

4

Результат функционирования системы

1.       Открытие фотоэффекта Г.Герцем в 1887 г.

2.        Опыты А.Г. Столетова и I закон фотоэффекта (1888 г.)

3.       Идея М. Планка о квантах. 1900 г. Согласно квантовой теории свет испускается атомами или молекулами вещества не непрерывным потоком, но отдельными порциями вполне определенной величины. Эти порции света были названы фотонами. А энергия фотона называется квантом.

4.       Уравнение А. Эйнштейна для фотоэффекта и 2-ой закон фотоэффекта. 1905 г.

5.       «Красная» граница фотоэффекта

6.       Фотоэлементы и их применение в технике

           

 

 


Ситуация № 16 «Фотоэлектрический эффект и его законы»

 

Цель

Средства

Действия

Результат

норма содержания

система

способностей

1

2

3

4

5

1.Организовать развивающее пространство для исследования фотоэффекта, в котором проявляются квантовые свойства света

 

2. Продолжить формирование у учащихся

представления о

свете как особой форме материи, обладающей дуализмом

7.       Преподаватель

8.       Микрогруппы

обучаемых

3.Нормы межличностных отношений

4. Развивающее пространство

5. Лист моего состояния

Наладить внешний механизм саморазвития человека:

- приветствие,

- коррекция состава микрогрупп,

- рефлексия состояния

1. Готовность группы к исследованию содержания ситуации

2. Взаимодействие по нормам межличностных отношений

Система инвариантных способностей:

- исследовательские,

- проектировочные,

- исполнительские,

- коммуникативные,

- рефлексивные

I Организация целевого пространства

 

1. Содержание ситуации обучения

 

 Провести рефлексию предыдущего занятия по вопросам.

Мы продолжаем исследовать природу света и его свойства. Вы уже знаете, что свет обладает двойственной природой, т.е. дуализмом.

Вопросы:

 

 

2. Алгоритм организации развивающей среды

1.       Дайте определение света.

2.       Назовите явления, в которых проявляются волновые свойства света.

3.       Дайте определение этих явлений

4.         Назовите явления, в которых проявляются квантовые свойства света.

5.       Какие новые для вас понятия встречаются в предложении «Квантовые свойства света проявляются при  фотоэффекте»

Новые понятия:

1.       квант,

2.       фотоэффект,

3.       фотон.

 

 

 

2. Заявить  содержание ситуации занятия.

Сегодня на занятии мы начнем исследовать явление фотоэффекта, в котором проявляются квантовые свойства света

 

 

 

 

3. Сообщить позицию преподавателя на содержание ситуации.

1. Без исследования этого явления ваши знания о природе света будут неполными

2.Это явление лежит в основе устройства и действия замечательных приборов – фотоэлементов. Без фотоэлементов не «заговорило» бы кино, не работали бы станки с программным управлением. Они используются в устройствах, которые обеспечивают безопасность людей, работающих на прессах

 

 

 

 

4. Выявить исходный уровень понимания содержания ситуации, противоречие, которое надо разрешить на данном занятии. Вопросы:

Что вы знаете об этом явлении?

Может быть вы встречались уже с ним прежде?

Где оно применяется?

 

 

1

2

3

4

5

 

3. Дуговая лампа или источник ультрафиолетового излучения

5. Выявить проблему занятия и точно сформулировать ее.

Демонстрация опыта: «Возникновение фотоэффекта на цинковой пластине, заряженной отрицательно».

 

 

 

4. Электрометр с цинковой пластиной

5. Эбонитовая и стеклянная палочки

6. Шерсть, шелк

7. Реостаты

8. Латр

9. Провода соединительные

Мы видим, что отрицательно заряженная пластика под действием света разряжается.
Вопрос: Можете ли вы объяснить это явление на основе электромагнитной теории света? Если можете, то как?

 

 

 

 

6. Выявить индивидуальные цели познания

Вопрос: Что бы вы хотели узнать о свете, чтобы объяснить этот опыт?

Индивидуальные потребности познания

 

 

 

7. Перевести индивидуальные цели в цель микрогруппы

Цель познания микрогруппы

 

 

 

8. Соединить цели микрогрупп в общую цель познания

Общая цель познания

 

 

 

9. Обсудить средства и способы общей деятельности группы, прогнозируемый результат

Программа деятельности

 

 

 

10. Выделить ключевые понятие

Ключевые понятия: «квант», «фотоэффект», «фотон»

 

 

11. Вопросы рефлексии:

-          Что исследуем?

-          В какой последовательности?

-          Какие средства используем?

-          Какие действия производим?

-          Что получаем в результате?

11. Провести рефлексию организации целевого пространства

Осознание программы деятельности группы

 

1

2

3

4

5

 

II Организация поискового пространства

 

 

1. Программа деятельности

2.Алгоритм составления древа понятий

3. БЭС, ССИС, предметный словарь

1. Составить древа понятий на ключевые слова: «квант», «фотоэффект», «фотон»

Индивидуальные древа понятий. Выводные знания.

 

 

2. Обсудить выводные знания в микрогруппах.

Выводное знание микрогруппы.

 

 

6.       Исследовать смыслы древ понятий.

 

 

4. Составить выводное знания группы

Выводное знание группы

 

4. Физика – 11 кл.

5. А.Е. Марон «Задания по физике…», зачет 2, стр. 21, указания к работе с учебникам

5. Чтение текста учебника и ответы на вопросы:

1.       Когда и кем было открыто явление фотоэффекта?

2.       Опишите схему установки опыта Герца и объясните, в чем суть опыта?

3.       Какое излучение освобождает электроны из цинка?

4.       Как Герц доказал, что именно ультрафиолетовые лучи вырывают электроны из цинка?

5.       «Действие лучей есть строго униполярное: положительный заряд лучами не уносится» - такой вывод был впервые сформулирован русским ученым А.Г. Столетовым. Почему фотоэффект не наблюдается на положительно заряженной пластине? Происходит ли он на самом деле?

6.       Используя рисунок из учебника, объясните назначение основных частей установки А.Г . Столетова по изучению фотоэлектрического эффекта.

 

 

 

 

7.       Начертите вольтамперную характеристику фотоэффекта и объясните ее особенность

8.       Как читается 1-ый закон фотоэффекта?

 

 

 

6. А.А. Фадеева, Физика II, Дидактические материалы, стр. 42, № 13

9. Проблемы:

1) Но и при малой интенсивности ультрафиолетовых лучей наступает фотоэффект, а при большой интенсивности света он может не наступить

 

 

 

 

2). Скор. вырв. электр. не зависит от интенсивности излучения

Эти и другие опытные факты не могут быть объяснены на основе волновой теории. Но все эти противоречия снимаются, если посмотреть  на свет, как поток частиц – фотонов.

 

 

 

 

Идея М. Планка о квантах. 14 декабря 1900 г в докладе на заседании Берлинского физического общества Планк впервые выдвинул идею квантования энергии. Он сделал предположение, что энергия излучается и поглощается не непрерывно, как было принято классической физикой, а дискретными порциями – «квантами»

Еф = h υ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основатель квантовой теории Макс Планк родился в г. Киле 23 апреля 1858 г. Отец и дед его были профессорами германских университетов. Еще в гимназические годы Планк обнаружил большие математические способности и музыкальное дарование.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

После окончания гимназии семнадцатилетний юноша некоторое время колебался в выборе занятия: музыка или наука.

Физики–экспериментаторы относились к Планку – представителю теоретической физики – крайне настороженно. Теоретическая физика в то время только зарождалась.

В личной жизни М. Планк перенес много горя. У него умерла жена, он потерял обоих детей, погиб под Верденом его старший сын, а младший был казнен фашистами в январе 1945 г. Во время последней войны сгорел его дом.

 

 

 

6. Алгоритм «Модуль»

6. Заполнение модуля – систематизация знаний

Модуль «Фотоэффект и его законы»

 

 

7. Сборники задач В.П. Демковича, А.П. Рымкевича

7. Решение задач на применение уравнения Эйнштейна для фотоэффекта

 

 

 

8. Физика  - 11 кл.

9. А.Е. Марон, стр. 22, № 5

8. Работа с учебником и ответы на вопросы по теме: «Фотон»

 

 

 

10. Сборники задач. Демковича и Рымкевича.

11. Алгоритм решения задач

9.Решение задач по определению энергии, массы и импульса фотона

Домашнее задание

 

 

 

 

III. Организация рефлексивного пространства

 

 

1. Вопросы на понимание содержания и развитие способностей

2. Вопросы по состоянию сенсорного мира

3. Вопросы по состоянию физического мира

4. Лист моего состояния

1. Осознание результатов совместной деятельности (по результату и процессу)

-          Что понял (а) по содержанию ситуации?

-          Что изменилось в сравнении с первоначальным знанием?

-          Что было новым?

-          Какие инвариантные способности проявлялись в деятельности?

-          Какие испытываете чувства?

