Пояснительная
записка.
Данная программа отражает содержание
курса физики для общеобразовательных учреждений 10-11 классов (программа ).
Она учитывает цели обучения физике учащихся средней школы и соответствует
государственному стандарту физического образования. Материал излагается на
теоретической основе, включающей вопросы кинематики, динамики, термодинамики,
молекулярно-кинетической энергии, электродинамики, оптики. Курс «Физика и
безопасность движения» общим объёмом 34 часа (0,5 часа в неделю) рассчитан на
изучение в течение двух учебных лет.
Разработка программы преследовала
реализацию следующих целей:
*более глубокое и полное
рассмотрение тех же явлений, которые изучаются в основном курсе физике,
знакомство с практическими применениями изученных явлений и формирование тем
самым теоретического и эмпирического мышления учащихся;
*подготовка выпускников
общеобразовательной школы как к поступлению в высшие технические учебные
заведения, так и к получению профессии технического профиля;
*более глубокое изучение основ
физики через решение задач технического и «транспортного» содержания в
соответствии с возрастающими требованиями современного уровня технологизации
процессов во всех областях жизнедеятельности человека;
*формирование метода научного
познания явлений природы как базы интеграции знаний и развитие мышления
учащихся;
*опираясь
на знание физических законов, выработать осознанную необходимость соблюдения
Правил дорожного движения;
*
воспитывать законопослушность, ответственность за свою жизнь и жизнь людей,
живущих рядом;
*
развивать творческие способности, коммуникабельность.
Программа курса составлена таким
образом, чтобы познавательные потребности учащихся при усвоении данной темы не
только удовлетворялись и развивались, но и могли быть оценены самими
учащимися:
*что они знают, что они узнали нового;
*что они хотели бы узнать ещё.
Для этого в программу включены новые для
учащихся знания, связанные с «транспортной» тематикой, с «дорожной» культурой,
которая так необходима современному человеку в его повседневной жизни.
Актуальность
выбора программы заключается в том, что ежегодно во всем мире в
дорожно-транспортных происшествиях гибнет людей больше, чем в результате
военных действий. И чем больше появляется на дорогах машин, чем большая
скорость, с которой они движутся – тем выше вероятность аварий. В далёкое
прошлое ушли времена, когда автомобилям было запрещено ездить по улицам со
скоростью 12 вёрст в час (1 верста – 1,07 км). Или перед механической повозкой
в городах обязан был бежать человек с красным флагом «дабы предупреждать об
опасности».
В недалёком будущем машины станут ещё быстрее, маневреннее и совершеннее. А
значит, повысятся требования и к водителям. С одной стороны, их число
непрерывно растёт, с другой – их навыки и умения часто оказываются
недостаточными для уверенной и безошибочной езды. Поэтому, эта программа
посвящена изучению механических транспортных средств и лицам, которые ими
управляют или будут управлять.
Необходимость создания данной
программы продиктована тем, что требования к подготовке по физике выпускников
основной школы возросли, в то время как количество часов, отводимых на изучение
данной дисциплины, было сокращено.
Курс предполагает проведение занятий
по лекционно-семинарской системе с использованием элементов диалога,
задач-демонстраций, предоставляя тем самым инструментарий для последующего
самостоятельного решения качественных, количественных и графических задач.
Данный курс проводится для группы
учащихся в количестве не более 15 человек.
Для реализации курса требуются следующие
средства обучения: стандартный набор физического оборудования для проведения
демонстрационного эксперимента, входящего в оснащение кабинета физики, сборники
задач и разнообразный методический материал, разработанный автором программы.
Достижение результатов обучения по
программе курса отслеживаются с помощью контрольных работ.
В результате изучения программы
элективного курса «Физика и безопасность движения» учащиеся приобретут
знания в области физики механических, тепловых и электростатических процессов и
явлений, научатся решать нестандартные задачи, используя стандартные алгоритмы
и набор приёмов, необходимых в математике; приобретут навык предварительного
решения количественных задач на качественном уровне, графического решения
задач, применения начал анализа для решения задач с параметрами.
В ходе изучения данного элективного
курса учащиеся приобретут навыки самостоятельной работы, работы со
справочной литературой; овладеют умениями планирования учебных действий
на основе выдвигаемых гипотез и обоснования полученных результатов.
Альтернативной формой контроля
усвоенных знаний и приобретённых умений могут служить следующие виды работ:
*изготовление прибора или установки
для демонстрации явления или процесса;
*создание презентации, отражающей
последовательность действий при исследовании влияния изменения параметра на
состояние системы в целом.
Организация учебных занятий позволит
учащимся овладеть личностным опытом самореализации, научиться уважать мнение
оппонента.
Материал, отобранный для
данного элективного курса, представляет собой подборку качественных и расчётных
задач, позволяющих сделать изучение теоретического материала более осознанным и
глубже понять законы, объясняющие природные явления и технические процессы. По
своему дидактическому признаку задачи и упражнения можно условно разделить на
четыре вида:
1.
Тренировочные
— это те, которые имеют своим целевым назначением обычное закрепление и
повторение отдельных положений и понятий, взятых как из области фактического
содержания школьного курса физики, так и из Правил дорожного движения.
2.
Проблемные
— это те, которые призваны пробудить у учащихся интерес к разрешению учебных
проблем на базе «транспортной» тематики. В таких задачах что-то уже известно
ученикам , а кое-что им необходимо получить в результате самостоятельной
познавательной деятельности.
3.
Обобщающие
— это те задачи, которые помогают систематизировать изученные физические
понятия и закономерности на основе оперирования ими.
4.
Исследовательские
— это те, при решении которых учащимся предлагается провести небольшое
исследование в форме доказательства, обоснования своей точки зрения.
Кроме того, курс предполагает решение
задач уровней В и С по материалам ЕГЭ, что позволит выпускникам увереннее
чувствовать себя на экзамене и показать свои знания в наиболее полном объёме.
Курс
способствует приобретению учащимися следующих умений:
*сопоставлять неразрывную связь физики с
безопасностью движения;
*осмысленно разрешать жизненные ситуации,
применяя знания по физике;
*выдвигать идеи, гипотезы;
*проводить исследования;
*делать выводы;
*обсуждать
результаты практических работ.
Ожидаемый
результат:
*сознательное
самоопределение ученика относительно профиля дальнейшего обучения; развитие
системы программных знаний и умений по физике;
*развитие
познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей ученика на
основе опыта приобретения новых знаний, анализа и оценки новой информации;
*получение
представления о широком использовании предметных знаний в деятельности
специалистов данного профиля и способах их деятельности;
*приобретение опыта поиска информации по
выбранной теме и представление её в виде проекта.
Измерители
достижения планируемых результатов:
*степень
активности учащихся на занятиях;
*качество
сообщений учащихся, выполнение тестовых заданий, практических работ;
*качество
представленных проектов как формы презентации личных достижений;
*уровень социальной зрелости
учащихся, выраженный в готовности сделать осознанный выбор будущего профиля
(выявляется в процессе бесед с учениками, их родителями,
коллегами-педагогами).
10
класс (0,5 часа в неделю)
1.Кинематика ( 5)
Связь между
физическими величинами. Практические задачи как основной критерий теории.
Материальная точка и способы описания её движения в различных системах отсчёта.
Уравнение движения материальной точки на плоскости. Тормозной путь. Графическое
представление неравномерного движения с помощью различных кинематических
характеристик. Вращательное движение твёрдого тела и его кинематические
характеристики.
Определение
тормозного пути. Ограничение скорости движения машин в Правилах дорожного
движения. Определение максимального ускорения велосипедиста при поднятии в
гору. Составление графиков зависимости тормозного пути от скорости движения для
трёх разных состояний дороги (мокрый асфальт, сухой асфальт, гололёд).
Безопасное расстояние для обгона. Запрет правилами дорожного движения двойного
обгона. Время реакции водителя на возникшую опасность.
2. Основы
динамики. Применение законов динамики к решению «транспортных» задач (4)
Прямолинейное движение по
наклонной плоскости для одного тела и системы связанных тел, движение связанных
тел по горизонтали и в вертикальной плоскостях. Инерция. Силы в природе.
Движение в поле тяготения. Сила тяжести. Деформация и силы упругости. Силы
трения. Роль сил трения.
Определение расхода
бензина при движении по уклону и по горизонтальному участку дороги. Определение
коэффициента трения покрышек о покрытие дороги. Определение силы тяги
двигателя. Центр тяжести гружённого и пустого автомобиля. Определение силы
сопротивления при движении автомобиля. Состояние невесомости при движении по
выпуклому мосту. Силы сопротивления, действующие на движущийся автобус.
Минимальное натяжение буксировочного троса.
3.