-          Есть ли чувство усталости?

-          Что хотелось бы изменить по процессу обучения?

2. Заполнить лист моего состояния

 

 

 

 

 

 

 

 

Лист моего состояния

 

           

 


ЦЕЛЬ: исследовать понятие «фотоэффект».

ФОТОЭФФЕКТ

Фото 

Выводное знание: Фотоэффект физическое явление, происходящее  под действием света. Внешний фотоэффект – испускание электронов вовне под действием света (ультрафиолетовых, рентгеновских и других лучей)

Происходящий

Действующий

Под действием света

- Это изменение электрических свойств вещества, происходящее под действием электромагнитных излучений (света, ультрафиолетовых, рентгеновских и др. лучей)

- Испускание электронов вовне под действием света (ультрафиолетовых рентгеновских и др. лучей) – внешний фотоэффект 

- Явление, связанное с освобождением электронов твердого тела или жидкости под действием электромагнитного излучения (света или ультрафиолет, или рентгеновского) 

Эффект 

Действие 

Физическое

явление  

Различают   

Внешний  фотоэффект – испускание электронов вовне под действием электромагнитных излучений

Внутренний фотоэффект – увеличение электропроводности полупроводников или диэлектриков под действием света

Вентильный фотоэффект – возбуждение светом э.д.с. на границе между металлом и полупроводником или между разнородными полупроводниками (р-п) – переход

 

 

 

 

 

 



ЦЕЛЬ: исследовать понятие «квант».

КВАНТ (от нем. – «сколько»)

Выводное знание: Квант – частица – носитель свойств какого-либо физического поля. Квант электромагнитного поля – фотон – переносчик электромагнитного взаимодействия между заряженными частицами;  обладает энергией и импульсом.

- Минимальное количество, на которое может изменяться дискретная по своей природе физическая величина (действие, энергия, количество движения и т.д.)

Квант действия – 

 одна из основных

 постоянных

 физики

 (постоянная

 Планка)

То же, что Планка постоянная

- Частица -

- носитель свойств какого-либо физического поля (квант электромагнитного поля – фотон, квант поля звуковых колебаний - фонон)

Квант света – фотон оптического излучения 

Квантование 

Иначе дискретизация – деление на кванты 

Представление какой-либо величины в виде последовательного ряда ее отдельных (дискретных) значений в соответствии с определенным законом (квантование по энергии, квантование момента количества движения по величине и направлению и т.п.)

Квантовый переход – скачкообразный переход какой-либо системы из одного состояния в другое, вызванный  поглощением или испусканием системой каких-либо квантов

Обладает энергией Е = ħ w и импульсом Р= ħ w,

               с

где ħ – Планка постоянная;

с – скорость света в вакууме;

w – угловая частота соответствующего электромагнитного излучения

- Квант электромагнитного излучения 

Нейтральная элементарная частица с нулевой массой и спином 1 

Переносчик электромагнитного взаимодействия между заряженными частицами  

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОМПЛЕКТ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
К БЛОКУ № 20
 «Атом и атомное ядро»



  • модули №20 «Строение атома», № 20.1 «Ядро атома»

        № 20.2 «Радиоактивность»

  • ситуации занятий № 17, 18, 19
  • ключевые понятия с приложением древ понятий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МОДУЛЬ № 20

Строение атома.

 

атом

атом

 

+

-

молекула

-

-

-

+

  +

1

2

3

4

5

6

Система:

Образ: атом – неделимый

 

Модель

Демокрита

 

 

    до 1903 г.

 

 

в 1903 г.

 

 

Модель Томсона

 

 

                         1911 г.

                          Модель

                         Резерфорда

 

Серия

Лаймэна

                                                  Серия

                                                  Бальмера

 

 

 

 

 

 

 

 

          Модель атома

          водорода по

          Бору

1

Структура системы:

 

1.1

Элементы:

Ядро и электроны.

1.2

Функции элементов

В ядре сосредоточена почти вся масса и энергия атома. Электроны делают атом нейтральным.

1.3

Виды связей

Между ядром и электронами действуют электромагнитные и гравитаци-онные силы.

1.4

Функции видов связи

Они удерживают атом от распада, придавая ему устойчивость.

1.5

Функции системы

Атом (от греч. неделимый) – мельчайшая частица химического элемента,  носитель его свойств, образующая с атомами того же элемента или атомами других элементов более сложные химические комплексы – молекулы.

2

Нормы связей

Ядро меньше атома в 10000 или в 100000 раз.

3

Метод функционирования системы

   1;2;3

Для излучения атома

1. На трубку с газом подать высокое напряжение или подействовать на газ инфракрасными, ультрафиолетовыми, рентгеновскими или γ-лучами.

2. Переход электронов на дальние орбиты, т.е. переход атомов в возбужденное состояние при поглощении энергии.

3. Переход электронов на ближние орбиты, т.е. возвращение атомов в нормальное состояние.

При этом атомы излучают видимый свет, инфракрасные, ультрафиолетовые лучи.

4

Результат функционирования системы

  1. Развитие представлений о строении атома:

а) модель атома Томсона,

б) опыты Резерфорда. Ядерная модель атома,

в) проблема устойчивости атома – постулаты Бора.

  1. Лазеры.
               

МОДУЛЬ № 20.1

Н

3

1

тритий

Ядро атома

Система:

АТОМ

Образ:

Ядро атома Li

 

Н

1

1

Н

2

1

протий

дейтерий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                 

1

Структура системы:

 

1.1.

Элементы:

протоны

нейтроны

1.2.

Функции 

элементов

Накапливают массу и энергию

 

1.3.

Виды связей элементов

 

Между протонами действуют силы кулоновского отталкивания

 

 

Силам кулоновского отталкивания противодействуют ядерные силы притяжения, удерживая ядро от распада

1.4.

Функции видов

связей

1.5.

Функции

 системы

Ядра атомов являются источниками огромных запасов энергии

2

Нормы

связей

1.        A=Z+N  - массовое число,

  где Z           - число протонов в ядре,

        N           - число нейтронов

2.        Mяд < Zmp + Nmn   - масса ядра всегда меньше суммы масс покоя       протонов и нейтронов, образующих ядро

3.        M=Zmp + Nmn – Mяд    - дефект масс

4.        E=mc2 – закон взаимосвязи массы и энергии

5.        Eсв=   M c2 – энергия связи

3

Метод                функционирования

системы

 

1, 2, 3

Для образования ядра

 

 

 

 

 

 

 

1. Нужно сблизить нуклоны на расстояние порядка 10-12- 10-13 см

2. Под действием ядерных сил нуклоны будут двигаться с ускорением друг к другу.

3. При их сближении выделяется огромное количество энергии, носителями которой являются j-кванты

4

Результат

функционирования

системы

1.       Протонно-нейтронная модель ядра.

2.       Изотопы.

3.       Ядерные реакции.

4.       Цепная реакция деления ядер урана.

5.       Термоядерная реакция.

6.       Применение атомной энергии.

7.       Опасность р/а излучений для человека.

           

 

 

 

 

МОДУЛЬ № 20.2

Радиоактивность. Виды радиоактивных излучений и их свойства 

 

1

Структура системы:

 

1.1

Элементы: 

Неустойчивые атомные ядра

1.2

Функции элементов

Самопроизвольно превращаются в ядра других элементов, испуская α, β и j - лучи

1.3

Виды связей элементов

Исходное ядро

 

Исходное ядро

Новое ядро     +

 

Новое ядро      +

Ядро атома гелия

 

Электрон

1.4

Функция видов связей

Радиоактивные ядра переходят в равновесное, устойчивое состояние, преобразуясь в другие ядра

1.5

Функция системы

-t

Т

Распад неустойчивых ядер продолжается до образования устойчивых (стабильных) ядер химических элементов

2

Нормы связей

-t

Т

N =  N0  = N0* 2     - закон радиоактивного распада

         2

 

 α – распад

А        А-4         4

Х         У     +    Не     - α-частица

Z         Z –2        2

 226         222       4

Rа       Rп   +   Не

88       86                2

 

 

β - распад

А           А            О

Х      У   +   ℓ - электрон

Z     Z +1  - 1

239          239            О

U        Np   +  ℓ

92            93             -1

3

Метод функционирования системы

 

   1; 2; 3            при α-распаде 

1. Неустойчивое ядро выбрасывает α-частицу

2. Образуется ядро другого химического элемента,

3. Новый элемент смещен на 2 клетки к началу таблицы Менделеева по сравнению с исходным ядром

   1; 2; 3            при β-распаде

1. Нейтрон в ядре атома распадается на протон и электрон

2. Электрон выбрасывается из ядра

3. Число протонов в новом ядре увеличивается на 1 по сравнению с исходным ядром

4

Результат функционирования системы

1.       Открытие радиоактивности Беккерелем в 1896 г.

2.       Получение новых радиоактивных элементов супругами Кюри.