Законы сохрнения (3)
Закон сохранения импульса. Реактивное движение. Закон сохранения
и превращения энергии в механике и его применение к абсолютно упругим и
абсолютно неупругим взаимодействиям. Работа силы. Мощность. Энергия.
Кинетическая и потенциальная энергия.
Определение мощности, развиваемую велосипедистом, водителем,
мотоциклистом. Определение работы двигателя автомобиля.
4.Основы молекулярно-кинетической теории вещества.
Тепловые явления (3)
Температура,
способы измерения температуры. Различные температурные шкалы. Реальный газ.
Взаимные превращения жидкостей и газов. Сжижение газов, облака и осадки.
Зависимость агрегатного состояния вещества от температуры и давления.
Внутренняя энергия. Работа в термодинамике. Первый закон термодинамики и его
применение к различным процессам. КПД тепловых двигателей.
Выделение
количества теплоты при экстренном торможении. Расход бензина автомобиля, зная
КПД двигателя. Увелечение температуры тормозных колодок при торможении.
Давление в шине внешнего и в шине внутреннего колеса у грузовиков. Давление
воздуха в шинах зимой и летом. Железобетонные конструкции дорог.
5. Электростатические явления (2)
Электрический
заряд, закон сохранения электрического заряда. Плотность электрического
заряда. Напряжённость заряженной сферы, плоскости. Соединения конденсаторов.
Расчёт различных соединений конденсаторов. Энергия электростатического поля.
Снятие
статического заряда с бензовозов, комбайнов. Преимущества электромобиля по
сравнению с автомобилем.
11 класс (0,5 часа в неделю)
6. Законы постоянного электрического тока (4)
Закон
Ома для участка цепи. Соединение проводников. Закон Ома для полной цепи.
Правила Кирхгофа. Расчёт параметров цепи, имеющей смешанное соединение.
Тепловое действие тока. Работа и мощность электрического тока. КПД
электрической цепи. Законы электролиза. Определение скорости трамвая, зная
напряжение и ток в его электромоторах. Яркие вспышки над трамваем и
тролейбусом. Скорость движения трамвая.
7. Электромагнетизм (3)
Проводник
с током в магнитном поле. Закон электромагнитной индукции. Магнитный поток.
Самоиндукция. Индуктивность. ЭДС индукции проводника., движущегося в магнитном
поле. Определение разности потенциалов на концах передней оси машины, используя
вертикальную составляющую напряжённости магнитного поля Земли.
8. Динамика периодического движения (3)
Гармонические
колебания. Амплитуда, период, частота и фаза колебаний. Изменение основных
кинематических и динамических хараектеристик системы. Динамические системы.
Содержащие математический или пружинный маятники.
Определение
скорости автомобиля, зная число оборотов колеса и его диаметр.
9. Электромагнитные колебания и волны (2)
Электромагнитные
колебания. Расчёт параметров колебательного контура. Закон Ома для электрической
цепи переменного тока. Резонанс в электрических цепях. Электромагнитные волны.
Расчёт параметров волны. Трансформация электрической энергии. Расчет параметров
трансформатора.
10. Оптика (5)
Отражение,
преломление света. Тонкая линза: нахождение объекта по ходу лучей. Формула
тонкой линзы. Расчёт параметров линзы и изображения. Полное внутреннее
отражение. Ход лучей в призме. Плоские и сферические зеркала. Интерференция и
дифракция света.
Устройство
светоотражателей. Дальний, ближний свет. Выбор зеркал заднего обзора.
Предупреждающие и запрещающие дорожные знаки (использование красного цвета).
Цвет передних и задних габаритов. Видимость на дорогах при появлении тумана.
Учебно
— тематический план (Ф-10)
|
№
|
Блок, тема
|
Вид деятельности
|
|
Блок
I
Кинематика
(5 ч)
|
|
1
|
Вводный
инструктаж по охране труда. Вводное занятие.
|
беседа
|
|
2
|
Связь между физическими величинами. Практические задачи как
основной критерий теории. Материальная точка и способы описания её движения в
различных системах отсчёта. Уравнение движения материальной точки на
плоскости. Тормозной путь.
|
лекция
|
|
3
|
Графическое представление неравномерного движения с помощью
различных кинематических характеристик. Вращательное движение твёрдого тела и
его кинематические характеристики.
|
дискуссия
|
|
4
|
Определение тормозного пути. Ограничение скорости движения
машин в Правилах дорожного движения. Определение максимального ускорения
велосипедиста при поднятии в гору. Составление графиков зависимости
тормозного пути от скорости движения для трёх разных состояний дороги
(мокрый асфальт, сухой асфальт, гололёд). Безопасное расстояние для обгона.