3.       Опыты Резерфорда по изучению природы и свойств радиоактивных излучений в 1898 г.

               

 

 

 

 

 

 


№ п/п

Вид излучения (Физика – 11 кл. ζ Марон, с. 28)

Природа

Знак заряда

Источники

Кинетическая энергия

Скорость при вылете из ядер

Свойства

1

2

3

4

5

6

7

8

1

α-лучи

- это поток ядер атомов гелия (42Не или 24α)

+

- неустойчивые атомные ядра химических элементов,

начиная

с № 83

От 4 до 9 МэВ

От 14000 до 20000 км/с.

1)      Отклоняются и в электрическом, и в магнитном поле

2)      Обладают наименьшей проникающей способностью: (пробег в воздухе 3-9 см.). Их можно задержать листом бумаги

3)     

162

Обладают большой ионизирующей способностью

2

β-лучи

- это поток электронов

0-1

mе= mα

      7350

-

 

От 0,01 до 2,4 МэВ

Скорость близка к скорости света

1)      Отклоняются и в электрическом, и в магнитном поле

2)      Обладают большой проникающей способностью (пробег в воздухе 40 см.). Их можно задержать слоем свинца ≈ 3 мм.

3)      Обладают ионизирующей способностью

3

j – лучи

- это поток фотонов, υ ˜ 1020 Гц

0

 

От 0,02 до 2,6 МэВ

≈ 300000 км/с

1)      Не отклоняются ни в электрическом, ни в магнитном поле

2)      Обладают очень большой проникающей способностью (тело человека пронизывают насквозь) слой воздуха в несколько сот метров

3)      Ионизирующая способность невелика

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Ситуация № 17 «Развитие представлений о строении атома. Опыты Резерфорда. Планетарная модель атома.

Зарождение квантовой механики. Квантовые постулаты Бора»

 

Цель

Средства

Действия

Результат

 

норма содержания

система способностей

 

1

2

3

4

5

 

1.Организовать поисковое пространство для развития инвариантных способностей учащихся при исследовании и осмыслении различных моделей строения атома, отражающих процесс познания научной истины

 

2. Осмыслить сложность строения атома и трудности, стоявшие перед физиками в познании мира микрочастиц

 

7.       Преподаватель

8.       Микрогруппы

обучаемых

3.Нормы межличностных отношений

4. Развивающее пространство

5. Лист моего состояния

Наладить внешний механизм саморазвития человека:

- приветствие,

- коррекция состава микрогрупп,

- рефлексия состояния

1. Готовность группы к исследованию содержания ситуации

Система инвариантных способностей:

- исследовательские,

- проектировочные,

- исполнительские,

- коммуникативные,

- рефлексивные

 

2. Взаимодействие по нормам межличностных отношений

I Организация целевого пространства

 

1. Содержание ситуации обучения

1. Провести рефлексию предыдущего занятия по вопросам:

 

2. Алгоритм организации развивающей среды

 2. Заявить содержание ситуации занятия

откройте, пожалуйста, учебник на стр. 256 и прочитайте, какой раздел физики мы начинаем изучать.

Записать на доске «Атомная физика»

 

 

 

Учебники

Физика – 11 кл.

Г.Я. Мякищев, 2002г.

3. Сообщить позицию преподавателя на содержание ситуации.

Изучая этот раздел физики, мы увидим, какие трудности преодолевали ученые в процессе познания структуры атома, как этот  процесс привел к созданию новой  теории – квантовой механики, а развитие квантовой теории привело к созданию лазеров, т.е. гигантскому прогрессу в самых различных областях техники и технологии

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Выявить исходный уровень понимания содержания ситуации, противоречия, которое надо разрешить на данном занятии

 

 

 

 

 

5. Выявить проблему занятия и точно сформулировать ее

 

 

 

 

 

6. Выявить индивидуальные цели познания

Индивидуальные потребности познания

 

 

 

 

7. Перевести индивидуальные цели в цель микрогруппы

Цель познания микрогруппы

 

 

 

 

8. Соединить цели микрогруппы в общую цель познания

Общая цель познания

 

 

 

 

9. Обсудить средства и способы общей деятельности группы, прогнозируемый результат

Программа деятельности

 

 

1

2

3

4

5

 

 

 

10. Выделить ключевое понятие

Ключевое понятие «атом»

 

 

 

4. Вопросы рефлексии:

 

-          11. Провести рефлексию организации целевого пространства Что исследуем?

-          В какой последовательности?

-          Какие средства используем?

-          Какие действия производим?

-     Что получаем в результате?

 

 

Осознание программы деятельности группы

 

 

 

II Организация поискового пространства

 

 

 

Тетради учащихся. На доске 4 линии

1. Программа деятельности

2.Алгоритм составления древа понятий

3. Словари В.И. Даля, С.И. Ожегова, БЭС, ССиС

Откройте тетради, точнее лабораторную работу «Наблюдение спектров» и назовите линии спектра водорода

 

 

 

 

Вопросы:

1.       А вы можете объяснить, почему в линейчатом спектре водорода 4 линии и как они образуются?

2.       А чем они излучаются? Ответ: Возбужденными атомами

Вывод: Чтобы объяснить линейчатый спектр водорода, надо знать структуру атома

3.       Что вы знаете о строении атома? Ответ: ….

5.       Выявить проблему занятия и точно сформулировать ее. Можете ли вы, исходя из этой  модели атома, объяснить образование спектра водорода, а может эта модель не верна, и может быть есть другая модель атома водорода которая позволит объяснить этот спектр?

 

 

 

 

1. Составить древо понятия «атом»

Индивидуальные древа понятий. Выводные знания.

 

 

 

 

2. Обсудить выводные знания в микрогруппах.

Выводное знание микрогруппы.

 

 

 

 

9.       Исследовать смыслы древ понятий.

 

 

 

 

4. Составить выводные знания группы

Выводное знание группы

 

Доска

5. «Развитие представлений о строении атома. Опыты Резерфорда. Квантовые постулаты Бора». Из древа 1-ая модель: атом – неделимый – рисуем

4 модели атома до модуля (образы)

 

 

 

Физика – 11 Г.Я. Мякишев, 2002 г.

 

На доске и в тетрадях делаем зарисовки модели атома Томсона

6.Открываем учебники, самостоятельно читаем о модели атома Томсона и отвечаем на вопросы:

1.       Какую частицу в 1897 г. открыл Томсон?

2.       Как заряжен электрон?

3.       Опишите модель атома Томсона и изобразите ее

4.       Каков радиус атома Томсона?

5.       Могла ли эта модель объяснить  линии в спектре водоворота?

 

 

 

 

Физика – 11 кл.

Таблица «Схема опыта Резерфорда»

6.       Кто и когда решил исследовать структуру атома Томсона?

Читаем «Опыты Резерфорда» и отвечаем на вопросы.

1.       Цель опыта

2.       Оборудование

3.       Что происходит при отсутствии фольги и при ее наличии?

4.       Результат

5.       Анализ результата

 

 

 

 

 

7. Оставляя место для 2-х рисунков, переходим к конструированию модуля «Опыт Резерфорда»

Модуль «Опыт Резерфорда»

 

 

 

А.Е. Марон

Стр. 26 (п.5) «Задания по физике для учащихся вечерней школы»

 

Таблица «Боровские орбиты»

8. Рисуем модель атома Резерфорда

Вопросы:

1.       Может ли эта модель объяснить 4 линии в спектре водорода?

2.       Что она может объяснить и чего не может и почему?

Мой рассказ…

3.       Кто и когда нашел выход из затруднительного положения?

4.       Для атома какого химического элемента Бор разработал свою теорию?

 

 

 

 

А.Е. Марон стр. 26 (п.5 конец)

5.       Излучает ли атом, когда он находится в стационарном состоянии?

6.       Когда атом излучает энергию?

7.       Когда атом поглощает  энергию?

Записать постулаты Бора

кп = Ек - Еп

Ограничения теории Бора.

Теория Бора позволила ответить на вопрос квантовой теории о 4-х линиях спектра Н.

Вывод: лазеры

 

 

 

 

Пеннер, Корж

9. Д.з. x 94-97, Г.Я. Мяуишев, 2002 г.

Физика – 11 кл. Модуль

Задание 11-1, 11-2, 11-3, 11-4, 11-5

стр. 91

 

 

 

 

III. Организация рефлексивного пространства

 

 

 

1. Вопросы на понимание содержания и развитие способностей

2. Вопросы по состоянию сенсорного мира

3. Вопросы по состоянию физического мира

4. Лист моего состояния

1. Осознание результатов совместной деятельности (по результату и процессу)

-          Что понял (а) по содержанию ситуации?

-          Что изменилось в сравнении с первоначальным знанием?

-          Что было новым?

-          Какие инвариантные способности проявлялись в деятельности?

-          Какие испытываете чувства?

-          Есть ли чувство усталости?

-          Что хотелось бы изменить по процессу обучения?

2. Заполнить лист моего состояния

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лист моего состояния

 

 

 

 

 

 

 

 

           

 Ситуация № 18 «Атомное ядро»

 

Цель

Средства

Действия

Результат

 

норма содержания

система способностей

 

1

2

3

4

5

 

1.Организовать поисковое пространство для развития инвариантных способностей учащихся в процессе исследования структуры атомных ядер и способов определения энергии связи атомных ядер.

 

2. Сформировать у учащихся представление об атомных ядрах, как источнике огромных запасов энергии.

10.   Преподаватель

11.   Микрогруппы

обучаемых

3.Нормы межличностных отношений

4. Развивающее пространство

5. Лист моего состояния

Наладить внешний механизм саморазвития человека:

- приветствие,

- коррекция состава микрогрупп,

- рефлексия состояния

1. Готовность группы к исследованию содержания ситуации.

2. Взаимодействие по нормам межличностных отношений.

Система инвариантных способностей:

- исследовательские,

- проектировочные,

- исполнительские,

- коммуникативные,

- рефлексивные

 

I Организация целевого пространства

 

1. Содержание ситуации обучения.

 

1. Провести рефлексию предыдущего занятия по вопросам:

 

 

2. Алгоритм организации развивающей среды.

 

3. Д.И. Пеннер и Э.Д. Корж «Программированные задания по физике для 10 класса».

11-1, 11-3, 11-4, 11-5 – стр. 91-94

Д.И. Пеннер и Э.Д. Корж «Программированные задания по физике для 10 класса»

 

 

2. Заявить содержание ситуации занятия «Атомное ядро»

 

 

 

 

3. Сообщить позицию преподавателя на содержание ситуации.

Несмотря на то, что атомное ядро является мельчайшей частицей вещества, ему посвящен целый раздел, который называется физикой атомного ядра. А как вы думаете, почему атомное ядро привлекает такое пристальное внимание физиков?

 

 

 

 

 

4. А что вы знаете об атомном ядре?

 

 

 

 

 

5. Выявить проблему занятия и точно сформулировать ее.

Какими свойствами обладают атомные ядра? Где и как эти свойства используются? 

 

 

 

 

 

6. Выявить индивидуальные цели познания.

Индивидуальные потребности познания.

 

 

 

 

7. Перевести индивидуальные цели в цель микрогруппы.

Цель познания микрогруппы.

 

 

 

 

8. Соединить цели микрогрупп в общую цель познания.

Общая цель познания.

 

 

1

2

3

4

5

 

 

 

9. Обсудить средства и способы общей деятельности группы, прогнозируемый результат.

Программа деятельности.

 

 

 

 

10. Выделить ключевое понятие

Ключевое понятие «ядро»

 

 

 

4. Вопросы рефлексии:

 

11. Провести рефлексию организации целевого пространства.

-          Что исследуем?

-          В какой последовательности?

-          Какие средства используем?

-          Какие действия производим?

-     Что получаем в результате?

Осознание программы деятельности группы

 

 

 

II Организация поискового пространства

 

 

 

1. Программа деятельности

2.Алгоритм составления древа понятий

3. Словари В.И. Даля, С.И. Ожегова, БЭС, ССИС

1. Составить древо понятия.

Индивидуальные древа понятий. Выводные знания.

 

 

 

2. Обсудить выводные знания в микрогруппах.

Выводное знание микрогруппы.

 

 

 

12.   Исследовать смыслы древ понятий.

 

 

 

4. Составить выводные знания группы

Выводное знание группы

 

4. Таблица Менделеева.

5. Физика – 11 кл.

x 105  Г.Я Мякишев, 2002 г.

6. А.А.Фадеева, Дидактические материалы. Физика – II

7. Алгоритм «Модуль».

5. Работа с учебником Физика – 11 и дидактическими материалами, А.А.Фадеева

Физика-II

Исследовать и осознать природу ядерных сил. Подготовить учащихся к заполнению модуля

стр. 66, задание № 2 и 3

стр. 67, задание № 7 (1 и 2 вопросы)

стр. 66 № 4 и № 6

№ 79, таблица № 20

 

 

 

 

 

7. Заполнение модуля до 1.5

 

 

 

 

 

8. А.А. Фадеева, Физика-II, стр. 67 № 8 (1 и 2 задание)

 

 

 

 

 

9. Заполнение модуля до 4 раздела «Результат»

 

 

 

 

8. Словари ССИС

10. Работа с ССИС «Изотопы»

 

 

 

 

9. Слайды, проктор, экран

11. Просмотр слайдов «Строение атомного ядра», «Изотопы»

 

 

 

1

2

3

4

5

 

 

10. Сборник задач А.П. Рымкевича

12. Заполнение2-х таблиц

а) А.А. Фадеева-II, стр. 66 № 6

б) Изотопы водорода

в) Решение задач на определение состава ядра и расчет энергии связи

Д.з. ξ 103, 105, 106 Г.Я. Мякишев, 2002 г.

 

 

 

III. Организация рефлексивного пространства

 

 

 

1. Вопросы на понимание содержания и развитие способностей

2. Вопросы по состоянию сенсорного мира

3. Вопросы по состоянию физического мира

4. Лист моего состояния

1. Осознание результатов совместной деятельности (по результату и процессу)

-          Что понял (а) по содержанию ситуации?

-          Что изменилось в сравнении с первоначальным знанием?

-          Что было новым?

-          Какие инвариантные способности проявлялись в деятельности?

-          Какие испытываете чувства?

-          Есть ли чувство усталости?

-          Что хотелось бы изменить по процессу обучения?

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Заполнить лист моего состояния

Лист моего состояния

 

 

           

 

 

 

 

 

Ситуация №19 «Радиоактивность. Виды радиоактивных излучений и их свойства»

 

Цель

Средства

Действия

Результат

норма содержания

система

способностей

1

2

3

4

5

1.Организовать поисковое пространство для развития инвариантных способностей учащихся при исследовании явления  естественной радиоактивности

 

2. Осознать это явление как самопроизвольное превращение

неустойчивых

атомных ядер одних химических элементов в ядрах других элементов, сопровождающееся испусканием α,β,j – лучей. Исследовать сложный состав радиоактивного излучения и его природу

13.    Преподаватель

14.    Микрогруппы

обучаемых

3.Нормы межличностных отношений

4. Развивающее пространство

5. Лист моего состояния

Наладить внешний механизм саморазвития человека:

- приветствие,

- коррекция состава микрогрупп,

- рефлексия состояния

1. Готовность группы к исследованию содержания ситуации

2. Взаимодействие по нормам межличностных отношений

Система инвариантных способностей:

- исследовательские,

- проектировочные,

- исполнительские,

- коммуникативные,

- рефлексивные

I Организация целевого пространства

 

1. Содержание ситуации обучения

 

1. Провести рефлексию предыдущего занятия по вопросам:

 

 

 

2. Алгоритм организации развивающей среды

1.       Каково строение атомного ядра?

2.       Чему равно массовое число?

3.       Есть ли внутри ядра электроны?

4.       Сколько протонов и нейтронов содержат ядра атомов алюминия 1327Аl, углерода 612С?

5.       Отличаются ли изотопы химическими и физическими свойствами?

6.       Могут ли ядра одних элементов превращаться в ядра других элементов?

 

 

 

2. Заявить содержание ситуации занятия. Радиоактивность. Виды  радиоактивных излучений и их свойства.

 

 

 

3. Сообщить позицию преподавателя на содержание ситуации. Явление радиоактивности интересно тем, что доказывает сложный состав атомного ядра, а также то, что ядра одних химических элементов могут превращаться в ядра других химических элементов

 

 

 

4. Что вы знаете об этом явлении? Кто его открыл, исследовал? Какие радиоактивные элементы вы знаете?

 

 

 

5. Выявить проблему занятия и точно сформулировать ее. Что такое радиоактивность?

 

 

 

 

6. Выявить индивидуальные цели познания 

Индивидуальные потребности познания

 

 

 

7. Перевести индивидуальные цели в цель микрогруппы

Цель познания микрогруппы

 

 

 

8. Соединить цели микрогрупп в общую цель познания

Общая цель познания

 

 

 

9. Обсудить средства и способы общей деятельности группы, прогнозируемый результат

Программа деятельности

 

 

 

10. Выделить ключевое понятие

Ключевое понятие «Радиоактивность»

 

 

4. Вопросы рефлексии:

-           

-          11. Провести рефлексию организации целевого пространства

-          Что исследуем?

-          В какой последовательности?

-          Какие средства используем?

-          Какие действия производим?

-     Что получаем в результате?

Осознание программы деятельности группы

 

 

II Организация поискового пространства

 

 

1. Программа деятельности

2.Алгоритм составления древа понятий

3. Словари В.И. Даля, С.И. Ожегова, БЭС, ССИС

1. Опорный конспект «Радиоактивность»

2.  Опорный конспект «Явление радиоактивности»

3. Д/позит «А. Беккерель», «Мария Склодовская-Кюри и П. Кюри»

α,β,j – излучения

4. Диапроектор

5. Слайды: «α и β - распад»

1. Составить древо понятия «Радиоактивность»

Индивидуальные древа понятий. Выводные знания.