Запрет правилами дорожного движения двойного обгона. Время реакции водителя
на возникшую опасность.
|
практикум
по решению задач
|
|
5
|
Почему
нельзя перебегать дорогу перед близко идущим транспортом?
|
практическая
работа
|
|
Блок II. Основы
динамики. Применение законов динамики к решению «транспортных» задач (4 ч)
|
|
6
|
Прямолинейное движение по наклонной плоскости для одного тела
и системы связанных тел, движение связанных тел по горизонтали и в
вертикальной плоскостях. Инерция. Силы в природе. Движение в поле тяготения.
Сила тяжести. Деформация и силы упругости. Силы трения. Роль сил трения.
|
лекция
|
|
7
|
Определение расхода бензина при движении по уклону и по
горизонтальному участку дороги. Определение коэффициента трения покрышек о
покрытие дороги. Определение силы тяги двигателя. Центр тяжести гружённого и
пустого автомобиля.
|
практикум
по решению задач
|
|
8
|
Определение силы сопротивления при движении автомобиля.
Состояние невесомости при движении по выпуклому мосту. Силы сопротивления,
действующие на движущийся автобус. Минимальное натяжение буксировочного
троса.
|
практикум
по решению задач
|
|
9
|
Контрольная
работа
|
|
|
Блок III. Законы
сохранения (3 ч)
|
|
10
|
Закон сохранения импульса. Реактивное движение. Закон
сохранения и превращения энергии в механике и его применение к абсолютно
упругим и абсолютно неупругим взаимодействиям. Работа силы. Мощность.
Энергия. Кинетическая и потенциальная энергия.
|
беседа
|
|
11
|
Определение мощности, развиваемую велосипедистом, водителем,
мотоциклистом. Определение работы двигателя автомобиля.
|
практикум
по решению задач
|
|
12
|
Определение
силы, действующей со стороны атмосферы на автомобиль.
|
практическая
работа
|
|
Блок IV. Основы
молекулярно-кинетической теории вещества.
Тепловые явления (3 ч)
|
|
13
|
Температура, способы измерения температуры. Различные
температурные шкалы. Реальный газ. Взаимные превращения жидкостей и газов.
Сжижение газов, облака и осадки. Зависимость агрегатного состояния вещества
от температуры и давления. Внутренняя энергия. Работа в термодинамике. Первый
закон термодинамики и его применение к различным процессам. КПД тепловых
двигателей.
|
лекция
|
|
14
|
Выделение количества теплоты при экстренном торможении. Расход
бензина автомобиля, зная КПД двигателя. Увеличение температуры тормозных
колодок при торможении. Давление в шине внешнего и в шине внутреннего
колеса у грузовиков. Давление воздуха в шинах зимой и летом. Железобетонные
конструкции дорог.
|
практикум
по решению задач
|
|
15
|
Контрольная
работа
|
|
|
Блок V.
Электростатические явления (2 ч)
|
|
16
|
Электрический заряд, закон сохранения электрического заряда.
Плотность электрического заряда. Напряжённость заряженной сферы, плоскости.
Соединения конденсаторов. Расчёт различных соединений конденсаторов. Энергия
электростатического поля.
Снятие статического заряда с бензовозов, комбайнов.
Преимущества электромобиля по сравнению с автомобилем.
|
беседа,
решение качественных задач
|
|
17
|
Итоговый тест
|
|
|
11 класс
Блок VI. Законы
постоянного электрического тока (4 ч)
|
|
18
|
Закон Ома для участка цепи. Соединение проводников. Закон Ома
для полной цепи. Правила Кирхгофа. Расчёт параметров цепи, имеющей смешанное
соединение.
|
лекция
|
|
19
|
Тепловое действие тока. Работа и мощность электрического тока.