 

 

2. Обсудить выводные знания в микрогруппах.

Выводное знание микрогруппы.

 

 

3.Исследовать смыслы древ понятий.

 

 

4. Составить выводное знание группы

Выводное знание группы

 

5. Рассказать учащимся об открытии радиоактивности Беккерелем, поиске новых радиоактивных элементов супругами Кюри

 

 

 

 

6.Просмотр слайдов

 

 

 

7. Вопросы:

1.       Может ли радиоактивный элемент одновременно излучать α и β – лучи?

2.       В каких случаях излучаются j – лучи?

3.       Какие элементарные частицы испускаются при α  – распаде?

4.       Запишите правило смещения для α  – распада

5.       Сформулируйте правило смещения для α  – распада

6.       Какие элементарные частицы испускаются при β – распаде?

7.       Запишите правило смещения для β – распада

8.       Сформулируйте правило смещения для β – распада

9.       Какие из известных вам законов сохранения выполняются при радиоактивных превращениях?

10.    Просмотр слайдов

«α  – распад»,

«β – распад»

 

 

 

 

7.       Второй вариант вопросов .

7.1.    Что представляет собой α  – частица?

7.2.    Что называют α  – распадом?

7.3.    Как изменяется масса и заряд ядра атома радиоактивного элемента в результате одного акта α  – распада?

7.4.    Как изменяется положение ядра в таблице Менделеева в результате одного акта α  – распада? Запишите соответствующее уравнение.

7.5.    Какой элемент образуется в результате одного акта α  – распада плутония 94239Рu, радия 88226Rа?

7.6.    Что представляет собой β – частица?

7.7.    Что называют β – распадом?

7.8.    Как изменяются масса и заряд ядра атома радиоактивного элемента в результате β – распада?

7.9.    Как изменяется положение ядра в таблице Менделеева в результате β – распада. Запишите соответствующее уравнение.

 

 

 

 

8.       В какой элемент превращается нептуний 93239Nр в результате β – распада?

8.1.    Какие из известных вам законов сохранения выполняются при радиоактивных превращениях?

8.2.    Вывод закона радиоактивного распада.

 

 

 

5. Слайд «Период полураспада»

9. Заполнение модуля «Радиоактивность»

Радиоактивность. Виды радиоактивных излучений и их свойства.

 

 

 

10. Решение задач В.М. Крылов «Дидактический материал по физике» стр. 29 III И5А1-IIIИБ2

 

 

III. Организация рефлексивного пространства

 

 

1. Вопросы на понимание содержания и развитие способностей

2. Вопросы по состоянию сенсорного мира

3. Вопросы по состоянию физического мира

4. Лист моего состояния

1. Осознание результатов совместной деятельности (по результату и процессу)

-          Что понял (а) по содержанию ситуации?

-          Что изменилось в сравнении с первоначальным знанием?

-          Что было новым?

-          Какие инвариантные способности проявлялись в деятельности?

-          Какие испытываете чувства?

-          Есть ли чувство усталости?

-          Что хотелось бы изменить по процессу обучения?

Лист рефлексии

 

 

 

 

 

2. Заполнить лист моего состояния

Лист моего состояния

 

ЦЕЛЬ: исследовать понятие «ядро атома».

Выводное знание: Атомное ядро – центральная часть атома, обладающая положительным зарядом и практически несущая всю массу атома, состоящая из протонов и нейтронов 

Мельчайшая частица химического элемента, сохраняющая его свойства

Сложная система, состоящая из положительно заряженного ядра и движущихся вокруг него отрицательно заряженных электронов 

Устойчивая элементарная   частица с массой, равной 9,108*10-28 г, отрицательным элементарным электрическим зарядом и спином 1/2

Протон - устойчивая элементарная частица со спином ½ и массой в 1836 электронных масс

(˜  10-24г.), относящаяся к барионам 

Электрически нейтральная  элементарная частица, с массой, почти равной массе протона, и спином ½; в свободном состоянии не стабилен, время жизни 16 минут.

Число нейтронов равно разности массового числа и числа протонов

Положительно заряженная центральная часть атома, в которой практически сосредоточена вся масса атома.

ЯДРО АТОМА

Объем ядра атома изменяется пропорционально числу нуклонов в ядре. В поперечнике тяжелые ядра атомов достигают ~10-12 см. Плотность ядерного вещества   ˜ 1014 г/см3

 

Состоит из протонов и нейтронов (нуклонов), сумма которых определяет массу атомного ядра, а число протонов – его заряд и атомный 

 номер в периодической системе

 элементов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РАДИОАКТИВНОСТЬ

ЦЕЛЬ: исследовать понятие «радиоактивность».

 

Радио

Радиоактивный распад

Активность

Излучать 

Испускать лучи

Выделять лучистую энергию

Издавать 

Выпускать  

Извергать из себя 

Самопроизвольное превращение неустойчивых атомов ядер в ядра других элементов, сопровождающееся испусканием ядерных излучений 

Деятельный 

Основная характеристика радиоактивности – период полураспада

 - Время, в течение которого распадается половина из имевшихся первоначально атомов радиоактивного вещества 

Единицей радиоактивности служит беккерель  

Альфа - лучей    (a - распад)

М           М-4        4

Х   →     У     +    Не

Z          Z – 2          2

 

Поток альфа – частиц

Бета  - лучей    (β - распад)

М             М           О

Х      →    У       +  ℓ

Z          Z – 1        - 1

 

Бета – распад – радиоактивное превращение атомного ядра, при котором испускаются электрон и антинейтрино или позитрон и нейтрино 

Протонов, а также спонтанным делением ядер

протонная радиоактивность 

Выводное знание: Радиоактивность - самопроизвольное превращение неустойчивых атомных ядер в ядра других элементов, сопровождаемое испусканием различных частиц

Действенный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ядро атома состоит из протонов и нейтронов 

Атом представляет собой сложную систему, состоящую из положительно заряженного ядра и движущихся  вокруг  него отрицательно заряженных электронов

Незримая пылинка, из каких будто бы составлены все тела, всякое вещество, как будто бы из песчинок 

Мельчайшая частица химического элемента, носитель его свойств, образующая с атомами того же элемента или атомами др. элементов более сложные химические комплексы – молекулы

Неизмеримая, бесконечно малая пылинка, ничтожное количество  

Вещество в крайних пределах делимости своей 

- неделимый (ое)

Квантовая механика изучает движение микрочастиц

АТОМ

Выводное знание: Атом – мельчайшая частица химического элемента, сохраняющая его свойства 

ЦЕЛЬ: исследовать понятие «атом» .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОМПЛЕКТ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
К БЛОКУ № 21
 «Ядерная энергия.

Ее получение и использование»



  • модуль №21 «Деление ядер урана»
  • ситуация занятия №20
  • ключевые понятия с приложением древ понятий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МОДУЛЬ №21

ядро

энергия

нейтрон

– излучение

г)

в)

а)

Деление ядер урана. Цепная реакция. Термоядерные реакции

 

 

 

б)

 

1

Структура системы:

 

1.1

Элементы: 

Медленный нейтрон                         и                          ядро 92 235U

1.2

Функции элементов

бомбардирует ядро 92 235U

поглощает нейтрон и переходит в возбужденное состояние

1.3

Виды связей элементов

При этом силы кулоновского отталкивания

ядреных сил притяжения

1.4

Функция видов связей

Ядро  92 235U делится на два осколка неравной массы

1.5

Функция системы

Деление ядра сопровождается вылетом вторичных нейтронов, гамма- квантов и выделением энергии

К=

2

Нормы связей

1.       92 235U+01n→56 142Ba+36 91Cr+0 1n+0 1n+0 1n+j

 

2.       При  делении каждого ядра выделяется  ~ 200 МэВ энергии

 

 

3.       М ядра > М 1 оск + М 2 осколка

 

4.       200 МэВ    ~   1 МэВ   - энергия, приходящаяся на один нуклон

236 нуклонов       нуклон

 

5.              число нейтронов нового поколения                         __

             число нейтронов предшествующего поколения

-          коэффициент размножения нейтронов.

Если К < 1, то реакция невозможна (затухает)

Если К = 1, то реакция управляемая (исп. в атомном реакторе)

Если К > 1, то реакция неуправляемая – взрыв (исп. в атомной бомбе)

3

Метод функционирования системы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1, 2, 3                    при делении ядра урана 

 

1. на каждый нейтрон, вызвавший деление,

2. вновь образуется два или три нейтрона, которые могут вызвать следующие деления ядер

3. при этом число нейтронов быстро растет

4

Результат функционирования системы

1.       Природный уран состоит из смеси 3-х изотопов:

92 238U – 99,284% - делится только быстрыми нейтронами,

92 235U – 0,71% - делится и быстрыми, и медленными нейтронами,

92 234U – 0,005%

2.       Деление атомных ядер под действием нейтронов впервые было обнаружено О.Ганом и Ф.Штрассманом в 1938 г.

3.       В дальнейшем это открытие позволило осуществить ядерные цепные реакции, создать ядерные реакторы и реализовать ядреный взрыв (атомную бомбу)

4.       Ядерные цепные реакции – это самоподдерживающие реакции деления атомных ядер под действием нейтронов в условиях, когда каждый акт деления сопровождается испусканием не менее одного нейтрона, что обеспечивает поддержание реакции.

5.       Ядерная цепная реакция – способ извлечения ядерной энергии

           

 

 


МОДУЛЬ

энергия

нейтрон

– излучение

г)

в)

а)

Деление ядер урана. Цепная реакция. Термоядерные реакции

нейтрон 

 

 

 

 

ядро

б)

 

 

1

Структура системы:

 

1.1

Элементы: 

Медленный нейтрон                         и                          ядро 92 235U

1.2

Функции элементов

Бомбардирует ядро 92 235U

Поглощает нейтрон и переход в возбужденное состояние

1.3

Виды связей элементов

При этом силы кулоновского отталкивания

Ядреных сил притяжения

1.4

Функция видов связей

Ядро  92 235U делится на два осколка неравной массы

1.5

Функция системы

Деление ядра сопровождается вылетом вторичных нейтронов, гамма квантов и выделением энергии

К=

2

Нормы связей

1.       92 235U+01n→56 142Ba+36 91Cr+0 1n+0 1n+0 1n+j

 

2.       При  делении каждого ядра выделяется  ~ 200 МэВ энергии

 

 

3.       М ядра > М 1 оск + М 2 осколка

 

4.       200 МэВ    ~   1 МэВ   - энергия, приходящаяся на один нуклон

236 нуклонов       нуклон

 

5.              число нейтронов нового поколения                      __

             число нейтронов предшествующего поколения

-          коэффициент размножения нейтронов.

Если К < 1, то реакция невозможна (затухает)

Если К = 1, то реакция управляемая (исп. в атомном реакторе)

Если К > 1, то реакция неуправляемая – взрыв (исп. в атомной бомбе)

3

Метод функционирования системы

 

1, 2, 3                    при делении ядра урана 

1. на каждый нейтрон, вызвавший деление,

2. вновь образуется два или три нейтрона, которые могут вызвать следующие деления ядер

3. при этом число нейтронов быстро растет

4

Результат функционирования системы

1.       Изотопный состав природного урана

2.       Механизм деления ядра 92 235U на основе капельной модели ядра.

3.       Обнаружение деления атомных ядер О.Ганом  и Ф.Штрассманом в 1938 г.

4.       Цепные реакции деления ядер урана - способ извлечения ядерной энергии

5.       Критическая масса – условие протекания цепной ядерной реакции в уране – 235

6.       Принцип действия ядерного реактора

7.       Принцип работы АЭС

8.       Термоядерные реакции

9.       Ядерная энергетика синтеза и ее проблемы

           

 


Цепная ядерная реакция

Термоядерная реакция

М ядра > М 1 оск + М 2 осколка

М 1 ядра + М 2 ядра > М ядра

Выделяется энергия

~ 200 МэВ

~ 17,6 МэВ

200 МэВ    ≈   1 МэВ   -

236 нуклонов       нуклон

17,6 МэВ  ≈  3,5 МэВ

5 нуклонов         нуклон

92 235U+01n→56 145Ba+36 88Cr+0 1n+0 1n+0 1n+j

 

12Н+13Н→24Не+01n+j

Управляемая – в атомном реакторе, при К=1

Происходит при очень высокой температуре ~ десятки млн. градусов

Неуправляемая – в атомной бомбе, при К > 1

Неуправляемая термоядерная реакция в водородной бомбе, на Солнце, звездах

 

 

Свойства реакции

Цепная ядерная реакция

Термоядерная реакция

Общие свойства

Выделяется огромное количество энергии

 

Вылетают нейтроны и j-кванты

 

Грозное оружие

 

атомная бомба

водородная бомба

Различные свойства

Используется

 

Тяжелые ядра

92 235U, 94239Рu

Легкие ядра

12Н, 13Н, 24Не, 36Zi

 

М ядра > М 1 оск + М 2 осколка

М 1 ядра + М 2 ядра > М ядра

 

~   1 МэВ   -

     нуклон

3,5 МэВ

      нуклон

 

Управляемой цепной ядерной реакции в природе нет

Происходит при очень высокой температуре

 

Управляемую цепную ядерную реакцию человек получает в атомном реакторе

 

 

 

№ п/п

Ядерный реактор

Элементы реактора

Функции элементов

1

Ядерное горючее:

92 235U, 92238 U,  94239Рu

делится на осколки с выбросом энергии

2

Замедлитель нейтронов:

Н2О, Д2О, графит

уменьшает скорость вторичных нейтронов

3

Теплоноситель: Н2О, жидкий натрий 

выводит полученную энергию из реактора для дальнейшего преобразования

4

Поглотители  нейтронов: стержни из кадмия или бора 

 

управляют реакцией:

Стержни выдвинуты – реакция ускоряется

Стрежни задвинуты – реакция замедляется

5

Защитная оболочка

задерживает j-излучение и нейтроны

 


Ситуация №20 «Деление ядер урана. Цепные ядерные реакции»

 

 

 

Цель

Средства

Действия

Результат

 

норма содержания

система

способностей

 

1

2

3

4

5

 

1.Организовать развивающее  пространство для исследования механизма деления ядра урана; осознания процессов, происходящих при цепной ядерной реакции.

2. Осознать, что цепная ядерная реакция – способ извлечения ядерной энергии.

4.       Преподаватель.

5.       Микрогруппы

обучаемых.

3.Нормы межличностных отношений.

4. Развивающее пространство.

5. Лист моего состояния.

Наладить внешний механизм саморазвития человека:

- приветствие,

- коррекция состава микрогрупп,

- рефлексия состояния.

1. Готовность группы к исследованию содержания ситуации.

2. Взаимодействие по нормам межличностных отношений.

Система инвариантных способностей:

- исследовательские,

- проектировочные,

- исполнительские,

- коммуникативные,

- рефлексивные.

 

 

I Организация целевого пространства

 

1. Содержание ситуации обучения.

1. Провести рефлексию предыдущего занятия по вопросам:

 

 

2. Алгоритм организации развивающей среды.

1.       В чем сущность модели атомного ядра?

2.       Выведите формулу энергии связи атомного ядра.

3.       Какие элементы называются изотопами? В чем сходство и различие изотопов? 

4.       Чем отличается ядра изотопов водорода?

 

 

 

 

2. Заявить содержание ситуации занятия.

В 1938  г. Ганом и Штрассманом впервые было обнаружено деление атомных ядер под действием нейтронов.

Это открытие в дельнейшем позволило осуществить цепные ядерные реакции, создать ядерные реакторы и атомную бомбу.

 

 

 

 

Тема занятия: «Деление ядер урана. Цепные ядерные реакции»

 

 

 

 

 

3. Сообщить позицию преподавателя на содержание ситуации.

Запасы органического топлива (угля, газа, нефти) на земле не безграничны. Использовать их в качестве топлива не экономично. Альтернативным источником энергии является энергия, заключенная внутри ядер. Одним из способов ее извлечения являются цепные реакции деления тяжелых атомных ядер.

 

 

 

1

2

3

4

5

 

 

 

4. Выявить исходный уровень понимания содержания ситуации, противоречие, которое надо разрешить на данном занятии.

Вопросы:

1.       Что вы уже ранее слышали или знаете о делении ядер урана?

2.       Как объяснить способность тяжелых ядер к делению?

3.       Почему при делении ядер происходит выделение энергии?

4.       Как на АЭС происходит превращение внутриядерной энергии в электрическую?

 

 

 

 

 

5.       Выявить проблему занятия и точно сформулировать ее.

Исследовать способы извлечения внутриядерной энергии и ее использование  в мирных целях.

 

 

 

 

 

6. Выявить  индивидуальные цели познания.

Вопрос: Что бы вы  хотели узнать о цепных ядерных реакциях?

Индивидуальные потребности познания.

 

 

 

 

7. Перевести индивидуальные цели в цель микрогруппы.

Цели познания микрогруппы.

 

 

 

 

8. Соединить цели микрогрупп  в общую цель познания.

Общая цель познания.

 

 

 

 

9. Обсудить средства и способы общей деятельности группы, прогнозируемый результат.

Программа деятельности.

 

 

 

 

10. Выделить ключевые понятия.

Ключевое понятие:

«Реакция»      

«Цепная ядерная

реакция»   

«Термоядерная реакция».

 

 

 

 

1

2

3

4

5

 

4. Вопросы рефлексии:

-          Что исследуем?