КПД электрической цепи. Законы электролиза.
|
беседа
|
|
20
|
Определение скорости трамвая, зная напряжение и ток в его
электромоторах. Яркие вспышки над трамваем и троллейбусом. Скорость движения
трамвая.
|
практикум
по решению задач
|
|
21
|
Выяснить,
как тормозной путь зависит от скорости трамвая и коэффициента трения
|
практическая
работа
|
|
Блок VII. Электромагнетизм
(3 ч)
|
|
22
|
Проводник с током в магнитном поле. Закон электромагнитной
индукции. Магнитный поток. Самоиндукция. Индуктивность. ЭДС индукции
проводника., движущегося в магнитном поле.
|
беседа
|
|
23
|
Определение разности потенциалов на концах передней оси
машины, используя вертикальную составляющую напряжённости магнитного поля
Земли.
|
практикум
по решению задач
|
|
24
|
Контрольная
работа
|
|
|
Блок VIII. Динамика
периодического движения (3 ч)
|
|
25
|
Гармонические колебания. Амплитуда, период, частота и фаза
колебаний. Изменение основных кинематических и динамических хараектеристик
системы. Динамические системы. Содержащие математический или пружинный
маятники.
|
беседа
|
|
26
|
Определение скорости автомобиля, зная число оборотов колеса и
его диаметр.
|
практикум
по решению задач
|
|
27
|
Возникновение
резонанса при работе двигателей и борьба с ним.
|
практическая
работа
|
|
Блок IX. Электромагнитные
колебания и волны (2 ч)
|
|
28
|
Электромагнитные колебания. Расчёт параметров колебательного
контура. Закон Ома для электрической цепи переменного тока. Резонанс в
электрических цепях.
|
лекция
|
|
29
|
Электромагнитные волны. Расчёт параметров волны. Трансформация
электрической энергии. Расчет параметров трансформатора.
|
беседа
|
|
Блок X. Оптика
(5 ч)
|
|
30
|
Отражение, преломление света. Тонкая линза: нахождение объекта
по ходу лучей. Формула тонкой линзы. Расчёт параметров линзы и изображения.
Полное внутреннее отражение. Ход лучей в призме. Плоские и сферические
зеркала. Интерференция и дифракция света.
|
лекция
|
|
31
|
Устройство светоотражателей. Дальний, ближний свет. Выбор
зеркал заднего обзора.
|
практикум
по решению задач
|
|
32
|
Предупреждающие и запрещающие дорожные знаки (использование
красного цвета). Цвет передних и задних габаритов. Видимость на дорогах при
появлении тумана.
|
практикум
по решению задач
|
|
33
|
Контрольная
работа
|
|
|
34
|
Защита
собственных реальных (и фантастических) проектов повышения безопасности
движения (пешеходов, велосипедистов, автомашин, трамваев)
|
|
Методические рекомендации.
Тест.
1.
Почему в населённых пунктах существуют ограничения на скорость движения
транспорта?
А.
Так положено.
Б. При больших скоростях легко остановиться перед пешеходным переходом или на
перекрёстке.
В. При больших скоростях трудно остановиться перед пешеходным переходом или на
перекрёстке.
2.
Какие места на дорогах требуют особого внимания от водителя?
А.
Дворовые территории.
Б. Места около школ, детсадов и пр.
В. Нерегулируемые перекрёстки.
3.
Как зависит длина тормозного пути от скорости движения?
А.
Чем больше скорость, тем меньше тормозной путь.
Б. Чем больше скорость, тем больше тормозной путь.
В. Тормозной путь от скорости движения не зависит.
4.
По какой стороне должен двигаться пешеход по дороге, где нет тротуара?
А.
По правой, в сторону движения транспорта.
Б. По левой, навстречу транспорту.
В. Не имеет значения.
5.
С какого возраста можно ездить на велосипеде по улицам и дорогам?
А. С
12 лет.
Б. С 14 лет.
В. С 16 лет.
6.
Почему нельзя перебегать дорогу перед близко идущим транспортом?
А.
Можно перебегать, если быстро бегаешь.
Б. Ни одна машина мгновенно остановиться не может.
7.
Вы вышли из автобуса, как вы будете переходить дорогу?
А.
Обойдёте автобус впереди.
Б. Обойдёте автобус сзади.
В. Дождётесь, когда автобус уедет, и только потом перейдёте дорогу.
8.
Какое правило нужно соблюдать, находясь в автомобиле в качестве пассажира?
А.
При движении можно открывать дверь автомобиля.
Б. При движении автомобиля нельзя отвлекать водителя разговорами.
В. При движении автомобиля нельзя открывать окна.
Проверим
ваши ответы. Правильные ответы: 1 — В; 2 — А, Б, В; 3 — Б; 4 — Б; 5 — Б; 6 —
Б; 7 — В; 8 — Б.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.