-          В какой последовательности?

-          Какие средства используем?

-          Какие действия производим?

-          Что получаем в результате?

11. Провести рефлексию организации целевого пространства.

Осознание программы деятельности группы.

 

 

II Организация поискового пространства

 

 

1. Программа деятельности.

2.Алгоритм составления древа понятия.

3. Словари  С.И. Ожегова, БЭС, ССИС, предметный словарь.

4. Физика – 11 кл.

5. В.М. Крылов «Дидактический материал по физике»

Стр. 26, III Ф 48- III- Ф 50.

6. Ш.А. Горбушин, стр. 232-233 Модуль

156, 157, 158, 159

7. А.А. Фадеева, Физика –II Стр. 75 (2-6),

стр. 76 (7-8), 98 Таблица «Ядерный реактор».

9. Диапозитивы.

10. Опорный конспект

1. Составить древо понятия на ключевое слово: «Реакция»

Индивидуальные древа понятий. Выводные знания.

 

 

2. Обсудить выводные знания «цепная ядерная реакция», «термоядерная реакция» в микрогруппах

Выводные знания микрогрупп.

 

 

6.       Исследовать смыслы древа понятий.

 

 

4. Составить выводные знания группы.

Выводное знание группы.

 

5. Работа с учебникам и дидактическими материалами.

 

 

 

6.  Заполнить модуль «Деление ядер урана. Цепные ядерные реакции».

 

 

 

7. Закрепление и проверка знаний учащихся Д.И. Пеннер, Э.Д. Корж,

стр. 106 № 12-16 по 12-18

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

 

 «Деление ядра урана».

11. Рисунок «Капельная модель ядра».

12. Проектор.

 

 

 

 

III. Организация рефлексивного пространства

 

 

1. Вопросы на понимание содержания и развитие способностей.

2. Вопросы по состоянию сенсорного мира.

3. Вопросы по состоянию физического мира.

4. Лист моего состояния.

1. Осознание результатов совместной деятельности (по результату и процессу)

-          Что понял (а) по содержанию ситуации?

-          Что изменилось в сравнении с первоначальным знанием?

-          Что было новым?

-          Какие инвариантные способности проявлялись в деятельности?

-          Какие испытываете чувства?

-          Есть ли чувство усталости?

-          Что хотелось бы изменить по процессу обучения?

2. Заполнить лист моего состояния

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лист моего состояния

 

 

 

 

 

        


ЦЕЛЬ: исследовать понятие« реакция»  - «цепная ядерная реакция».

РЕАКЦИЯ (от лат. re – «против» +  actio – «действие»)

- Действие, возникающее в ответ на то или иное воздействие

Реакция ядерная – превращение атомных ядер вследствие их взаимодействия  друг с другом или с нейтронами, протонами и другими элементарными частицами

Реакция цепная ядерная – реакция деления тяжелых  атомных ядер (урана, плутония и др.) нейтронами, при которой вновь рождающиеся нейтроны поддерживают процесс деления; цепные ядерные реакции сопровождаются выделением огромного количества энергии

Реакция цепные ядерные – это самоподдерживающие реакции деления атомных ядер под действием нейтронов в условиях, когда каждый акт деления сопровождается испусканием не менее одного нейтрона, что обеспечивает поддержание реакции

Реакция цепная ядерная – способ извлечения ядерной энергии

Выводное знание: Цепная ядерная реакция – реакция деления тяжелых атомных ядер нейтронами, при которой вновь рождающиеся нейтроны поддерживают процесс деления. Цепная ядерная реакция – способ извлечения ядерной энергии  

Деление атомных ядер под действием нейтронов впервые было обнаружено О. Ганом и  Ф. Штрассманом в 1938 г. В дальнейшем это открытие позволило осуществить ядерные цепные реакции, создать ядерные реакторы и реализовать ядерные взрыв (атомную бомбу)


ЦЕЛЬ: исследовать понятие «термоядерная реакция».

ТЕРМОЯДЕРНАЯ РЕАКЦИЯ

- Реакция синтеза атомных ядер, эффективно протекающая при сверхвысоких температурах (не менее десятков млн. градусов) и способствующая поддержанию этих температур за счет большого  энерговыделения

Выводное знание: Термоядерная реакция – реакция слияния легких ядер в более тяжелые, происходящая при высоких температурах 

Реакция слияния легких ядер в более тяжелые, происходящая при высоких температурах. Сопровождается выделением энергии; основной источник энергии Солнца и звезд

Синтез 

Соединение 

Сочетание 

Составление 

Управляемый термоядерный синтез  

Научная проблема осуществления синтеза легких ядер с целью производства энергии   


СИСТЕМНО-СЕМАНТИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ ПРЕДМЕТА «ФИЗИКА»

 

—А—

Активное сопротивление – величина, характеризующая сопротивление электрической цепи (или ее участка) электрическому току, обусловленное необратимыми превращениями электрическое энергии в другие формы (преимущественно в тепловую). Измеряется в Омах.

Амплитуда – размах колебаний, наибольшее отклонение периодически изменяющейся физической величины от нулевого значения.

Амплитудная модуляция – периодическое изменение амплитуды колебаний с частотой, значительно меньшей, чем частота самих колебаний. Применяется в радиотехнике (в радиовещании, оптике, акустике).

Аморфное состояние – конденсированное твердое состояние вещества, в котором его свойства (механические, электрические и др.) в естественных условиях одинаковы по всем направлениям, что обусловлено неупорядоченным расположением его молекул.

Анизотропия – неодинаковость физических свойств тела (например, теплопроводности, электропроводности, скорости распространения света) по различным направлениям внутри этого тела.

Атом – (от греч.atomos – неделимый) мельчайшая частица химического элемента, сохраняющая его свойства. В центре атома находится положительно заряженное ядро, в котором сосредоточена почти вся масса атома; вокруг движутся электроны, образующие электронные оболочки, размеры которых (» 10-8 см) определяют размеры атома. Ядро атома состоит из протонов и нейтронов.

—Б—

Бактерицидный – убивающий бактерии.

Броуновское движение – беспорядочное движение частиц вещества, взвешенных в жидкости или газе, происходящее под влиянием соударения этих частиц с молекулами окружающей среды.

 

—Г—

Газ (от греч. – хаос) – агрегатное состояние вещества, в котором кинетическая энергия теплового движения его частиц (молекул, атомов, ионов) значительно превосходит потенциальную энергию взаимодействия между ними, в связи с чем частицы движутся свободно, равномерно заполняя весь предоставленный им объем.

Гармонические колебания – колебания, при которых физическая величина изменяется с течением времени по закону синуса или косинуса (например, величина смещения и скорость при колебании маятника).

Гармонические колебания характеризуются изменением колеблющейся величины, например, отклонения маятника от положения равновесия, напряжения в цепи переменного тока во времени t по закону:

Х= Аsin (ω0 t +   )                                    ω0  - угловая частота

                                                                          - начальная фаза колебаний

—Д—

Дисперсия – разложение белого света при помощи призмы в спектр.

Дифракция – огибание волнами (световыми, звуковыми и др.) препятствий.

Дифракция волн – огибание волнами различных препятствий. Дифракция волн свойственна всякому волновому движению; имеет место, если размеры препятствия порядка длины волны или больше. Например, дифракция света наблюдается при распространении света вблизи краев непрозрачных тел, сквозь узкие отверстия, щели. Дифр. картина (чередование световых максимумов и минимумов) – результат интерференции световых волн.

Дифракционные решетки – оптические приборы, представляющие собой совокупность большого числа параллельных щелей в непрозрачном экране, параллельных штрихов на оптической поверхности или совокупность отражающих зеркальных полосок.

Диффузия – проникновение молекул одного вещества (газа, жидкости, твердого тела) в другое при их непосредственном соприкосновении.

Диэлектрическая проницаемость – величина,(e) показывающая, во сколько раз сила взаимодействия двух электрических зарядов в среде меньше, чем в вакууме.

Длина волны – расстояние между двумя ближайшими точками гармонической волны, находящимися в одинаковой фазе.

Длина волны                                                                 l = n * T,         где T – период колебаний

                                                            n - фазовая скорость волны.

 

—И—

Изотопы – разновидности химических элементов, у которых ядра атомов отличаются числом нейтронов, но содержат одинаковое число протонов и поэтому занимают одно и то же место в периодической системе элементов. Различают устойчивые (стабильные) изотопы, радиоактивные изотопы. Термин предложен Ф. Содди в 1910г.

Изотропия – одинаковость свойств объектов по всем направлениям.

Интерференция волн – явление, наблюдаемое при сложении когерентных волн  (световых, звуковых): усиление волн в одних точках пространства  и ослабление в других точках в зависимости от разности фаз интерферирующих волн.

Инфракрасное излучение – невидимое глазом электромагнитное излучение в пределах длин волн от1-2 мм до 760 нм, непосредственно примыкающее к красному концу видимого спектра; часть излучения ламп накаливания, газоразрядных ламп, около 50 % излучения Солнца.

 

—К—

Колебания – это движения, обладающие той или иной степенью повторяемости. Наиболее распространенные механические К: К маятника моста, корабля на волне, струны, колебания плотности и давления воздуха при распространении звука. По форме колебания различают: гармонические колебания, прямоугольные, пилообразные и др.

Колебательный контур – замкнутая электрическая цепь, состоящая из конденсатора емкостью С и катушки с индуктивностью L, в которой могут возбуждаться собственные колебания с частотой:

 

ω =    1

       √ L* c

 

обусловленные перекачкой энергии из электрического поля конденсатора в магнитное поле катушки и обратно. В реальном колебательном контуре всегда есть активное сопротивление, которое обусловливает затухание колебаний.

Конденсатор электрический – система из двух (или более) проводников (обкладок), разделенных диэлектриком и обладающих свойством накапливать электрический заряд.

Конденсатор электрический – система из двух или более подвижных или неподвижных электродов ( обкладок), разделенных диэлектриком (бумагой, слюдой, воздухом). Обладает способностью накапливать электрические заряды. Применяется в радиотехнике, электронике.

233

Конденсатор электролитический состоит из алюминиевой фольги, помещенной в электролит, диэлектриком служит слой окиси алюминия. Отличается большой удельной емкостью.

 

—П—

Период колебаний – наименьший промежуток времени, через который колеблющаяся система возвращается к исходному состоянию. Период колебаний – величина обратная частоте колебаний; промежуток времени, в течение которого происходит что-либо (одно полное колебание); промежуток времени, через который система, совершающая колебания, возвращается в начальное состояние.

205

Поле – пространство, в пределах которого проявляется действие каких-нибудь сил.

 

—Р—

Радиоактивность – радиоактивный распад – самопроизвольное превращение неустойчивых атомных ядер в ядра других элементов, сопровождающееся испусканием ядерных излучений a -лучей ( альфа – распад), бета лучей (b - распад), протонов, а также делением ядер. Основная характеристика радиоактивности - период полураспада; единицей радиоактивности служит беккерель.

Рентгеновское излучение – невидимое электромагнитное излучение с длиной волны от 2 нм до 0,006 нм; образуется в результате торможения быстро движущихся электронов в веществе (тормозное излучение). Обладает способностью проникать через непрозрачные тела.

 

—С—

Свойство – отличительная особенность одного предмета от другого при взаимодействии.

Система – это определенный порядок, план, который имеет множество последовательных элементов, образует общую целостность.

 

—Т—

Трансформатор –  1)  устройство для преобразования энергии из одной формы в другую.

                                  2)  устройство для изменения физической величины в заданное число раз

                                  3)  устройство для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения

 

—У—

Ультрафиолетовое излучение – невидимое глазом электромагнитное излучение с длиной волны от 10 до 400 нм, располагающееся в спектре м\д фиолетовыми и рентгеновскими лучами; отличается сильным химическим и биологическим действием; широко применяемое в медицине, с\х и промышленности, криминалистике и др. областях. Источники У.И. – высокотемпературная плазма, некоторые лазеры, Солнце, звезды; приемники-фотоматериалы. Свойства: биологическое действие выражается в нарушении деления, возникновения мутации и гибели клеток. Малые дозы оказывают благотворное действие на человека и животных. У.И. Солнца (9%) ионизируют газы верхних слоев земной атмосферы, что приводит к образованию ионосферы.

 

—Ф—

Фаза – величина, характеризующая состояние колебательного процесса в каждый момент времени.

Фаза в астрономии - определенный момент в каком-либо периодическом явлении, например, фазы Луны и планет, связанных с изменением вида небесного тела, освещенного Солнцем. У Луны несколько фаз имеют свои названия: новолуние, первая четверть, последняя четверть, полнолуние.

Фотоэффект – это изменение электрических свойств вещества под действием электромагнитных излучений ( света, ультрафиолетовых, рентгеновских и др. лучей0, например, изменение электрического сопротивления ( внутренний ф.),  применяется в телевидении, автоматике, кино и др. областях техники; явление, связанное с освобождением электронов твердого тела (или жидкости) под действием электромагнитного излучения. Различают:

206

  • Внешний: f - испускание электронов вовне под действием света (фотоэлектронная эмиссия), g - излучением к др.;
  • Внутренний фотоэффект – увеличение электропроводности полупроводников или диэлектриков под действием света (фотопроводимость).

 

—Ч—

Частота колебаний – число колебаний в 1 секунду. Обозначается n или f. Если T – период колебаний, то

ω = 2 Π f = 2 Π    Рад 

                   T      C

 

—Ш—

Шкала – лестница, инструмент для измерения непрерывных свойств объектов; представляет собой числовую систему, в которой отношения между различными свойствами объектов выражены свойствами числового ряда.

 

—Э—

Электрическое поле – частная форма проявления эл-маг. поля; создается электрическими зарядами или переменным магнитным полем и характеризуется напряженностью эл. поля.

Электролитическая диссоциация – полный или частичный распад молекул растворенного вещества на ионы в результате взаимодействия с растворителем. Обусловливает ионную проводимость растворов электролитов.

Электрическая емкость (С) – величина, характеризующая способность проводника удерживать электрический заряд.

Элемент – составная часть сложенного целого, по которой можно узнать что-нибудь.

 

—Я—

Ядро атомное – положительно заряженная центральная часть атома, в которой практически сосредоточена вся масса атома. Состоит из протонов и нейтронов (нуклонов).

Число протонов определяет электрический заряд ядра атома и порядковый номер Z атома в периодической системе элементов.

Число нейтронов определяется разностью массового числа и числа протонов. Объем ядра атома изменяется ~ числу нуклонов в ядре. В поперечнике тяжелые ядра атомов достигают 10-12 см.

Плотность ядерного вещества порядка

 

 

 

                                                   ЛИТЕРАТУРА

 

  1. Осмолов А.Г. Психология личности. – М.: Изд-во Московского университета, 1990.
  2. Беспалько В.П. Слагаемые педагогической технологии. - М.: Педагогика, 1989.
  3. Вазина К.Я. Модель саморазвития человека. – Н. Новгород.: 1994.
  4. Вазина К.Я. Природно-рефлексивная технология саморазвития человека. – М.:, 2002.
  5. Вазина К.Я. Единая система критериев оценки-самооценки управления учебным заведением. Методическое пособие. – Н. Новгород.: 1997.
  6. Вазина К.Я. Человек и духовное развитие. – Н. Новгород, 1997.
  7. Вазина К.Я. Сотворение себя. – Н. Новгород, 2000.
  8. Вазина К.Я. Модель саморазвития человека (концепция, технологии). – Н. Новгород, 1999.
  9. Вазина К.Я. Саморазвитие человека и технологическая организация образовательного пространства. – Челябинск, 1997.
  10. Зеер Э.Ф. Личностно ориентированное профессиональное образование. – Екатеринбург, 1998.
  11. Программы для общеобразовательных учреждений. – М.: Дрофа, 2001.
  12. Вестник образования № 6/2002. Концепция модернизации российского образования на период до 2010 года.
  13. Галякевич, Болсун. Физика в экзаменационных задачах. Белорусская энциклопедия, 1999.
  14. Громов С.В. Физика. 11 класс. Оптика. Тепловые явления. Строение вещества. – М.: Просвещение, 2001.
  15. Кабардин О.Ф., Орлов. Физика. 10-11 класс. Тесты. – М.: Дрофа, 2000.
  16. Кабардин О.Ф. Физика. 9-11 класс. Задачник. – М.: Дрофа, 2001.
  17. Кабардин О.Ф. Контрольные и проверочные работы по физике. 7-11 класс. – М.: Дрофа, 2000.
  18. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. Физика 11 класс. – М.: Просвещение, 2001.
  19. Мякешев Г.Я. Механика. 10 класс. – М.: Просвещение, 2001.
  20. Мякишев Г.Я., Синяков. Молекулярная физика. Термодинамика. 10 класс. – М.: Просвещение, 2001
  21. Мякишев Г.Я. Синяков. Физика. 11 класс: Оптика, квантовая физика. – М.: Просвещение, 2001.
  22. Мякишев Г.Я. Физика. 10-11 класс. Ответы и решения. Яхонт, 2001.
  23. Никеров В., Тренин А. Готовимся к экзамену по физике. Рольф, 2001.
  24. Рымкевич. Физика. 10 класс. Решение задач. – М.: Дрофа, 2000.
  25. Сборник задач для проведения устного экзамена по физике за курс средней школы. – М.: Дрофа. 2000.

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

|
Copyright © 2021 Профессиональный педагог. All Rights Reserved. Разработчик APITEC
Template Settings
Select color sample for all parameters
Red Green Blue Gray
Background Color
Text Color
Google Font
Body Font-size
Body Font-family
Scroll to top